8.Геодезическое обеспечение электроразведки, сейсморазведки, магнитной разведки

Геофизические методы разведки основаны на изучении физических явлений и процессов, обусловленных строением Земли и земной коры.

Электроразведка основана на изучении условий прохождения элек­трического тока через различные горные породы (изучение разности элек­тропроводности). Используется с целью геологического картирования при инженерно-геологических изысканиях различных сооружений. Применя­ются электропрофилирование, вертикальное электрическое зондирование, способ вызванной поляризации, аэроэлектроразведка (метод бесконечно длинного кабеля и индукционный), радиопросвечивания и радиолокации.

Геодезическое обеспечение электроразведки состоит в разбивке на местности профиля или системы параллельных профилей, закреплении на местности точек наблюдений. Плановая погрешность - 2 мм в масштабе карты, высотная - 2 % от глубины залегания опорного горизонта.

Магнитная разведка основана на изучении особенностей геомагнитного поля Земли, то есть изучаются магнитные свойства горных пород. Различают площадную и маршрутную (профильную) магнитную съемку.

К геодезическим работам при магнитной разведке можно отнести маршрутную съемку при поисковых работах, точность измерения расстоя­ний допускается порядка 1:50. В случае обнаружения аномалий ведется площадная съемка, прокладывают систему параллельных маршрутов. Пла­новая привязка выполняется с точностью 1 - 2 мм в масштабе карты, высо­ты, как правило, не определяются.

Сейсмическая разведка основана на наблюдениях за скоростью рас­пространения упругих волн в земной коре, вызванных искусственными сотрясениями (взрывы, удары). Сейсморазведка применяется для изучения строения земной коры, поисков и подготовки к разведочному бурению нефтегазоносных структур и др. Сейсморазведка ведется одиночными маршрутами с шагом 2 - 10 м и площадями, производится методом отра­женных волн или корреляционным методом преломленных волн.

Геодезическое обеспечение сейсморазведки состоит в разбивке на местности профилей с закреплением на них точек взрыва и точек располо­жения сейсмоприемников, также производится определение координат и высот этих точек, составлении вертикальных разрезов по линии профиля. Погрешность в положении профиля по отсчетной карте относительно пунктов плановой геодезической основы не должна превышать 2 мм, а в высотном положении в зависимости от скорости распространения волн от 3 см при v = 200 м /с до 1 м при v = 5000 м /с.

9.Примен гравиметрической разведки. Изучение грунтов

Гравиметрическая разведка основана на измерениях силы тяжести, которые ведутся специальными приборами - гравиметрами, вариометрами и градиентометрами. Применяется для тектонического районирования больших территорий, выявления и локализации геологических структур с пониженной плотностью, благоприятных для скопления полезных иско­паемых (нефти, газа, отчасти - угля).

Гравиметрические пункты располагают на четких, хорошо опозна­ваемых контурах местности. Гравиметрические работы ведутся для определения аномалий силы тяжести, по которым составляются специальные гравиметрические карты.

Геодезические работы при гравиметрической съемке заключаются в определении координат и высот пунктов наблюдений, учете влияния рельефа местности и подготовке топографической основы для составления гра­виметрических карт. Для введения поправки за рельеф на площадке вокруг гравиметрического пункта выполняют нивелирование.

В настоящее время применяется и аэрогравиразведка с усовершснствованными морскими гравиметрами. Однако этот метод находит ограниченное применение как малопроизводительный и дорогостоящий для изысканий.

Для успешного расчета оснований инженерных сооружений необхо­димо хорошо знать основные строительные свойства грунтов, таких, как объемный и удельный вес, влажность, пористость, консистенция, модуль деформации, сцепление, сопротивление сдвигу.

Испытания грунтов статической нагрузкой проводят для определе­ния модуля сжимаемости и выяснения просадочных свойств при замачива­нии, их ведут в шурфах глубиной до 6 м и буровых скважинах до 15 м. Ис­пытания доводят до нагрузок, несколько превышающих нагрузку на поро­ды от основания.

Иногда ведут испытания до предельной (критической) нагрузки, которую определяют по появлению валика выпирания или трещин вокруг штампа, по деформированию пород, которое продолжается не менее суток, по рез­кому увеличению осадки при незначительном увеличении нагрузки. Осадку измеряют с точностью до 0,2 - 1 мм с помощью нивелира или прогибомера. Эти измерения выполняют относительно 2-4 реперов. До начала и после окончания испытаний со дна шурфа отбирают монолиты, их используют для изучения физико-технических свойств грунта. Разгружают платформу штампа также ступенями с определением упругой отдачи грунта.

Определяют расчетное сопротивление основания, то есть определя­ют наибольшее давление, при котором осадка сооружений или разность осадок под отдельными частями их не превышает допустимой величины.

Полевое испытание прочности грунтов осуществляется методами зондирования. При этом используют зонды в виде конуса или цилиндра, их соединяют со штангами и углубляют в породу. Различают динамическое (зонд погружается в грунт под ударами стандартного груза) и статическое (основанное на вдавливании зонда в толщу пород) зондирование.

При динамическом зондировании характеристикой плотности и прочности грунта является число стандартных ударов молота (обычно пять) - испытание штампом.

Для определения консистенции глинистых грунтов с ненарушенной структурой применяют методы микропенетрации, основанные на определении глубины погружения в породу различных наконечников (игл, конусов, штам­пов). В полевых условиях используется ручной пружинный пенетрометр.

Для исследований глинистых пород в стенках горных выработок и в естественных обнажениях пользуются методом резания, применяют при­бор - искиметр, режущими частями которого являются армированные твердым сплавом резцы различной формы.

Для определения деформативных свойств песчано-глинистых пород в буровых скважинах применяют метод прессиометрии, который заключа­ется в измерении осадки породы в стенке скважины под действием давле­ния (прибор - прессиометр).

В горных выработках и строительных котлованах производят опыт­ные сдвиги и обрушения пород для определения их прочностных свойств при помощи специальных установок.