Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Геофизические исследования




Инженерная геофизика является в настоящее время одним из самостоятельных разделов разведочной геофизики. Области применения геофизических методов отражены на рис. 1.3.

 

Рис 1.3. Область применения геофизических методов

В практике инженерных изысканий геофизическим методами решаются задачи (СП 11-105-97):

- определение состава и мощности рыхлых четвертичных (или более древних) отложений;

- выявление литологического строения массива горных пород, тектонических нарушений, а также зон повышенной трещиноватости и обводненности;

- определение глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направление потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

- определение состава, состояния и свойств грунтов в массиве и их изменений;

- проведение мониторинга опасных геологических и гидрогеологических процессов;

- сейсмическое микрорайонирование территории.

Выбор методов геофизических исследований (основных и вспомогательных) и их комплексирование производится в зависимости от решаемых задач и конкретных инженерно-геологических условий (табл. 1.5).

Наиболее эффективно геофизические методы используются при изучении неоднородных геологических тел, когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга. При проведении инженерно-геологических исследований часто используется электропрофилирование (ЭП), а также сейсморазведку по методу преломленных волн (МПВ). Геофизические методы позволяют обнаружить крупные аномалии в строении геологической среды (пустоты, зоны трещин, погребенные эрозионные врезы); выявить геологическое и гидрогеологическое строение исследуемой области геологической среды; оценить некоторые свойства коллекторов (пористость, трещиноватость, водонасыщенность и упругие свойства).

Исследования ведутся с поверхности земли, в водной среде, на акваториях, в буровых скважинах, горных выработках, с использованием аэро- и космических методов, в лабораторных условиях на образцах горных пород.

Электроразведка является ведущим методом комплекса геофизических работ и в зависимости от решаемых задач и инженерно-геологических условий может применяться как самостоятельно, так и в сочетании с другими геофизическими и инженерно-геологическими методами. Использование гравиразведки и магниторазведки ограничено решением некоторых частных задач. Методы скважинных исследований, помимо традиционных, включют специальные наблюдения за динамическими параметрами фильтрационных потоков, свойствами и состоянием массивов горных пород.

Таблица 1.5

Задачи основных и вспомогательных методов геофизических исследований при инженерно-геологических изысканиях [13]

Задачи исследований Геофизические методы
основные вспомогательные
Определение геологического строения массива
Рельеф кровли скальных и мерзлых грунтов, мощность нескальных и талых грунтов Электроразведка методами электропрофилирования и вертикального электрического зондирования по методу кажущегося сопротивления (ВЭЗ); сейсморазведка методом преломленных (МПВ) и отраженных (МОГТ) волн ВЭЗ по методу двух составляющих (ВЭЗ МДС); частотное электромагнитное зондирование (ЧЭМЗ); дипольно-электромагнитное профилирование (ДЭМП); метод отраженных волн (МОВ); гравиразведка
Расчленение разреза. Установление границ между слоями различного литологического состава и состояния в скальных и дисперсных породах ВЭЗ, МПВ, различные виды каротажа - акустический, электрический, радиоизотопный ВЭЗ МДС; ВЭЗ по методу вызванных потенциалов (ВЭЗ ВП); ЧЭМЗ; вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП); непрерывное сейсмоакустическое профилирование на акваториях
Местоположение, глубина залегания и форма локальных неоднородностей
Зоны трещиноватости и тектонических нарушений, оценка их современной активности ВЭЗ; ВЭЗ МПВ; круговое вертикальное зондирование (ВЭЗ); метод естественного поля (ПС); МПВ; МОГТ; ВСП; расходометрия; различные виды каротажа; радиокип; газовоэманационная съемка; георадиолокация ВЭЗ ВП; радиоволновое просвечивание; ДЭМП; магниторазведка, регистрация естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ)

 

Продолжение табл. 1.5

Задачи исследований Геофизические методы
основные вспомогательные
Карстовые полости и подземные выработки ЭП; ВЭЗ; ВСП; расходометрия, резистометрия, газово-эманационная съемка МОГТ; сейсмоакустическое просвечивание; радиоволновое просвечивание; гравиразведка; георадиолокация
Погребенные останцы и локальные переуглубления в скальном основании МОГТ; ВЭЗ; ВЭЗ МДС; ЭП; гравиразведка; магниторазведка; газово-эманационная съемка ДЭМП; сейсмическое просвечивание; георадиолокация
Льды и сильнольдистые грунты ЭП; ВЭЗ; ВЭЗ МДС; МПВ; различные виды каротажа ВЭЗ ВП; ДЭМП; ЧЭМЗ; микромагнитная съемка, гравиразведка
Межмерзлотные воды и талики ЭП; ВЭЗ МДС; термометрия ПС; ВЭЗ ВП
Изучение гидрогеологических условий
Глубина залегания уровня подземных вод МПВ; ВЭЗ ВЭЗ ВП
Глубина залегания, мощность линз соленых и пресных вод ЭП; ЭП МДС; ВЭЗ; резистивиметрия ВЭЗ МДС; ВЭЗ ВП; ЧЭМЗ; расходометрия
Динамика уровня и температуры подземных вод Стационарные наблюдения ВЭЗ; МПВ; нейтрон-нейтрон каротаж (НН); термометрия -
Направление, скорость движение, места разгрузки подземных вод, изменение их состава Резистивиметрия; расходометрия; метод заряженного тела (МТЗ); ПС; ВЭЗ Термометрия, спектрометрия
Загрязнение подземных вод   ВЭЗ; резистивиметрия ПС

 

Продолжение табл. 1.5

Задачи исследований Геофизические методы
основные вспомогательные
Изучение состава, состояния и свойств грунтов
Скальные: пористость и трещиноватость, статический модуль упругости, модуль деформации, временное сопротивление одноосному сжатию, коэффициент отпора, напряженное состояние   Различные виды каротажа, МПВ; сейсмоакустическое просвечивание; ВСП; лабораторные измерения удельных электрических сопротивлений (УЭС) и скоростей упругих волн ВЭЗ
Песчаные, глинистые и пылеватые, крупнообломочные: влажность, плотность, пористость, модуль деформации, угол внутреннего трения и сцепление Различные виды каротажа, ВСП МПВ, сейсмическое просвечивание; лабораторные измерения УЭС и скоростей упругих волн
Песчаные и глинистые мерзлые: влажность, льдистость, пористость, плотность, временное сопротивление одноосному сжатию Различные виды каротажа; ВСП; лабораторные измерения УЭС и скоростей упругих волн ВЭЗ; ВЭЗ МДС
Коррозионная активность грунтов и наличие блуждающих токов ВЭЗ; ЭП; ПС: лабораторные измерения плотности поляризующего тока; регистрация блуждающих токов -

 

Окончание табл. 1.5

Задачи исследований Геофизические методы
основные вспомогательные
Изучение геологических процессов и их изменений
Изменение напряженного состояния и уплотнения грунтов МПВ; ВСП; сейсмическое просвечивание; различные вилы каротажа; резистивиметрия в скважинах и водоемах: гравиметрия Регистрация естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ); ПС; эманационная съемка
Оползни МПВ, ЭП; ВЭЗ; различные виды каротажа ПС; режимные наблюдения акустической эмиссии; магнитные марки; эманационная съемка; ЕИЭМПЗ
Карст ВЭЗ МДС; ЭП; ПС; МПВ; ОГП; различные виды каротажа; резистивиметрия в скважинах и водоёмах; гравиметрия ВЭЗ; ВЭЗ ВП; МЗТ, эманационная съемка
Изменение мощности слоя оттаивания, температуры и свойств мерзлых грунтов ВЭЗ; ЭП; МПВ; ВСП; различные виды каротажа ПС;ЧЭМЗ
Сейсмическое микрорайонирование территории МПВ; ВСП; гамма-гамма каротаж (ГГ); регистрация слабых землетрясений, взрывов Регистрация сильных землетрясений, регистрация микросейм, определение характеристик затухания и поглощения сейсмических волн в грунтах

Примечание. В сложных инженерно-геологических условиях ВЭЗ проводится в модификации ВЭЗ МДС.

Обозначения: ЭП — электропрофилирование; ВЭЗ — вертикальное электрическое зондирование; ВЭЗ МДС — вертикальное электрическое зондирование по методу двух составляющих; ЧЭМЗ — частотное электромагнитное зондирование; ЭП МДС - электропрофилирование по методу двух составляющих; ДЭМП — дипольно-электромагнитное профилирование; ВЭЗ ВП — вертикальное электрическое зондирование вызванных потенциалов; КВЭЗ — круговое вертикальное электрическое зондирование; ПС — естественное электрическое поле; УЭС — удельное электрическое сопротивление; МЗТ — метод заряженного тела; ЕИЭМПЗ — естественное импульсное электромагнитное поле Земли; МПВ — сейсморазведка методом преломленных волн; MOB — сейсморазведка методом отраженных волн; МОГТ — сейсморазведка методом общей глубинной точки; ВСП — вертикальное сейсмическое профилирование; ОГП — сейсморазведка методом обшей глубинной площадки; ННК — нейтрон-нейтронный каротаж; ГТК — гамма-гамма каротаж

Для скальных пород при малой минерализации подземных вод наблюдается почти пропорциональная зависимость между их удельным электрическим сопротивлением и модулем Юнга.

В противоположность инженерно-геологическим, геофизические методы позволяют определить пористость, влажность и плотность достаточно большого объема пород, что уменьшает возможность получения случайных результатов.

Емкостный метод изучения влажности и пористости горных пород основан на четко выраженной зависимости их диэлектрической проницаемости от количества находящейся в них воды. Диэлектрическая проницаемость определяется емкостью конденсатора, между пластинами которого помещают исследуемую породу. Для наблюдения в естественных условиях применяются специальные конденсаторы, смонтированные в виде зондов. Обычно для размещения зондов-конденсаторов бурят небольшие скважины или шурфы.

В условиях полного водонасыщения горных пород по значениям удельного электрического сопротивления пород и насыщающих подземных вод можно определить их пористость. При этом используется зависимость

ρn=F x ρb,

 

где ρn – сопротивление породы;

ρb – сопротивление воды;

F – параметр пористости или относительного сопротивления.

 

 


Таблица 1.6.

 

Задачи, методы и объемы геофизических исследований при инженерно-геологических изысканиях [13]

 

Задачи геофизических исследований Электроразведка Сейсморазведка Магниторазведка Гравиразведка Акустические исследования Радиоизотопные исследования Газово-эманационная съемка
расстояние между профилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между профилями, м шаг по профилю, м   расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м
Определение рельефа кровли скальных грунтов, расчленение разреза на отдельные горизонты, определение положения уровня подземных вод и пр. 50-500 10-100 50-500 Непрерывное профилирование - - - - - - - -
Установление и прослеживание зон тектонических нарушений и трещиноватости, погребенных долин * 50-500 25-100 50-500 То же 50-100 25-50 50-100 25-50 25-50 - 25-50 5-10
Выявление степени трещиноватости и закарстованности грунтов, “карманов” выветрелых грунтов, изучение оползней 25-100 10-20 50-200 То же 20-50 10-25 20-50 10-25 10-25 - 25-50 5-10
                             

 

Продолжение табл. 1.6

Задачи геофизических исследований Электроразведка Сейсморазведка Магниторазведка Гравиразведка Акустические исследования Радиоизотопные исследования Газово-эманационная съемка
расстояние между профилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между профилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м
Определение состава и физико-механических свойств грунтов, в том числе в режиме мониторинга Наблюдения в отдельных точках с поверхности, в скважинах и шурфах Отдельные зондирования или отрезки профилей с наблюдением продольных и поперечных волн, ВСП, сейсмический каротаж, хинное просвечивание - - - - -   Измерения в штольнях, шурфах, скважинах, на образцах   Измерения плотности и влажности в скважинах, шурфах и при зондировании специальными зондами - -
Определение направления и скорости движения подземных вод Наблюдения в отдельных точках на 8 радиусах вокруг скважины (метод заряженного тела) - - - - - -   - - - -

 

Окончание табл. 1.6

Задачи геофизических исследований Электроразведка Сейсморазведка Магниторазведка Гравиразведка Акустические исследования Радиоизотопные исследования Газово-эманационная съемка
расстояние между профилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м расстояние между профилями, м шаг по профилю, м расстояние между прфилями, м шаг по профилю, м
Определение коррозионной активности грунтов: 50-100 25-50 - - - - - - - - - -
на площадке
по трассам: внеплощадочные коммуникации   -   50-100   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
магистральные трубопроводы - 300-500 - - - - - - - - - -
Определение интенсивности блуждающих токов:                        
на площадке 100-200 50-100 - - - - - - - - - -
по трассам - 100-500 - - - - -   - - - -

* - На выявленных участках проводится детализация с помощью кругового вертикального электрического зондирования и сейсмозондирования с наблюдениями по нескольким азимутам

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных