Багаторічна мерзлота

Для вивчення багаторічної мерзлоти використовують електричні, термічні і сейсмічні методи. Лід, що утворився з ультрапрісних вод, має приблизно ті ж значення питомих електричних опорів, що і основні породоутворюючі мінерали. Для гірських і покривних льодів найвірогідніші значення опору складають 10⁶-10⁷Ом м. Великий вплив на опір робить мінералізація початкового розчину, з якого утворився лід. При підвищеній концентрації солей між окремими кристалами льоду утворюється незамерзаюча плівка води, що служить струмопровідним каналом. Для льоду, що утворився з морської води при температурі – 100С, характерні значення опору в перші сотні Ом-метрів. Зі збільшенням льодистості гірських порід збільшується їх електричний опір і швидкість розповсюдження пружних хвиль.

Одною із задач геофізичних робіт на мерзлоті є спостереження підтоків глибинних вод в толщу мерзлих порід. Над розтопленими зонами спостерігається значні мінімуми електричного опору і максимуми на кривих температурних спостережень. Ці аномалії можуть бути виділенні при дослідженнях з поверхні землі і в результаті електричного і термічного каротажу.

Для знаходження нижньої і верхньої границь розповсюдження мерзлоти при дослідженнях з поверхні землі використовується головним чином електричне зондування. По даним сейсмічним спостереженням можна отримати якісну інженерно-геологічну характеристику кровлі мерзлоти на глибину проникнення в неї заломленої хвилі. Для картування розповсюдження мерзлоти використовуються головним чином електричне зондування і профілювання.

На обсяг та вміст інженерно-геологічних вишукувань впливає ступінь вивченості району, складність геологічної будови, конструкція споруд та ін.

Великий вплив на обсяг вишукувань чинять глибина та густота гірничих виробок. Коли на будівельному майданчику залягають специфічні за складом та станом ґрунти (мули, просадкові, заторфовані, насипні, пухкі піски, набухаючі), то необхідно гірничі виробки проводити на повну глибину залягання цих ґрунтів.

Необхідність висвітлення геологічної обстановки з достатньою повнотою при проектуванні інженерних споруд підтверджується будівельною практикою. Численні аварії, що виникли внаслідок порушення цієї вимоги, виразно свідчать про це. Необхідно дотримуватись принципу, що проходка розвідувальних свердловин повинна забезпечувати розкриття місцевої геологічної обстановки. Це стосується і обсягу польових та лабораторних досліджень властивостей ґрунтів. Так, фізичні характеристики ґрунтів визначають, як правило, лабораторними методами. Польові методи (зондування, радіоактивний каротаж та ін.) застосовують, якщо відбір зразків утруднений або практично неможливий.

Складність геологічної будови, та гідрогеологічних умов визначається ступенем неоднорідності порід, наявністю та характером тектонічних порушень, розповсюдженням слабких порід або таких, що змінюються під впливом споруд та води, розвитком і характером геологічних процесів, наявністю підземних вод.

В умовах складної геологічної будови обсяг інженерно-геологічних робіт може бути дуже значним, тоді як у районах розповсюдження потужних товщ однорідних порід, тобто в умовах простої геологічної будови, цей обсяг може бути зведений до мінімуму.

Перед будівництвом споруд, що чинять динамічний тиск на ґрунти основ, інженерно-геологічні дослідження проводяться в більшому обсязі, ніж перед будівництвом будинків та споруд з статичним навантаженням. При будівництві підземних споруд великого значення набувають дані про підземні води та матеріали, що характеризують стійкість укосів.

При інженерно-геологічних дослідженнях, пов'язаних з будівництвом промислових і цивільних об'єктів (дамб, аеродромів, каналів, трубопроводів, ліній електропередач, залізних і шосейних доріг, мостів, тунелів і т.д.), геофізичні методи використовуються для: 1) порівняльної оцінки умов на декількох попередньо намічених майданчиках, створах або трасах; 2) детального вивчення вибраної ділянки; 3) контролю інженерно-геологічних умов вибраної ділянки; 4) контролю інженерно-геологічних умов в процесі експлуатації споруди. До них примикають роботи, пов'язані з контролем ефективності штучного закріплення ґрунтів, визначенням зони знімання порід в котлованах, розвідкою родовищ будівельних матеріалів, вивченням умов розробки гірських порід і т.д.

При порівняльній оцінці попередньо намічених майданчиків, створів або трас в процесі інженерно-геологічних досліджень повинні бути вивчені: умови залягання порід; літологічний склад порід; тектонічні гідрогеологічні і геокріологічні умови; сучасні геологічні процеси; полягання фізико-механічні властивості гірських порід.

Геофізичні методи знайшли широке застосування при вивченні технічного стану плотін, водосховищ, каналів, вертикальних та горизонтальних дренажів. Вивчається методами сейсморозвідки та електророзвідки для знаходження положення і форми депресійної поверхні, виділення неоднорідностей в тілі. При вивченні технічного стану відкритих та закритих гірських виробіток (кар’єрів, шахт, тонне лей) методи інженерної геофізики використовуються у процесі їх проходки з метою прогнозування порушення масиву порід та оцінки устойчівості виробітки. Метод опору застосовується для контролю якості цементаційних завіс. Електророзвідувальні спостереження дають можливість визначити ступінь заповнення тріщин і пор гірських порід цементом, картувати просторове положення зони цементації і характеризувати ступінь зміцнення цементного каменю.

Дата добавления: 2015-08-05