Программа работ, проводившихся в туннеле

Программа работ, проводившихся в туннеле

Туннель TUTO представляет собой систему пещер, вырубленных в глетчерном льду (температура льда -11° С) поблизости от края ледяного купола. Целью работ была разработка методов строительства, а также экспериментальное определение оптимальных размеров ледяных помещений (под тяжестью лежащего над пещерой льда происходит деформация ее стенок и потолка, постепенно уменьшающая кубатуру помещения; под оптимальными размерами подразумевается запас объема, исключающий возможность преждевременного «заплывания» полости) ; кроме того, нужно было доказать возможность использования таких пещер в качестве складов и даже отапливаемых помещений. Вырубленное во льду пространство состояло из главного штрека длиной 330 м, шириной 5,4 м и высотой 4,5 м. По обе стороны от него были подготовлены помещения. В одном из них, предназначенном для проведения исследовательских работ, были установлены различные приборы, главным образом для изучения деформации («заплывания») подледных помещений. Размеры лаборатории: длина 67 м, ширина 10,8 м и высота 4,5 м. Обычные методы изучения текучести льда, когда ведется наблюдение только за изменением положения поверхностей стенок, потолка и пола, делают чрезвычайно сложной оценку реформации ледяной массы на некотором расстоянии вглубь от этих поверхностей. В лаборатории для этой цели применялись два метода: 1) в стенке высверливался шпур, заполнявшийся подкрашенным мокрым снегом, который затем замораживался. При деформации стенки краска оставляла след. Чтобы определить изменение состояния льда, необходимо расколоть лед вокруг высверленного в стене отверстия; таким образом, каждый раз можно сделать только одно наблюдение; 2) второй метод основывался на использовании импульсов ультразвука.

Вначале ультразвуковые измерения проводились только на одной вертикали (в поперечном сечении), перпендикулярной длинной оси лабораторного помещения. Закрытые керамической защитной оболочкой датчики импульсов устанавливались в плоскости, проходящей через центр зала приблизительно в 30 ж от поверхности льда внутри полости. Считалось, что для определения деформации льда в двух направлениях этого достаточно. Кроме того, тогда считали (как оказалось впоследствии, ошибочно), что течение льда в левой и правой частях сечения происходит примерно симметрично; поэтому оборудование устанавливалось, исходя из расчета, что измерения будут проводиться только на одной половине сечения. Показано расположение датчиков в направлении длинной оси помещения (вдоль зала, к входной части). На правой половине сечения датчики размещались на глубине (считая от поверхности зала) 2, 5 и 10 футов; места установки на схеме обозначены буквами А, С, D, Е, G, Н, J и L. Кроме того, здесь дополнительно были поставлены датчики на расстоянии 20 футов — точки В, F, К, М, Р и R, а также 40 футов — точки A, D, F, Я, L, N, Р и Q. Последние датчики (вибраторы) установлены по всему периметру сечения, точнее, на всех угловых точках полигона, образованного линиями, пересекающимися под прямым углом в центре помещения, а также четырьмя дополнительными линиями, проведенными из углов поперечного разреза зала. Поперечный разрез помещения показан приближенно (точки А, В, D, F, Н, К, L, М, N, Р, Q и R участки, на которых проводились наблюдения), и прямоугольником его можно считать лишь с большой натяжкой; использованное для проходческих работ оборудование не давало возможности получить правильное прямоугольное сечение.

В плоскости, параллельной основному поперечному сечению, около 2-3 м позади его, было установлено несколько дополнительных датчиков на небольшом расстоянии от угла, образованного боковой стеной и полом. Эта детализация была проведена потому, что, как выяснилось в процессе более ранних исследований, именно у основания (в нижней части) стен деформация льда происходит наиболее интенсивно.

Первая часть программы исследований заключалась в разработке методики ультразвуковых измерений, наиболее подходящей для данных конкретных условий, а также в определении точности метода и возможных пределов его использования. Участок, на котором было установлено оборудование, выбирался с таким расчетом, чтобы можно было провести измерения не только в малом масштабе, но и в большом.

Несмотря на то что способ установки датчиков предусматривал изучение деформации льда только в двух направлениях, мы надеялись одновременно изучить некоторые основные особенности течения льда в области крупных свободных полостей.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.