Геофизические исследования часто недооценивают в решении инженерных задач. Заказчик не понимает, как устроен процесс выполнения геофизических работ и не видит ценности для себя. Но тем не менее эффективное применение геофизических методов позволяет сэкономить расходы на проведение инженерно-геологических изысканий за счет уменьшения объемов бурения.
Давайте разберемся, какие задачи решают геофизические изыскания и как они выполняются.
В каких случаях важно проводить геофизические исследования
Геофизические исследования выполняются с целью уточнения строения верхней части разреза до глубины исследования на участке проведения инженерно-геологических изысканий.
Особенно важно провести геофизические изыскания в зоне, где наблюдаются опасные геологические процессы, такие как карст или оползни.
Дело в том, что скважины или статические зондирования – это дискретные методы: где сделали, там и получили результат. Пространство между скважинами остается неизученным. Изучить межскважинное расстояние можно с помощью геофизических методов.
Сейсморазведку выполняют непрерывно вдоль профиля. В результате получают волновые картины, на которых отображаются геологические границы. Геофизик прослеживает изменение границ от профиля к профилю, что позволяет обнаружить разуплотнение пород или карстовые провалы. Бурение может пропустить карстовые полости.
Какие еще задачи решают геофизические исследования:
- обнаружение коммуникаций, захороненных свалок или фундаментов;
- измерение коррозионной активности грунтов (УЭС);
- определение наличия блуждающих токов (БТ).
Инженерная геофизика решает гораздо больше задач, но здесь перечислены те основные, с которыми обычно сталкиваются геофизики в Гектар Групп.
Важно отметить, что геофизические изыскания потребуются при прохождении экспертизы, потому что они являются частью инженерно-геологических изысканий и их выполнение предусмотрено нормативными документами. Рекомендую не пропускать этот этап работы – Ярослав Саватеев, ведущий инженер лаборатории №305 ИФЗ РАН им. О.Ю. Шмидта, геофизик в Гектар Групп.
Порядок проведения геофизических исследований
3 этапа геофизических работ:
- Проектный этап
- Полевые работы
- Камеральный этап
Проектный этап: согласование методики геофизических работ
Напрямую клиент не обращается к геофизикам. Взаимодействие происходит через геолога, к которому обратился заказчик за проведением инженерных изысканий под строительство зданий, дорог или метро.
Дальше ответственный геолог изучает архивные данные по объекту и какие грунты развиты на участке. Исходя из этого он подбирает методику работ. Например, для рыхлых грунтов песков и суглинков закладывают ударно-канатное бурение, для скальных отложений – колонковое бурение.
Для выбора методики геофизических работ используют карты распространения неблагоприятных геологических процессов. Районы делятся на 3 группы по степени вероятности развития опасных геологических процессов:
- опасные;
- потенциально опасные;
- безопасные.
Для безопасных районов вполне достаточно выполнить электрозондирование с целью определения коррозионной агрессивности грунтов и измерить уровень блуждающих токов.
После выбора методики рассчитывают стоимость работ. Смета рассчитывается исходя из нормативного документа СП-446, где указано, какой объем геофизических исследований необходимо выполнить для каждой стадии инженерных изысканий.
рис. 1 - Приложение Д
рис. 2 - Смета расчета стоимости геофизических исследований
После согласования сметы обсуждается календарный план работ. Большинство проектов в компании длятся не более 2 месяцев. Дальше геофизические исследования вносят в техническое задание и в программу работ.
рис. 3 - Техническое задание
Полевые геофизические исследования
|
|
|
рис. 4 - Полевые измерения: сейсморазведка
Для заказчика по запросу делается фотофиксация рабочего процесса. Данные сразу записываются в электронном виде и дублируются на разных электронных носителях.
Считаю, что сейсморазведка самый информативный метод в изучении геологического разреза. Нас интересуют плотностные свойства грунтов, они отличаются, но не сильно. Зато контрастно отличается скорость прохождения упругих волн в близких по плотностях грунтах.
Обычно мы работаем на поперечных волнах. Поперечные волны малоскоростные, но у них большая амплитуда и за счет этого, они хорошо отображаются на границах слоев и помогают нам видеть ситуацию в целом. Например, суглинки или пески имеют скорость прохождения поперечных волн 250-450 м/с, в известняках скорость увеличивается до 900-1500 м/с. Соответственно, за счет этого контраста мы уверенно отбиваем рыхлые отложения от скальных, - Ярослав Саватеев, ведущий инженер лаборатории №305 ИФЗ РАН им. О.Ю. Шмидта, геофизик в Гектар Групп.
Камеральный этап: результаты геофизических исследований
Геофизики составляют технический отчет по окончании полевых измерений. В отчете описано следующее:
- название объекта и объемы работ;
- методика работ и геофизическое оборудование;
- обработка геофизических данных;
- результаты работ.
рис. 5 - фрагмент технического отчета
Графические приложения:
- геоэлектрические разрезы;
- волновые картины на отраженных волнах.
рис. 6 - графические приложения
Заключение
В районах, где маловероятно развития карста или оползней, достаточно выполнить электрозондирование для определения коррозионной агрессивности грунтов и измерить уровень блуждающих токов.
В опасных и потенциально опасных районах необходимо провести полный комплекс геофизических исследований, включающий в себя наземные и скважинные (каротаж) геофизические методы.
Эффективность геофизических методов зависит от системного подхода к их выполнению. Важно не пропускать ни один из этапов геофизических работ: проектный, полевые измерения и камеральный.
Свяжитесь с нами и обсудите с геофизиком свой проект!
