Масштабы космических снимков и аэроснимков и области их применения [1]

Космические снимки
Обзорный 1:10 000 000 и мельче	Составление карт и схем глобального характера
Мелкий 1:1 000 000 - 1:10 000 000	Составление обзорных карт, в том числе карт инженерно-геологического районирования
Средний 1:200 000 - 1:1 000 000	Составление инженерно-геологических карт мелкого масштаба
1:200 000 и крупнее	Составление инженерно-геологических карт среднего масштаба

Продолжение табл. 1.1

Аэроснимки
Обзорный мельче 1:100 000	Региональные инженерно-геологические исследования
Мелкий 1:35 000 – 1:100 000	Составление фотосхем и предварительное контурное дешифрирование
Средний 1:12 000 – 1:35 000	Дешифрирование инженерно-геологических условий при съемках среднего масштаба
Крупный 1:1 000 – 1:12 000	Уточняющее дешифрирование инженерно-геологических условий на ключевых участках
Детальный крупнее 1:1 000	Документация строительных выемок, наблюдения за режимом ЭГП

1.3 Наземные и аэровизуальные наблюдения

Метод наземных визуальных геологических наблюдений – традиционный общегеологический метод, который сопровождается простейшими измерениями показателей свойств геологической среды (элементы залегания, ориентировка трещин, мощность сплывов и др.)

В ходе наземных наблюдений изучают: геоморфологический облик и геологическую структуру; разрез (путем обследования обнажений) и условия залегания пород, их минеральные и гранулометрический состав, состояние, свойства грунтов, гидрогеологические условия, водопроявления, заболоченность, положение уровня грунтовых вод (в колодцах и т.д.), свойства подземных вод (цвет, запах, прозрачность, вкус); проявления экзогенных геологических процессов. В ходе обследования естественных обнажений пород устанавливается их стратиграфическая принадлежность – происхождение (наличие фауны, характер разреза, структурно-текстурные особенности, слоистость наличие кристаллов).

В процессе изучения разрезов пород в ходе инженерно-геологических исследований большое внимание уделяется трещиноватости пород, которая в значительной мере определяет их физико-механические свойства и фильтрационную способность, что учитывается при оценке инженерно-геологических свойств массива пород.

Трещины характеризуются: шириной, длиной, ориентировкой стенок (азимут падения, угол падения), расстоянием до соседней трещины той же системы, формой поверхности стенок, структурой и составом заполнителя.

По характеру заполнения выделяют трещины: открытые или растущие, закрытые рыхлым материалом, заполненные или залеченные (кристаллическим материалом).

По степени заполнения выделяют: заполненные полностью (залеченные, если заполнитель кристаллический), заполненные частично, с налетами и корками на стенках.

Для монолитного заполнителя указывается минеральный состав, для рыхлого - гранулометрический состав, плотность и равномерность его распределения вдоль трещин.

По форме трещины разделяют на прямолинейные, криволинейные и волнистые. По характеру стенок − на гладкие, беспорядочно шероховатые и текстурные.

Для анализа структуры трещиноватости и выявления систем трещин строят круговые диаграммы трещиноватости, предложенные А.Вальтером, Д Шмидтом, В.П.Саваренским. На них условными знаками показывают азимут и угол падения, ширину и заполнитель трещин (рис. 1.2). Совместный анализ обработанных данных наблюдений трещиноватости позволяет решить вопрос о генезисе трещин. По данным измерений вычисляется коэффициент трещиноватости [1].

n

К тр.=∑ [ b_i / (a_i - b_i) ] x 100%

i=1;

где b_i – средняя ширина трещины i - й системы;

a_i – среднее расстояние между соседними трещинами i - й системы;

n – число систем трещин.

.

Рис. 1.2. Круговая диаграмма трещиноватости горных пород:

I и II – системы трещин; доля различных трещин (в ):

1 - > 6; 2 – 4 – 5; 3 – 3 – 4;4 – 2 – 3; 5 – 1 – 2; 6 - < 1.

В задачу рекогносцировочного обследования согласно СП 11-105-97 входит:

• осмотр места изыскательских работ;

• визуальная оценка рельефа;

• описание имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и др.;

• описание водопроявлений;

• описание геоботанических индикаторов гидрогеологических и экологических условий;

• описание внешних проявлений геодинамических процессов;

• опрос местного населения о проявлении опасных геологических и инженерно-геологических процессов, об имевших место чрезвычайных ситуациях и др.

Инженерно-геологическая рекогносцировка проводится в определенной последовательности, включая подготовку, полевые работы и обработку материалов. Осуществляется анализ материалов ранее выполненных изыскательских и других геологических работ. При этом следует проводить накопление информации в форме, удобной для дальнейшего использования в отчете по результатам рекогносцировки, если они проводились как самостоятельный вид работ. В качестве топографической основы для рекогносцировки необходимо иметь карты наиболее крупных масштабов или топопланы площадок, трасс и т.д. [10]

Маршруты рекогносцировочных обследований должны по возможности пересекать все основные контуры, выделенные по результатам аэрофото- и других видов съемки.

Расстояние между маршрутами должно обеспечивать просмотр межмаршрутных пространств с наибольшим взаимным перекрытием. Эти расстояния зависят от рельефа местности.

Направления маршрутов удобно выбирать вдоль существующих дорог, что позволяет использовать транспорт и облегчает топографическую привязку.

Привязка маршрута производится визуальным методом, в сложных условиях используется инструментальная геодезическая привязка. Точки наблюдения выбираются в процессе прохождения маршрута и приурочены к естественным обнажениям горных пород, обнажениям в искусственных выработках, местах природных и искусственных водопроявлений.

В процессе наземных наблюдений большое внимание уделяют гидрогеологическим условиям, при этом описываются все водопроявления. При их обнаружении фиксируется геологическая и гидрогеологическая приуроченность, группа и тип источника, а также замеряется дебит с описанием его режима во времени, оцениваются физические и химические (при наличии полевой лаборатории) свойства. В колодцах и скважинах измеряется уровень воды.

Наземные наблюдения включают в себя также изучение проявлений геологических и инженерно-геологических процессов, типов ландшафтов и др. в зависимости от целей исследований. Наблюдаются, оцениваются и описываются площадь проявлений процессов, их масштаб и формы, морфометрические характеристики, приводятся данные о режиме и стадии процесса (по данным опроса), выделяются факторы, влияющие на его развитие.

Количество маршрутов, состав и объем работ устанавливаются в зависимости от детальности изысканий и сложности инженерно-геологических условий.

На застроенных территориях дополнительно выявляются дефекты планировки территории, заболачивание, подтопление, просадки земной поверхности степень переувлажненности приповерхностной поверхности и приповерхностной части литосферы, а также другие факторы, способные влиять на геологическую среду.

По результатам маршрутных наблюдений намечаются места размещения ключевых участков для проведения более детальных исследований, составления опорных геолого-гидрогеологических разрезов, определения характеристик состава, свойств и состояния грунтов, гидрогеологических параметров водоносных горизонтов с выполнением комплекса горнопроходческих, полевых и лабораторных исследований (при необходимости проводятся стационарные наблюдения).

Аэровизуальные наблюдения используются при инженерно-геологической съемке и рекогносцировке, а также в ходе работ по контролю и уточнению данных дешифрирования аэрофотоматериалов.

Наблюдения ведут с самолета или вертолета с топографической или геологической картой крупного масштаба. На карте должны быть нанесены линии маршрутов, показаны высота и скорость полета, основные ориентиры, места желательных посадок. Аэровизуальные наблюдения дополняются перспективным фотографированием наиболее интересных в геологическом отношении участков.

Достоинство аэровизуальных исследований – возможность последовательного укрупнения масштабов наблюдений позволяющее: провести инициализацию территории по ландшафтам, строению, выявить наиболее представительные обнажения горных пород, проявления экзогенных процессов, наметить места расположения ключевых участков и трассы опорных съемочных маршрутов.

Аэровизуальные наблюдения применимы для проверки результатов дешифрирования аэрофотоснимков и получения дополнительных сведений о ландшафтных комплексах и геологических данных о составе пород и т.д. [1].