|
Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ
ЧТЕНИЯ
Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ,
Подсекция: Актуальные проблемы инженерно-геологических,
гидрогеологических и геоэкологических исследований и возможности их решения
современными геофизическими методами.
Д.К.Большаков, М.Л.Владов, А.А.Горбунов,
И.Н.Модин, А.В.Старовойтов
За последние годы произошли качественные
сдвиги в геофизических методах, направленных на изучение верхней части разреза.
Прежде всего изменилась материальная приборная база исследований. Получили развитие
новые методы изучения верхней части разреза: это структурные методы - георадиолокационное
профилирование, технология для малоглубинного зондирования становлением в ближней
зоне (ЗСБ), аудио-МТЗ и ядерно-магнитный резонанс при поисках воды. С другой
стороны, старые, хорошо зарекомендовавшие себя методы, такие как метод вертикальных
электрических зондирований (ВЭЗ) получили дальнейшее развитие. Сильно изменилось
качество аппаратуры: она стала цифровой, портативной, легкой, сопрягаемой с
персональным компьютером, многофункциональной, то есть многометодной. Например,
аппаратура "ЭРА" позволяет работать традиционным методом сопротивлений
на частоте 4.88 Гц, методом естественного поля на частоте 0 Гц, картировать
подземные коммуникации на частоте 50 Гц, вести съемку полей от подземных объектов,
находящихся под катодной защитой, на частоте 100 Гц, выполнять бесконтактные
измерения на частоте 625 Гц, регистрировать электрическое поле и потенциал,
а также магнитное поле. Качественно изменилось программное обеспечение метода
ВЭЗ. Возникли адаптированные для современных, персональных компьютеров пакеты
программ ввода данных, визуализации, обработки и интерпретации в рамках горизонтально-слоистых
и двумерно-неоднородных сред. Получило новый импульс теоретическое развитие
метода: благодаря усилиям сотрудников Лаборатории малоглубинной электроразведки
(ЛАМЭ) созданы скоростные и точные алгоритмы расчета прямых задач, которые позволили
разработать высокоэффективный алгоритм решения обратной задачи. Однако наибольшие
усилия были потрачены на создание удобной для геофизика среды, в которой все
высоконаучные технологии работают как встроенный инструментарий, помогающий
пользователю, который ведет интерпретацию ВЭЗ в основном в диалоговом режиме.
Теоретические и аппаратурные достижения вызвали к жизни новые подходы при изучении
сложнопостроенных сред - появилась технология сплошных электрических зондирований,
в основе которой заложен принцип выявления и подавления геологических
помех, создающих искажения кривых ВЭЗ. Для изучения
объектов, расположенных в стороне от точек измерения, была разработана технология,
направленная на изучение трехмерных объектов, - так называемая векторная электроразведка.
Произошло резкое расширение областей
применения геофизических методов при решении инженерных задач. Разработка технологии
бесконтактной съемки позволила вести исследования зимой на мерзлых грунтах и
в городах на твердых дорожных покрытиях. Кроме этого значительно возросли объемы
работ на магистральных трубопроводах, предназначенных
для реконструкции. В частности проводятся исследования на речных акваториях
с целью проектирования скважин наклонно-направленного бурения. На действующих
трубопроводах определяется геометрическое положение трубы по горизонтали и вертикали,
состояние гидроизоляции. На нефтеперекачивающих станциях определяется состояние
днищ нефтеналивных резервуаров, реальное геометрическое положение и схемы соединения
подземных коммуникаций. Особое внимание уделяется загрязнению нефтепродуктами,
которые при разложении создают тяжелые органические кислоты, имеющие высокую
проводимость. Значительные по объему геофизические исследования ведутся на железных
и автомобильных дорогах с целью контроля состояния насыпей. Георадиолокационое
профилирование постепенно приобретает статус стандартного метода при проведении
инженерно-геологических работ как на стадии изысканий при строительстве, так
и при реконструкции зданий. Использование георадиолокации в комплексе с другими
методами, используемыми в строительстве (например, с геодезическими), потребовало
дальнейшей разработки методики интерпретации, что позволило повысить информативность
этого метода. Георадиолокационное профилирование успешно используется при геоэкологических
и поисковых исследованиях на мелководных пресноводных акваториях, где оно успешно
конкурирует с непрерывным сейсмопрофилированием.
Дальнейшее развитие получили сейсмоакустические
исследования в водонаполненных скважинах и с поверхности. Работы проводились
по двум направлениям. К первому относятся исследования по изучению свойств разнообразных
грунтов, закрепленных илоцементными сваями. Второе направление связано с изучением
формы и прочностных характеристик как отдельных свай, так и стен в грунте. Опытно-методические
работы по этим направлениям, проведенные на объектах, расположенных в различных
инженерно-геологических условиях, показали их высокую эффективность.
|
