Материал: 2136

Продолжение табл. 4.14

126

Окончание табл. 4.14

127

Сейсмоакустические методы основаны на изучении распространения в грунтах упругих волн, вызванных взрывами или ударами. Различные грунты характеризуются разной скоростью прохождения сейсмических волн, зависящей от состава, пористости, влажности, структуры и напряженно-деформированного состояния грунта.

Принцип действия метода заключается в следующем: на поверхности Земли создается искусственное землетрясение (удар). Сейсмические волны, проходя через разные слои по глубине, испытывают отражение и преломление. Часть падающей волны отражается от отражающей границы и возвращается к дневной поверхности. Фиксируя время t, прошедшее с момента возбуждения упругого сигнала до момента возвращения полезной отраженной волны, и зная скорость рас-

пространения сейсмических волн в грунте и, легко рассчитать глуби-

женные сейсмические волны возникаютДтолькоИна тех границах, которые различаются по акустической жесткости.

ну залегания опорного горизонта Н : Н = u t / 2. Важной характери-

стикой упругих свойств грунтов является акустическая жесткость g,

представляющая собой произведение скорости распространения

сейсмических волн в породе u на ее плотность r, т.е. g = u r. Отра-

Для грунтов, расположенных выше уровня грунтовых вод, скорость прохождения упругих волн не превышает 1200 м/с (почвенные

ставляет полностью автоматизированная 96-канальная сейсмическая станция «Горизонт», которая позволяет фиксировать информацию в цифровом виде на магнитном носителе. Успешно применяют и передвижную сейсмическую станцию «Поиск-1» на автомобиле ГАЗ-469. ФГУП «Росстройизыскания» успешно провело испытания и подготовило к серийному выпуску сейсморазведочную станцию «Диоген-24».

Инженерная сейсморазведка изучает особенности строения самой верхней части геологического разреза от нескольких метров до глубины 50 м, в связи с чем сейсмоакустический метод с успехом применяют для выявления оползневых массивов, при исследованиях мощности торфяных отложений и рельефа дна болота, для определения уровня грунтовых вод и обнаружения карстовых полостей, а также для установления мощности многолетне-мерзлых грунтов.

Однако применение сейсмоакустического метода для линейных

128

изысканий геологических и гидрогеологических условий трасс автомобильных дорог малоэффективно из-за низкой его производительности, в то время как для небольших и сложных участков трасс (карстовые, оползневые участки и т.д.), а также территорий (например, под карьеры, производственные базы или транспортные развязки) площадью 1 – 2 км2 сейсмоакустический метод может оказаться незаменимым.

Электроразведка. Суть методов электроразведки заключается в том, что в геологической среде с помощью питающих электродов возбуждается постоянное или низкочастотное переменное поле, а с помощью приемных электродов измеряют разность потенциалов в грунтовой среде между приемными электродами. По разности потенциалов, току, размерам установки электродов вычисляют сопротивление грунта, по которому судят и о его виде. Удельные сопротивления различных видов грунтов сильно различаются (табл. 4.15), что позволяет по результатам измерений определять вид грунта.

В зависимостиСот схемы размещения питающих и приемных электродов различают электропрофилирование (изменение геологических слоев по длине трассы в пределах изучаемой толщи) или электрозондирование (геологический разрез по глубине) грунтов. При изысканиях трасс автомобильных дорог прибегают к методу электрического зондирования. Электрозондирование проводят через 100 – 300 м по трассе с разносами электродов не свыше 100 м.

Из всех рассмотренных схем электроразведки методом электропрофилирования с заземленными установками (комбинированное, дипольное, симметричное, электропрофилирование методом срединного градиента и т. д.) наиболее производительным и эффективным для изыскания границ участков с различными гидрогеологическими

129

условиями является метод срединного градиента, который позволяет охватывать при измерениях большие площади без переноса питающих электродов. При электропрофилировании методом срединного градиента следует принимать разнос питающих электродов в пределах АВ = 50 100 м, а приемных MN = 1 – 3 м, что позволяет фиксировать удельное сопротивление грунта до глубины 5 – 10 м, при выполнении же изыскательских работ в зимний период возникают сложности с забивкой электродов, поэтому в этом случае целесообразно применять методику бесконтактного измерения электрического поля с незаземленной полупетлей или прямоугольной петлей. Для бесконтактных методов электроразведки целесообразно использовать аппаратуру ЭРА-625. Область применения бесконтактного метода такая же, как и у контактного метода срединного градиента.

стках местности с небольшой площадью до 1 – 2 км2 при изысканиях

Электроразведка может быть рациональноИиспользована на уча-

границ карьеров дорожно-строительныхДматериалов, карстовых по-

лостей, линз вечномерзлых грунтов, границ болотистых участков и

туры полезной толщи в карьерахА, либо границы смены подстилающих грунтов, а затем методомбэлектрозондирования устанавливают геологические сечения в интересующих точках и разрезах.

обследовании площадок под производственные базы. При этом сна-

чала методом электропрофилирования определяют в плане либо кон-

Из электроразведочныхипри оров наибольший интерес представляют: автокомпенсатор электроразведочный АЭ-72 (электрозондирование и электропрофСл рование при постоянном токе), аппаратура низкой частоты АНЧ-3 (для н зкочастотного электрозондирования и электропрофилирования) и электроразведочная станция «Енисей» на автомобиле УАЗ. В полевых условиях аппаратура низкой частоты АНЧ-3, состоящая из стационарного и переносного генераторов, а также избирательного микровольтметра, показала себя достаточно стабильной к колебаниям влажности и температуры.

Из зарубежного опыта можно отметить выполнение электроразведочных работ с помощью переносного резистометра SYSCAL R1 (табл. 4.16) французской фирмы IRIS INSTRUMENTS. Французский резистометр положительно отличает возможность хранения сведений непосредственно в памяти прибора, а встроенная в нем подзаряжающаяся аккумуляторная батарея позволяет на протяжении нескольких дней производить до 1000 считываний по 10 с каждое.

Радиолокационные методы. Суть радиолокационных методов

130