В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Қажимқанұлы Диаса на тему «Разработка мобильной станции для мониторинга подтопляемых территорий» по образовательной программе «8D07329 – Строительство».
Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - казахский
Официальные рецензенты:
Ибраимова Ұлжан Бахытжанқызы – PhD, доцент кафедры «Архитектура и градостроительство» Южно-Казахстанского исследовательского университета имени Мухтара Ауэзова (г. Шымкент, Республика Казахстан).
Молдамуратов Жангазы Нуржанович – PhD, ассоциированный профессор, проректор по науке и инновациям Международной образовательной корпорации (KazGASA) (г. Алматы, Республика Казахстан).
Временные члены Диссертационного совета:
Jeong-gu Kang – PhD, профессор, главный научный сотрудник Корпоративного центра исследований и разработок компании «KOREA CONSULTANT Co., Ltd.» (г. Анян, провинция Кёнгидо, Республика Корея).
Токанов Данияр Токанович – кандидат технических наук, ассоциированный профессор, декан Архитектурно-строительного факультета Карагандинского технического университета имени Абылкаса Сагинова (г. Караганда, Республика Казахстан).
Сарсембаева Асель Сериковна – кандидат технических наук, PhD, ассоциированный профессор, преподаватель программы Гражданское строительство Товарищества с ограниченной ответственностью «Иностранное учебное заведение «CARDIFF UNIVERSITY KAZAKHSTAN»» (г. Астана, Республика Казахстан).
Научные консультанты:
Утепов Елбек Бахитович – PhD, профессор, член-корреспондент НИА РК, преподаватель-исследователь кафедры «Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан).
Анискин Алексей – кандидат технических наук, Ассоциированный профессор кафедры «Строительство» Университета Север (г. Вараждин, Республика Хорватия).
Защита состоится: 5 октября 2026 года 11:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D073 – Архитектура и строительство» по специальности «8D07329 – Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Проведение заседания диссертационного совета в онлайн и офлайн формате.
Ссылка: https://surl.li/oxqddc
Адрес: г. Астана, ул. К. Сатпаева, 2, Учебно-административный корпус, аудитория №302.
Аннотация (рус.): Цель диссертационного исследования: Разработка и испытание мобильной станции мониторинга, предназначенной для определения состояния влажности грунтов оснований по глубине на территориях с риском подтопления, сбора данных и их геотехнической интерпретации. Задачи исследования: 1) Проанализировать современное состояние и нормативное регулирование мониторинга скрытого увлажнения подтопленных территорий и оснований строительных объектов, реальные случаи подтопления в Казахстане и ограничения существующих научно-технических решений; 2) обосновать закономерности влияния подтопления и скрытого увлажнения на влажностное состояние, степень водонасыщения, показатель текучести, эффективные напряжения и деформационные свойства грунтов оснований; 3) выявить потребности потенциальных пользователей посредством опроса и сформировать функциональные и технические требования к мобильной станции; 4) разработать системную архитектуру и собрать концептуальный прототип станции, обеспечивающей регистрацию изменения влажности по глубине, беспроводную передачу и архивирование данных; 5) предложить методику геотехнической интерпретации данных станции путем их преобразования в объемную влажность, показатель текучести для глинистых и степень водонасыщения для песчаных грунтов; 6) апробировать станцию на основе инженерно-геологических данных и сценарного моделирования и оценить возможность зонирования участков со скрытым подтоплением по глубине и в плане; 7) сравнить конфигурации электродных сенсоров в стендовых экспериментах, выбрать наиболее эффективное решение и оценить точность определения влажности относительно контрольного влагомера. Методы исследования: Применены анализ нормативных и литературных источников, обобщение официальных статистических данных, опрос 51 респондента, обработка инженерно-геологических данных, сценарное моделирование, пространственная интерполяция в QGIS, статистический анализ и стендовый эксперимент. Конфигурации сенсоров сопоставлялись с контрольным влагомером MC-7828SOIL, а результаты калибровки оценивались по корреляции и показателям ошибки. Основные положения (доказанные научные гипотезы и другие выводы, являющиеся новыми знаниями), выносимые на защиту: 1. Теоретически обосновано, что оценка подтопления оснований зданий только по уровню грунтовых вод недостаточна, поскольку скрытое увлажнение развивается неравномерно по глубине и в плане, а повышение влажности приводит к снижению матричного всасывания и эффективных напряжений, изменению показателя текучести глинистых грунтов и степени водонасыщения песчаных грунтов; недостаточный учет деформационных характеристик основания может занижать расчетную осадку примерно на 15%, а деформации в сжимаемой толще – на 17–34%. 2. Методически подтверждена возможность использования электрических сигналов мобильной станции как исходных данных для геотехнической интерпретации путем преобразования электрического отклика в степень влажности, далее в показатель текучести (IL) для глинистых и степень водонасыщения для песчаных грунтов; при сценарном моделировании глинистых слоев IL увеличился приблизительно от −0,55 до 1,8, а его среднее значение на глубине 4,5 м – от −0,603 в нормальном состоянии до 1,221. 3. Конструктивно подтверждено, что мобильная станция, включающая модульный погружной зонд с электродами через 0,5 м, передающий и приемный блоки, обеспечивает получение данных о влажности по глубине. Физический прототип длиной 3,0 м имеет шесть уровней измерения на глубинах 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 м; архитектура на базе Arduino Mega 2560, радиоканала 433 МГц, DS3231 RTC и microSD обеспечивает беспроводную передачу, временную привязку и архивирование данных. 4. Конфигурация S1 с близко расположенными винтовыми электродами показала достаточную чувствительность к изменению влажности грунта и высокую обратную корреляцию −0,92 с контрольным влагомером MC-7828SOIL. При калибровке средняя абсолютная ошибка составила 4,3156 процентного пункта, среднеквадратичная ошибка – 6,0959 процентного пункта, средняя ошибка – 0,0031 процентного пункта; 95%-й доверительный интервал средней ошибки от −0,805 до +0,811 процентного пункта показал отсутствие выраженного систематического смещения. Описание основных результатов исследования: Теоретическая значимость определяется обоснованием подтопления и скрытого увлажнения как изменения гидрофизического и геотехнического состояния грунтов оснований и развитием подхода к инженерной интерпретации электрических сенсорных измерений через влажность, показатель текучести и степень водонасыщения. Практическая значимость состоит в разработке прототипа мобильной станции для оперативного контроля влажностного состояния грунтов оснований по глубине на территориях с риском подтопления. Решение позволяет проводить предварительный мониторинг на строительных площадках, вблизи инженерных сетей и на участках с риском скрытого увлажнения. Обоснование новизны и важности полученных результатов: Научная новизна заключается в разработке концепции мобильной сенсорной станции для определения скрытого увлажнения грунтов оснований на подтопленных территориях по глубине. Предложен способ геотехнической интерпретации данных мониторинга посредством преобразования электрических сигналов во влажность, затем в показатель текучести и степень водонасыщения. Реализуемость концепции обоснована прототипом модульного зонда, результатами зонирования по глубине и в плане в QGIS и стендовой калибровкой. Соответствие направлениям развития науки или государственным программам: Исследование финансировалось Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан по проекту ИРН №AP26195425 «Разработка интегрированной сенсорной системы дистанционного мониторинга и картографирования скрытого подтопления оснований строительных объектов». Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации: Личный вклад соискателя включает сбор и анализ официальных данных и источников, обработку 51 ответа трехъязычного опроса, разработку архитектуры, физического прототипа и программных кодов передатчика и приемника, сценарное и пространственное моделирование, статистический анализ и проведение стендовых экспериментов. Основные результаты опубликованы в следующих трудах: 1. Prototyping a Compact Moisture Profiling Probe for Detecting and Zoning Hidden Subsurface Waterlogging // Eng. – 2026. – Vol. 7. – P. 221 (CiteScore: 4.1; процентиль: 64%). 2. Обзор современных ГИС-технологий для управления рисками подтопления, перспективы развития // Вестник Казахской головной архитектурно-строительной академии. – 2025. – Т. 95, №1. – С. 160-174. (Список 2 Перечня КОКНВО МНВО РК). 3. Современные технологии мониторинга подтопляемых территорий и их влияние на инфраструктуру // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Серия: Технические науки и технологии. – 2025. – №1(150). – С. 226-248. (Список 2 Перечня КОКНВО МНВО РК). 4. Исследование подтоплений: анализ случаев, решений и методов управления, их достоинства и недостатки // ХIX Международная научная конференция студентов и молодых ученых «ǴYLYM JÁNE BILIM - 2024» (Астана, 2024. – С. 6310-6317). 5. Toward the Use of an Intermediate Value of the Modulus of Deformation of Soils in Geotechnical Design // E3S Web of Conferences. 2024 International Conference on Sustainable Technologies in Civil and Environmental Engineering (ICSTCE 2024). – 2024. – Vol. 559. – P. 01008. 6. Approximation of Strength and Deformation Properties of Soils by ArcGIS Topo to Raster Tool // E3S Web of Conferences. 2024 International Conference on Sustainable Technologies in Civil and Environmental Engineering (ICSTCE 2024). – 2024. – Vol. 559. – P. 01009. 7. Патент Республики Казахстан на полезную модель №12430. Винтовой сенсорный зонд для измерения уровня подземных вод с наращиваемым стволом; опубл. 19.06.2026 г.
Отзыв зарубежного консультанта
