герб

ГОСТы

флаг

Методические указания Методические указания по применению геофизических методов для исследования закарстованных участков

ВС Е СОЮЗНЫЙ НАУЧНО- ИССЛ ЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТ УТ
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

УТВЕР Ж ДАЮ:
Зам. д ире ктора инс ти тута
(И. НАСЕДКИН)

МЕТОДИЧЕСКИЕ У КА ЗАНИЯ
ПО ПРИМЕ Н ЕНИЮ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЗАКАРСТОВАННЫ Х УЧАСТКОВ

Мо скв а 1 972

ПРЕДИСЛОВИЕ

На с тоящие Указ ан ия предназн ачены в качес тве м етодического пособия при проведении ге офизических иссл едований на из ысканиях дорог в районах распрост ранения карста. Указания разработаны с уч етом совреме нного сос тоян ия геофизики и опыта применения ее на объектах транспортного строительства.

Р абота выполн ена в лаборатории инженерн ой геол оги и и геофизики ЦНИИ Са канд. т ех н. н аук В.А. Ряпол овой при участии канд. геолого-м инералогических наук П.И. Як овенко (Уралги протранс).

Зам . д иректора инс титута                                                                             (И. НАСЕДКИН)

Руководит ел ь отдале ни я из ысканий и проектирования железных дорог  (Г. ВЕРЦМАН)

1. ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ УЧАСТКАХ ПРИ ДОРОЖНЫХ ИЗЫСКАНИЯХ

1 .1 . Карс т относ ится к числ у н аиболее сложных физ ик о-геологических проц ессов, ос обо опас ных дл я устойчивости дорожных сооружений.

Под карстом понимаются процессы, обусловленные дея те льнос тью подзем ных вод и выражающи еся в выщ елачивании растворим ых горных пород (известн як ов, доломитов, гипса, каменной соли); образовании пустот, со провождающ ихся часто провалами и оседаниями к ровли, воронок, оз ер и других впадин на земной поверхности (Ф .П. Саваренски й).

По дземные полости , формирующие с я за счёт выщелачивания растворимых пород на определ енной гл убине от поверхнос ти земли, являются потенциальными факто рами для образования провалов на дневной поверхнос ти земли. Кроме того, нал ичие подземных пол остей в значител ьно й ме ре может осл ожн ять проходку котл ованов при устройс тве фундаментов сооружений, а также работу сооружения в процесс е экспл уатации .

Прова л ы - наибол е е распространенные типы карстовых деформаций з емной поверхн ости, поэтому при инже нерно-геол огической оценке з акарс тованны х территорий должн ы быть выделены в первую оч ередь участки с развитием такого рода явлений.

1 .2. Различаются следующие литологические типы карста:

а ) карбон атный (с подтипами: известняковый, доломитовый, меловой);

б) сульфатный;

в) соляной.

Карбона тн ый карст распространен наибол ее широко, но с корост ь его раз вития з начител ьно меньш е, ч ем сул ьфатн ого и соляного. В ест ест венных ус ловиях растворение карбонатных пород происх одит очень м едл енно и воз можност ь образования и рос та карст овых явл ений за п ериод э ксплуатации дорожных сооруж ени й практически может н е учит ыват ьс я. Поэ тому основное направление инженерно-геологи чески х ис следований в района х развития карбонатного карст а (кроме общ епринятых видов ис следований) должно сводитьс я к установлению пол ожения и оценке воз можного влияния на ус тойчивость проектируемых с ооружений уже сформировавшихс я подз емных полост ей.

Су льфат ный карст ра с пространен также достаточно широко, раств орение гипсов и анги дрит ов и рост карс товых полосте й за период эксплуатации с ооружен ий могут быть значител ьными . Провал ы в района х развити я сульфатного карста - обычное явление . При инженерно-ге ологической оценке территории в таких условиях необходимо учитывать не только явления и проце ссы , сфо рмиро вавшиеся на момент проведения изыс каний, но также должен быт ь дан прогноз развития карстовых процессов и влияния и х на уст ой чивость сооружен ия в будущем.

Соляной карст вв и ду высокой раст воримости каменной соли (31 8 г/л при 25 ° С) раз вив аетс я чре звы чайно быст ро.

В ес т ественн ых условиях развитие карста п риурочи вается к кровле и краевым частям с оляных з алеже й. С ол яной карст имеет ограниче нное распространение.

1 .3. По особенностям залегания карст ующи хся пород выде ляю т с ледующие ти пы карст а (по Д.С. С окол ову):

1 . Отк рытый - карс тующие ся породы леж ат н епосредст венно на поверхнос ти;

2. Покры т ый:

карст ующи еся породы перекрываю тс я с лоями н ераст ворим ых водонепроницаемых пород;

карсту ющ иеся породы перекрываются с лоями нерастворимых водопроницаемых пород.

По о т ношен ию к уровню подз ем ных вод к арс тующ иеся породы залегают :

а) в зоне а эрации;

б) в зоне п остоянного в одон асыщ ения;

в) в зона х постоян ного водонасыщ ения и аэ рации.

Районы ра з вития открытого карста х аракт еризуются форм ированием провалов неболь ших размеро в и оседание м пород над карстовыми полостями. Карстово-с уффоз ионны е процес сы имеют подч иненное раз витие.

Б л из кое з алегание карстующи хся пород к пове рх нос ти з емли создает благоприятные предпосылки для э ффе ктивного примене ния геофизич еских и других видов раз ведочных работ при инж енерно-геологич еских исследов аниях.

На л ичие водонепроницаемых пород в кровле карс тующейс я толщи (в ус ло виях покрытог о карста) предохраняет раст вори мы е породы от воз действия особо агрес сивных инфил ьтрующи хся поверх ностных вод и, т аким образ ом, с нижает активность карста. Однако нали чие нерастворимых прочных пород в кро вле выщел ачиваю щихся пород способствуе т развити ю крупных подземных полостей при обруш ен ии сводов, над которыми формиру ются крупные провальные явления на пове рхности з емли (ди аметром 1 00 м и более).

В условиях покрытого карста при н али чии в кровл е водопроницаемых пород инт енсивность развития э того процесс а особен но высокая. При этом карстовые деформации земли носят как провальный, т ак и карстово-с уффо зионны й характ ер. Сл едует подчерк нуть , что территории с раз вити ем данного т ипа карс та относятс я к числ у особен но неблагоприятны х в инженерн о-геолог ическом отнош ении.

Инже н ерно-геологичес кое и зучение террит ори й с развитием покрытого карст а зат рудн ено в с вязи с глубоким з алеганием карс тующи хся пород. Поэ тому иссл едован ия и оценк а такого рода пл ощ адей будут эффек ти вны при усл овии при менения компл екс а мет одов разв едки , геологической съемки, геофизических исследований, бурения, опыт но-гид ро геологи чески х работ и др.

1 .4. При дорожных изыс кан иях в карстовых районах основными задачами инже нерно-геологических исследований являют ся:

1 . Определение общих з акономерносте й развит ия карс та в исследуемом районе.

2. Определение гра н иц зон активного к арстован ия в полос е проектируемой дороги.

3. Определение вероятных ра з меров карстовых провалов на пове рхнос ти.

4. Определение интенси в ности развития карс тового процесса.

5. Опр е деле ние раз меров подз емных карст овых полостей.

В результате решения указанных задач:

1 . Должна быть дана инженерно-геологиче ская оценка изучаемой территории.

2. П роиз ве дено районирование ее по условиям раз вит ия карста.

3. П олучены расче тные показатели в ероятных раз меров провалов и частота их появления на поверх ности.

4. Даны рекомендации по борьбе с карсто м . Естественно, что различия условий формирования к арста (различные виды карста) в каждой конкретной о бс тановке вызовут и различные сочетания применя емых методов раз ведки.

1 .5. Решение первой задачи ве дет ся на основе из учения литературных и фондовых материалов, дешифри рования материалов аэросъ емки, ознакомления с картографич еским ма тери алом, рекогносцировочн ого обследовани я в натуре и пос тановки геофизичес ких иссл едовани й.

В результате решения первой з адачи даются принципи ал ьная оценка закарстованности из учаемого район а и рекомендации по оптимальному пол ожению проекти руемой трассы дороги.

Реш е ния остальн ых задач из учен ия карста ведут ся уже по выбран ным вариантам дороги, а при про ектиро вании вто ро го пути - в полосе существующ ей жел езн од орожной л инии.

1 .6. О пре дел ение границ зо н активного к арс тов ани я - гл авн ая задача инжен ерно-геологичес ких исс ледований в карстовых района х.

Как и звестн о (Д.С . Сок олов, Н.М. Ку харев и др.), для раз вит ия карст а необ ходимы четыре обязат ельных услови я:

наличие раствори м ых пород;

водопроницаемость горных пород;

на л ич ие подземных вод;

агрессивная спо с обн ость подземных вод по отнош ению к растворимым породам.

Отсутствие хотя бы одного и з указанных усл овий и скл ючает возможность развития карстового процесса. Поэтому в пределах территорий, сложенных растворимыми породами, раз витие карста наблюдаетс я только на тех уч астках ( зон ах), где имеется сочет ание всех вышеуказ анных условий. О бнаруж ение зон активного карст ования и определение их границ должно вес тись с приме нением компл екс а ме тодов: карстово-геоморфологичес кой съемки, ге офиз ических исследований, бурения, опытно-гидрогеологических работ, гидрохимически х наблюдении, геохимических иссл едований.

1 .7. Определение вероятных размеров карс товых провалов на поверхности может реш атьс я по из вестному с пос обу И.А. С аваренско го (1 963) на осн ове дан ных карсто во -геом орфо логической съ емки. Кроме того, ориен ти ровочные разм еры провалов могут быть расс читаны, ис ход я из т еорий горн ого давле ния и с движения горн ых пород над под земными выработкам (В .Д. Слесарев, С.Г . Аверши н, Бриго).

1 .8. Интенсивность карст ового процесса важно зн ать для оценк и с корос ти формирования п одз емных пол ост ей выщел ачив ания и соответ ственно частоты п оявл ения карстовых провалов на поверхн ости. Необходимо отмети ть, что этот вопрос н уждается в серьезных ис следованиях . При решении данн ой зад ачи существующи ми методами (Г.А. М акс имови ч и В .А. Балков, Г .Г. С кворцов, П.И. Як овен ко) исх одным параметро м для расчета расхода потока в интересующем с ече нии я вляетс я с корость движения подз емн ых вод.

1 .9. Для правильного учета расхода материалов по заполнению карстовых полостей необходимо определить их объем. Важно также знать пространственное положение подземн ых полостей, форма которых, как правило, весьма причудливая.

2. ИЗУЧЕНИЕ ОБЩЕГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗАКАРСТОВАННОГО УЧАСТКА И УСЛОВИЙ ЗАЛЕГАНИЯ КАРСТУЮЩИХСЯ ПОРОД

2. 1 . Для уясн ения з акономерностей развития карстового процесса необходимо получить общее предс тавлени е об особенн ос тях геологического строения зак арстованного уч астка. Пре жде всего следует оценить глубину з алегания коренных поро д. Как известно, при наличии карстовых явлений она м ожет рез ко менять ся п о площади даже на в есьма небольших расст ояниях. При этом особое внимание долж но быть уделено карти рованию древних эрозионных врезов, которые в значительной мере определяют направление карстовых процессов. З ате м на до выявить характер з алегания коренных пород, которой может существенно влиять на степень активности карста. На тех участках, где породы падают более круто, с ледуе т ожидать более интенсивного развития карст а. Далее в ажно опре делить степень однородности карстующ его массива, локализовать в нем участки наиболее растворимых пород и выделить нерастворимые водоупорные слои, которые могут служи ть защитой от воздействия на нижележащие породы агрессивных атмосферных вод. Наконец, необходимо зафи ксировать в массиве все крутопадающие конт акт ы и крупные дизъюнкти вн ые нарушения, способствующие интенсивной циркуляции воды и проникновению ее на большие глубины.

2.2. О з накомление с геологией района начинается с изучения литературных и фондовых материалов. Особен но тщательному анализу подвергают ся рез ульт ат ы предш ествующих геофизических работ, проведенных ранее на и сследуемом участке или в ближайшей окрестности.

2.3. Ведущими полевыми методами яв л яются верт икал ьное электричес кое зондирование (ВЭ З) и э лектропрофили ро вани е (ЭП).

Полевые работы начинаю тс я с постановк и опорных ВЭЗ у скваж ин, если таковые имеются, и рекогносцировочн ых ВЭЗ на характерных ге оморфолог ич еских э лементах участка. Н а основании опорных и рекогносцировочных ВЭЗ выбираются разносы для электропрофилирования. Обычно профилирование проводится дв ойной симметричной установкой AA ′ MN B ′ B . При э т ом большой разнос выбирается так, чтобы с его помощью характеризовать верхнюю час ть коренных пород, а мен ьший, - чтобы осветить характер покровных отложен ий.

Электропрофили (числом не м енее четырех) располагаются параллельно трассе жел езной или автомоб ильн ой дороги по обе стороны от нее и отст оят друг от друга на расстоянии 50 -200 м в з ависимости от глубины залегания к оренных пород, характера релье фа их кровли и конкретн ой задачи. Шаг между точками измерений зависит от тех же условий и обычн о составляет 1 0-25 м. Точки ЭП сгущаются до 5-1 0 м на участках древних эрозионных размывов.

По окончании электропрофилир о вания по тем же л иниям ставятся точки ВЭЗ (из расчета в среднем 5-10 точек н а 1 км ). При этом их глав ным образ ом приурочивают ко всем характерным и аномальным участкам элект ропрофилей. Дл ина м аксимального разноса линии АВ при з ондировании должна быть достаточно большой, чтобы отразит ь строен ие карстующ егося массив а до предполагаемого ба зиса корроз ии.

2.4. Ес л и кривые ВЭЗ на всем исс ледуемом участ ке или на к акой-либо части его принадлежат к двухсл ойно му типу ρ1 < ρ 2 , где ρ 1 - удельное сопротивление наносов, а ρ2 - уд е льное сопротивление коре нных пород) и ρ1 оказывается практически постоянным, результ аты электро профилиро вания могут быть проинтерпретированы количественно. Для этого оба полуразноса из мерительной установки  и  выбирают так, чтобы они приходились на восходя щ ую ветвь кривой ВЭЗ. Получе нные значения кажущихся сопротивлений ρк наносятся на билогарифмический бланк также, как это делается при построении кривой ВЭЗ, и бланк накладывают на двухслойн ую палетку таким образом, чтобы ось ρ1 бланка совпала с осью ρк / ρ1 = 1 палетки. Сохраняя это услов ие, бланк передвигают вправо и влево по палетке и доб иваются того, чтобы две нанесенные на нем точки легли на одну и ту же палеточную кривую. При таком положении бланка снимают с палетки з начения h 1 (глубина залегания корен н ых пород) и ρ 2 .

Для большей уверенности в постоянстве ρ 1 его целесообразно контролиров а ть через две-три точки профиля, применяя дополнительную установку с малой длиной питающей линии .

В ря д е случаев, когда средний фон ρ к на электропрофиле сохр а няется практически постоянным, коренные породы могут быть разбиты на отдельные разно сти по признаку « изрезанности» графиков, п ри этом рекомендуется пользов аться приемом, предложенным Г.А. Соловьевым [ 29] и основанным на использовании методов математической статистики. Сущность данного способа такова. Сначала график ρк разбивают на отдельные равномерные ин тервалы, включающие, например, 1 0 точек наблюдений. Затем для каждого ин тервала строят вариограм му, представляющую собой зави симость величины γ от b :

,                                                  (1)

где n - количество точек на выделенном интервале;

ρк ( xi ) и ρк ( xi + b ) - значения ρ к соответст в ен но в точках с координатами х i и х i + b ;

b - переменные величины, кратные расстоянию между пикетами Δx . Для построения вариограмм ы обычно достаточно иметь пять значений b : b 1 = Δx ; b 2 = 2 Δx ; b 3 = 3 Δx и т.д.

Результаты вычислений по формуле ( 1) относят к средней точке интервала.

Если возмущения на графике ρ к являются случайной ф ункцией ра с стояния, то вариограмма будет предс тавлена возрастающей функцией аргумента b (рис . 1, а), так как с увеличением расстояния м ежду точками профи ля значения ρ к у них различаютс я, как правило, все больше. Когда же возмущения распределены равномерно по профилю (н апример, т рещины кливажа), вариограмма имеет вид периодической кривой, о бра зующей максимум (рис. 1, б ).

Рис. 1. Виды функций γ = f ( b ) (по Г.А. Соловьеву):

а) ρ к является случайной функцией расстояния;

б) вариации ρ к имеют периодический характер

Результатом интерпретации каждой вариограмм ы является абсцисса b 0 , которая рассматривается как статис т ическая характеристика среды. Ей соот ветствует выход кривой γ на асимптоту или максимум кривой при периодическом характере вариаций.

Найденные по вариограммам значения b 0 наносят на электропрофиль совместно с графиком ρ к , и нанесенные точки соединяют прямыми линиями. К изломам графика b 0 приурочивают контакты различных пород.

Пример построения и интерпретации вариограмм показан на рис. 2.

2.6. Если над карсту ю щимися породами залегают рыхлые отложения, мало отличающиеся по удельному электрическому сопротивлению от коренных пород, то для определения глубины залегания последних применяют сейсмораз ведку. Исследования ведутся корреляционным методом преломленных волн.

При глубине залегания коренных пород не более 20 м применяют однокана л ьн ую аппаратуру О СУ-1 или двухк анал ьн ую ДОС У-1 . В этом случае воз буждение упругих колебан ий производят ударным способом . Когда к арстующи еся породы залегают глубже 20 м, исследования о суще ствляют 24-к анальной сейсмостанци ей, а упругие волны возбуждают взрывами.

Р ис. 2 . Пример применения вариог рамм (по Г.А. Соловьеву)

1 - график ρ к ; 2 - график b 0 ; 3, 4 и 5 - вар и ограммы ρ к соответ с твенно для пикетов 20; 40 и 60

 - сланц ы;  - диориты;  - гипербазиты;  - зона разло м а

Расположение профилей, число их и расстояние между ними определяются так же, как и при элек т ропрофилировании. Расстояние между сейсмоприемн иками при гл убине залегания кровли коренных пород до 1 5-20 м составл яет 2-5 м, п ри больших глубинах - 5÷10 м.

Измерения выполняются по методике непрерыв н ого продольного профилирования с использованием вс тречн ых и нагоняющих годографов. Д ля интерпрет ации пол учен ных результатов пользуют ся способом t 0 и разностного го д ографа. В случае мощной зоны выветривания в зависимости от характ ера последней интерпретацию осуществляют способами О.В. Чи бисова, О.К. Кондратьева или Н.И. П авл ен ковой.

2.7. Наиболее полное пред с тавление об и зменени и ли тологического характе ра коренных пород по глубине дают ре зультаты каротажных исследовани й. Данные карот ажа используют также как опорный материал при инт ерпрет ации резул ь татов наземной геоф и зики . Каротаж необходимо п ров оди ть во всех с кважи нах, прош едш их полнос тью или ч ас ти чн о толщу ка рст ующи хся пород н иже уровн я грун товых вод. Изме рения геофизи че ских парамет ров в скважи нах осущес твляют как не преры вн о используя каротажн ые стан ции любого ти па, так и поточечно примен яя раз борны е карот ажные ус тановки.

Дл я и сследований п рименя ют методы кажущихс я соп роти влен ий (КС), собственной поляриз ации (ПС) , выз ванной поляризаци и (ВП), микрокаротаж и гамма-каротаж (ГК). К обяз ательным относятся методы КС и ПС. К другим при бег ают лишь при определенн ых геол огичес ких ус ловиях.

Что касается метода с опротивлен ий, то при малом ч исле скважин на объ екте его предпочти те ль ней стави ть в модификац ии бокового каротажного зонди ров ания (БК З). При больш ом количестве скважин и выдержанном геологическом разрезе можно ограничиться измерениями с двумя стандартн ыми зондами: обращенным градиент - зондом и по тенциа л - зондом, образованным из первого путем из менения назначения его крайних электродов. Дл ин у стандартного зонда устанав ливают экспериментальн о по результатам БКЗ в первой из исследуемых скв ажин.

Данные каротажа КС и ГК с оп оставляют с данными керн ового бурения, и определенные значения геофизических п араметров сопоставляю т с определенными раз нов идн ос тями пород.

Целесообразность постановки метода ПС уста н авливаетс я опытным путем. При достаточной ди фференциации диаграмм ме тод стави тся во всех скважинах. Данные метода ПС исп ользуются главным образом для сравнительной оценки содержан ия в породах глинистого матери ала, что косв енно отражае т их отн осител ьную водопроницаемост ь.

Микрокаротаж находит применение в тех с лучаях, к огда в разрезе п редполагается наличие маломощ ны х гли ни стых прослоев. Исследования выполняют ся по общепри нятой методике со стандарт ными мик ро зондами заводского изготовления. Глини стые прослои выделяются на диаграммах по совпа дени ю зна чений КС, за м еренных градиент- микрозондом и потенциал-микрозондом.

Метод ВП рекомендуется с тавить в тех сл учаях, когда возника ет необходимость в разделении из вестняка и до ло митов. Доломиты обычно отличаются от известняков бол ьшой длительностью спада вызванной разности поляр изаци и.

Исходя из э того, способ исследований по методу ВП должен сводиться в основном к регистрации зависимостей Δ Ubn = f ( t ) в отдельных та ч ках разреза, на мечаемых по сводной каротажной диаграм ме,

где ΔUbn - вызванная разность потен ци алов, а t - время , прошедшее после выключения тока.

Для регистрации искомой зав ис имо ст и зонд останавливают в средней точке исследуемо го инте рв ал а. З ате м на 2 мин включают поляризующий ток и после его выключения наблюдают за из менением Δ Ubn . Наблюдения можно вести или путем фиксации отдельных значений ΔUbn через равные промежутки времени, или пут ем записи непрерывной кривой ее спада на осциллографе. Для производства такого рода измерений в равной степени пригодна как полевая, так и каротажная аппаратура.

2.8. В результате выпо л ненных ис следований дол жны быть составлены:

- карта типов кривых ВЭЗ;

- карта ρ к , полученного при Э П с большим разн осом установки;

- геоэлектрическ и е разрез ы по профилям с графиками ρ к и b 0 ;

- геосейсмические разре з ы;

- корреляционные схемы между скважи н ами, построен ные по каротажным диаграммам.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА, МОЩНОСТИ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ НАНОСОВ

3. 1 . Мощ ность и состав покровных образован ий с ильн о влияют н а развитие карста. Чем мен ьше мощност ь и больше водопроницаемо с ть отложений, тем сильне е инфильтраци я метеорных вод и интенс ивнее процессы карстообразовани я. Кроме этого, состав наносов определяет возможность возни кновен ия таких вторичных явлений, как с уффозия и обрушение. Таким образом, очевидно, что в случае покрытого карста изучению покровн ых отложений должно быть удел ено особое внимание.

3.2. Общее предс т авление о характере, особенностях залегания и мощностях отложений, перекрывающих толщ у карстующи хся пород, получают в результате анализ а кривых ВЭЗ в проце ссе решения предыдущей задачи. Особенн о тщ ат ельному рассмотрению подвергаются опорные кривые ВЭ З, с нятые у скважин. На основе сопоставления данных э лектроразведки с данными бурен ия составляют таблицу удельных сопротивлений пород, где указываются пределы их колебаний и закономерности изменения по исследуемому участку. При отсутс твии скважин руководст вуются следующими соображениями. Относительно высокие сопротивл ения ( более 50 омм)1 обычно с оответс твуют крупн ообломочным разностям пород и к оррелируются с повышенной водопроницаемостью. Пониженные сопротивления (менее 20 омм) чащ е бывают обуслов лены глинистыми отложениями и являются признаком относительно низ кой водопроницаемости.

1 Имеются в виду районы распространения пре с ных вод.

П ри отчетливой дифференциации по сопротивлению пород надопорной т олщи и достаточно четкому проявлению каждой их разновидности на кривых ВЭЗ для оценки мощности и с остава пород можно ограничиться проведенн ыми ранее исследованиями и лишь на отдельных сомнительных участках пост авить дополнительные ВЭЗ с относительно небольш ой максимальной длиной питающей линии.

3.3. Если левая часть кривых ВЭЗ, отвечаю щ ая покровным отложениям, слабо дифференцирована, и на участке исследования отсутствуют с кважины, подтвержд ающ ие однороднос ть наносов, то кривые ВЭЗ подвергаются транс формации по методу вычитания полей (20). П ерес чет кажущихся соп ро тив лен ий ρ к в ка ж ущиеся сопротивления ρ т производится по формуле

,                                                                (2)

где ρк1 и ρк2 - кажущиеся с опрот ивления, соответствующ ие с н ежным разносам l 1 и l 2 .

Вычисленные значения ρт относятся к разносу

.

По кривым ρт корректируют тип геоэлектрического разреза, в результате чего более обоснованно осуществляют выбор способа интерпретации кривых ВЭЗ ρк. Возможна и непосредственн ая интерпретация самих кривых ВЭЗ ρт по специальным палеткам.

3.4. Если предполагается, что покровные отложения неоднородны по составу, и н а ряду с песками и глинами среди них встречаются промежуточные разности, то для изучения этих отложений ставится метод вызванной поляризации (ВП) в модификации вертикального электрического зон дирования. Ис следования могут выполняться как с приставкой к прибору ЭС К-1, так и со специальными станциями типа ВПО .

Методика работ выбирается в з ависимости от поляризационных свойств изучаемых пород и наличия пром ышленных помех в районе работ. В общем случае измерения ведутся в режиме длительной (двухминутной) з арядки среды. При этом для каждой раз новидности породы получают четыре параметра: удельное сопротивление ρ, поляризуемость η и два временных параметра: время релаксации самой долгожи вущ ей экспоненты τ и параметр α, определяющий характер сп ада кривой Δ Ubn в первые 5 сек после выключения тока [ 16]. Если в районе наблюдают с я промышленные помехи или, е сли оказ ывается, что параметр τ не дает дополни тельной информации о раз резе, то измерения предпочтител ьней осущ ествл ять в режиме кратко периодных разнополярных импул ьсов. В этом случае получают тол ько три парам етра: ρ, η и α .

В по ле вых услови ях получают кривые кажущихс я параметров ρк, ηк, τк, αк. Обработ ку полевы х м атериал ов и их ин терпретацию производят в с оответст вии с [ 16].

Д л я более уверенного лито логического расчленени я покровных отложений по данным метода ВП пос ледние увязываются с разре зами опорных скважи н. Ес ли таковых на уч ас тке не имеется, то следует руководствоватьс я с ледующ ими критериями. Глины, как правило, характеризуются весьма низкими значениями параметров η , τ и ρ. Суглинки и супеси (за исключением пыл еваты х) выделяются с реди прочих отложений самыми большими величинами η и τ . П ески проявляются в большинстве случаев промежуточными значениями параметров η и τ при относительно высоких ρ и уменьшающейся с ростом крупн ости зерен песка величиной α. Гравийно-г алечны е и валунные отложен ия об личаются наиболее высокими значениями ρ при низких параметрах η и τ . Аномально низкие η и τ присущи всем видам пылеватых грунтов.

3.5. В результате выполненных работ должны быть уточнены и детализированы верхние части геоэлектрических разрезов.

В случае площадных исследований пр е дставляе т также интерес построение карты пок ровных отложений и карты мощностей этих отложений ( ес ли вариации мощнос тей значительны).

4. ВЫДЕЛЕНИЕ ТРЕЩИНОВАТЫХ И ЗАКАРСТОВАННЫХ ЗОН И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ОТДЕЛЬНЫХ КАРСТОВЫХ ПОЛОСТЕЙ

4. 1. Трещ иноватость пород служит необходимой предпосылкой для развития карста. Зоны повышенной трещи новатости и раздробленности растворимых пород часто являются кратчайшими путями движения инфил ьтраци онны х вод, в силу чего он и подвергаются наиболее активному выщелачиванию. Особенно большое значение в этом отнош ении имеют тектонические нарушения. Уменьшению фильт рации и полному ее прекращению способству е т к ольматаци я трещин.

Задачей геофизических исследований являет с я обнаружение и картирование трещиноватых зон, разделение между собой учас тков пород с открытыми и кольматированны ми трещин ами, оценка мощности и состояния з он ы выветривания, локализ ац ия отдельных выщелоченных пустот или их систем и, наконец, определение глубины залегания базиса коррозии.

4.2. Для картирования пород по степени их сохранности и выделения среди них трещиноватых и за к арстованных зон прежде всего используются результаты выполненных ВЭЗ и ЭП (п. 2.3).

Если закарстованные породы обводнены, то на гр а фика х электропрофилирования отмечаются все понижения кажущихся сопротивлений и выделенные интервалы от носят к зонам повышенной трещ иноватости и закарст ованности. Когда карстовыми процесс ами затронуты породы, лежащие выше уровня грунтовых вод, то в этом случае обращают внимание главным обра зом на участки повышенных и сильно дифференцированных сопротивлений, к которым чаще всего бывают приурочены сухие закарстованные породы. В то же время нужно иметь в виду, что при заполнении пустот и трещин рыхлым и увлажненным материалом сопротивление породы и в этих условиях может оказ аться пониженным.

Когда наносы неоднородны, целесообразно производить обработку данных симметричного электропрофилирования по способу отношений [ 30]. Для этого разносы установо к должны быть выбран ы так, чтобы оба значения ρк соот вет ствовали квазилинейному участ ку восходящей ветви ВЭЗ. Обработка сводится к тому, что для каждого пункт а изм ерения находится отношение α = ρк2 / ρк1, где ρк1 и ρк2 - кажущиеся сопротивления, замеренные соответст венно с малой и большой установкам и AB . Уменьше н ие величины α на фоне общего понижения ρк служит приз н аком осла бления пород.

4 .3 . При сравнител ьно мал ой мощн ости карстующихс я пород, а также в сл учае гипс ового карста, элек тро разведк а час то не дает прямых указ аний на н ал ич ие закарсто ванности . В эт ом сл учае и ногда бывает пол ез но ориент ироват ьс я на п обочн ые я вле ния, сопутствующи е развитию карста. Косвенным признаком закарст ованнос ти м ожет служить нарушенн ая структура и повыш енная влажность покровных отложений. Это обс тояте льство приводит к снижению кажущ егося с опротивл ения, снятого уст ановкой н ебольш ой дл ины. При таких усл овиях постановка э лект ропроф илирования с малой дл иной питающей линии мо жет оказаться наибол ее выгодной для реш ен ия поставленной задачи.

4.4. По кривым ВЭ З в благоприятном случае можн о оценить мощность и степень раз рушенности закарстованны х пород, опреде лить положение базиса коррозии и установить уровень грунтовых вод.

Над закарстова нны ми породами (из вестняками) кривые ВЭЗ часто отличаются характерными особенностями. В ос новной своей части, отвечающей коренным породам, они обычно пре дставлены типом Н. Первое изменение сопротивлений (спад) наблюдается на уровне з еркала грунтовых вод, второ е (подъем) - на уровне б аз иса коррозии. Трещиноватые породы ниже уровня грунтовых вод обладают пониженными с опротивлениями. Границы межд у с лоями геоэлект рического разреза проявляются на кривых ВЭЗ тем отчетливее, чем бол ьш е степень пу стотн ости поро ды.

На тех участках, где к а рст отсут ствует, коренные породы отмечаются на кривых ВЭЗ во сходящей ветвью. Ес ли они в верхней части закарст ованы или имеют мощную з ону выветривания, то поднимающаяся ветвь кривой ВЭЗ будет выражена типом А.

Так как характер этой ветви не всегда очевиден, то для надежности интерпретации во всех с омнительных случаях следует прибегать к трансформации кривых ВЭЗ в кри вые ДОЗ (ди польн о-о сево е зондирование). Для перес чета использ уется приближенная формула Г.Д. Ц екова

ρr = 0,75 ρθ + 0,853 ρθ -1 - 0,603 ρθ +1 ,                                             ( 3)

где ρr и ρθ - кажущие с я сопротивления, соот ветствующ ие уст ановкам ДОЗ и ВЭ З в точке пересчет а;

ρθ -1 и ρθ +1 - кажущиеся сопротивлени я, отвеч ающие предыдущей и последующей точкам на кривой ВЭЗ.

Кривые ДОЗ обладают лучше й разрешающе й способностью по сравнению с кривыми ВЭЗ, и характер геоэлектрического разрез а на них вырисовывается более че тко.

Если закарс т ованны е породы залег ают выше уровня грунтовых вод, то снятые над ними кривые ВЭЗ чаще всего искажены и не поддаются количест венной интерпретации. Определить по ним ба зис коррозии практически невозм ожно.

Над значительными по размеру пус т отам и восходящая ветвь кривой ВЭЗ может подниматься под углом, превыш ающим 45°.

4.5. Н еобходимость в дополнительных и более дет альных исследованиях обычно возникае т при наличии в карстующ ихся породах полостей, особенно небольшого размера, и узколокализованных ослабленных зон, которые могли быть пропущены при исследовании по методу симметричного электропрофилирования. Дет ализаци онны е работы производятс я обычн о с при менен ием других модификаций электропрофилирования и сосредоточиваются на участках, выделенных по данным предыдущих исследований. Как правило, для уверенного выделения полостей их сечение должно быть больше глубины залегания.

В большинстве случаев для детализа цион ны х работ применяется комбинированное или дипольно-о севое профил ирование. Эти методы особенно эффективны в дифференциальном варианте, предложенном Я.С. Сапуж аком [ 24]. В отличие от обычной модифи кации в дифференциальном вариан те профилирования использ уют ся т ри изм ерительных электрода. Дополн ительный элект род О помещается в центре приемной лини и. Наблюден ия сводятся к регистрации двух разностей пот енциалов - между электродами М и О, с одной стороны, и О и N , с другой.

По получе н ным данным вычисляется приращение разн ос ти потенциала в центре ус тан овки

а затем находится

,                                                               (4)

где к - к о эффициент устан овки определяемый обычным путем.

Особенн о ст ью графиков ρк, сн ятых дифференциаль ной уста новкой, явл яется налич ие характерных экстремумов над вертикальным контактом; минимум ов на крив ых пря мой установки, когда она движется из н изко омной среды в вы сок оом ную , и макси мумов - у обратной установки (рис. 3). Если контакт наклонн ый, то более значительные экстремумы наблюдаются на график ах тех установок, у кот орых питающие электроды сдвинуты по отноше нию к приемн ым в ст орону падения контакта.

Ри с. 3. Теоретические кривые ρк, с нят ые дифференциальной установкой над вертикаль ным контактом при ρ2 = 40 ρ1, (по Я.С. Сапужа ку)

Над с лоем огранич ен ной мощности на график ах ρк отмечаются дв а к онтакта. Центр слоя фикс ирует ся характерным пересечением графиков п рямой и обратной уст ановки.

Размеры пр и емной линии для дифференциальной ус тановки следует выбират ь, сообразуясь с предполагаем ой шириной аномалии. Шаг изм ерен ий не должен превышать . Дл ина установки l , как обычно, определяется м ощностью наносов.

Дифференциаль н ый м етод с тремя э лектродами в приемной лин ии м ожет быть использован и в м одификации зондирования [ 25] для учета искажений кривых ВЭЗ за счет горизонт альных неоднородностей разреза в о собенности при относительно больших М N .

Для детализационн ы х иссле дований не исключ ается возможность применения и других видов электропрофил ирования, кроме описанного, в частности м етода - с рединного гра диента. О днако в этом случае следует очень осторожно подходить к выбору разносов MN . С одной с т ороны, они должн ы быть дос таточно большими, чтобы исключить влияние наносов, а с другой, - настолько малыми, чтобы не пропустить небольш ие по размеру аномалии. Поэ тому их реком енду ется подбират ь опытным пут ем.

4.6. Если аномалия от возмущающего объект а ( полости) соизмерима с уровнем помех, то ее иногда удается обнаружить с помощью статистической обработки графиков наблю денного параметра (в частности графиков ρк ) по спос о бу обратных вероятностей [ 7] . В результате применения этого способа максимально разрушается вредная ин формация от посторонних факторов, и наилучшим образом выделяется полезный сигна л.

Последовательность операций при и с пользовании упом янутого способа для интерпретации графиков комбинированного профилирования такова:

1 . По значен иям кажущих ся сопротивлений для п рямой ρкА и обратной ρкВ у с тановки строят разностный график Δ ρк = ρкА - ρкВ дл я всего профиля или для отдельных его участ ков, где вероят но появление ан омалии .

2. О пределяют среднее арифмет ическое из дискрет ных наблюдений Δ ρк ( xj )

,                                                    ( 5)

где j - теку щ ий номер точки н а профил е,

m - общее количество точек.

Значение   принимают ус ловно за нулев ое, по отношению к которому график Δρк б удет иметь з накопеременный характер.

3. Находят дисперси я по профилю наблюдений, которая определяетс я как средний квадрат отклонения от

,                                            (6 )

4. Оценивают х арактер ожидаемой аномалии с точки зрения ее формы, амплит уды и п ротяженности. При этом ориентируются на результаты полевых наблюдений на смежных профилях или в аналогичных условиях. Возможно осущес твление выбора аномалии и теоретическим путем.

Считают , что при использ овании метода обратных вероятностей оптима льн ым отношением сигнала к помехе будет 1 :1 . В этом случае ошибки, обусловленные как пропуском де йствительных аномалий, так и выделением ложных, с водятс я к минимуму. Небольши е неточн ос ти в форме и протяжен ност и предполагаемой аном али и (до 25 % от истинных значений) допустимы и не влекут се рьезных ошибок. Более сложные по форме и более протяженные аномалии выделяются надежнее, ч ем простые и короткие. Отсюда вытекает требование к методике полевых ра бот. Шаг измерений должен быть таков, чтобы полез ная аномалия могла бы быть зарегистрирована 5-9 точками.

5. Вычерчиваю т график ожидаемой аномалии и через про межутки , равные шагу измерений Δ x , с нимают ординат α ( xi ). Чи сл о их n з авис ит от п ротяженности аномал ии.

6. График ожидаемой аномалии мысленно перемещают по проф и лю на интервал Δx и для каждого его положения находя т зн ачение к оррел яционной суммы

,

где i -    порядковый но м ер орди нат аномал ии (изменяется от 1 до n );

j -    порядков ы й н омер точк и наблюдения, с которой совмещ ен а первая точ ка аномалии (изменяется от 1 до n ).

Каждый член этой суммы является произведением набл ю де нного значения Δρк в н еко торой течке профиля j и ординаты ож и даемой аномалии в э той т очке при данном рас положении последней.

Значения корреляционны х сумм и вычисляемых по ним вероятностей относ ят к средней точке аномалии x 0 .

Вычисление искомой вероятно с ти производитс я по формуле

,                                                               (7 )

где

,

.

По полученным з начениям Р s строится график вероятностей. В те х точках, где вс плеск вероятностей превы шает 0 ,5, отмечают аномалию.

На рис. 4 приведен пример ре з уль тата обработки графиков комбинированного электро про фил ирования по способу обратных вероятностей и схема их вычисл ений.

Спо с об обратных вероятностей может быть применен для интерпретации графиков любого геофизического параметра при отсутс твии корреляционных связей между помехами.

4.7. Е с ли у дал ос ь обнаружить карс товую полость, то во зник ает необходимость уточнить ее размеры и положение в прос транстве. В этом с лучае также могут оказать помощь г еоф изически е методы.

Для определения направления про с тирания вытянутой карст ово й полос ти предлагаетс я следующ ая методик а. Симметричн ая установка AMNB ра с полагается так, чтобы приемн ая л иния при ходилас ь над полос тью. З атем снимаются круго вы е диаграммы . С увелич ением АВ форма диаграмм будет измен яться , переходя от окружнос ти к эллипсу, а зат ем к фигурам, н апом инающим восьме рки. Л инии наибольшего сжатия фигур будут ориентированы по простиранию полости.

Р ис. 4. При мер пост рое ния графи ка в ероят ност ей по О.А. Де ми дович у:

1 - кривые ρкА и ρкВ; 2 - кривая Δρк; 3 - график ожидаемой анома л ии; 4 - график распределения вероятн ост ей.

 - делювий;  - к в арцев ые аль битофиры ;  - диабаз ы;  - з он а пи ритиз ации ;  - х0;  - Σ Δ ρкα

Ри с. 5 . График зависим ост и (по М .Ф. М онтрелю )

По данным этих же исследований можно ориентирово ч но определить глубину залегания Н оси карстового канала [ 15]. Для этого пользуются графиком рис. 5, выражающим зависимость , где α - отнош ение полуосей эллипса анизотропии ρк при разносе . Когда определения, сделанные по нескольким разносам АВ , расх одятс я между соб ой, то предпоч тение следует отдавать тем разносам, которые примерно в 2-3 раз а больше Н.

Ес ли карс товая п олость имеет сравн ит ел ьно крупные размеры, то ее положение в плане может быть зафиксировано на карте изоом, составленной н а ос нове де тальной пл ощ адной съемки по методу одного из видов элек троп рофилирования с шагом 1 -2 м и расстоянием м ежду профилями 2-5 м.

При в с крыти и к арстовой полости с кважиной ее контуры могут быть ориентировочно нам ечены с помощь ю ме тода заряженного тела ( МЗТ) в с оч етании с закачкой в полость подс ол енной воды под некоторым дав лением. Сначала сн имают вокруг с кважи ны эквилинию нормал ьного поля. Затем в скважин у подают воду и п ериодически наблюдают за из менением формы эк вил иний по обыч ной методике. Форма деформированных эквилиний должна быть подобна форме проекции карстового тел а на дневную поверх нос ть .

4.8. Если кар стующи еся породы з ал егают не глубже 10 м от поверхности и с верху перекрыты отложениями выс окого сопротивления, то в некоторых случаях для обнаруже ния этих пород оказываются эффективн ыми высокочастотные электромагнитные методы: метод индук ции в м одификации про ф ил ирования и мет од радиоки п.

Постановка э т их методов ос обенно рекомендуется при осложненных ус лови ях заз емл ений (с ухие пески, гл ыбовый навал, мерзлый слой и т.д.), когда применени е электрораз ведки с постоянным током тех ни чески т рудно осуществимо и мало эффективно.

Для прои з водства работ по методу индукции используется аппаратура типа «Земля» или « ДЭМП» . Индукционное профилиро вани е осуществляетс я с двумя разнос ами «генератор-приемни к», обеспеч ивающ ими разную глубину исследования (обычно r 1 = 25 м и r 2 = 50 м). Способ з адания эл ектромагнитного поля и его частота ус танавл иваются по данным рекогносцировочных ве рт икальных индукционных зондирований (ВИЗ). Для упрощ ения схе мы из мерений шаг между точками наблюдений берется равным r 1 . Данны е измерений пересчитываются в эффективные сопротивления ρ э .

Обработка полевых материалов и интерпретация полученных результатов выполняются по известной методике [ 17 ] . З акарс тованные породы (обводненные или заполненные переотложенны м материалом) проявл яются на графиках ρ э пониженными пока з аниями.

При исследованиях по методу ра ди окип о граничиваются измерением только вертикальной компоненты магнитного поля Н . Шаг наблюдений следует брать равным 5 м и меньше. Работы ведутся приборами типа «ПИНП» . Для фиксации положения контактов и выделе ния отдельных слоев полевые графики сравниваются с соответствующими теоретическими кривыми, рассчитанными для геологических неодн ородност ей определенного типа.

4.9. Дл я выявления разуплотненных пород и полостей, залегающих выше уровня грунтовых вод, в ряде с лучаев успешно может применяться гр авиразведка. Ос нов анием э того является разл ичие в пл отностях монолитных и зак арс тов анных пород (в 1 ,5-3 раз а). Соглас но расчетам [ 12] н ад заполненной карстовой полостью можно достаточно уверенно выдел ить аномалию, ес ли ди аметр полости р авен (0,6 ÷ 0,7)Н, где Н - глубина ра с положения центра полос ти, а над пустотами - (0,5 ÷ 0 ,6)Н .

Помимо э того, грав иразв едк а може т быть испол ьз ована для картирования древних переуглубленных русел, а также для обнаружения покровных отложений с нарушенной струк турой, что является косвенн ым признаком нал ичия в нижележащих породах карстовых форм. Последнее бывает особенно важно в случае гипсового карста, который труден для изучения с помощью электроразведки.

Гравиметрические исследования рекоме н дуется проводить по методу одноразовой съ емки с повторением измерений на опорном пункте через каждые пять рядовых наблюдений (рис. 6) [ 1]. Эта мет одика обеспечивает точность съемк и - 0,05-0,0 6 мгл. Шаг съемки 20-50 м и при детальных исследованиях может быть уменьш ен до 1 0 м. Измерения производятся с помощью высокоточных гравиметров ( ГАК-6М , ГАК-7М и ГАК-ПТ ). Техника из мерений обычная. Наблюдения сопровождаются точной топографической съемкой, особенно в районах со сложным рельефом местнос ти. Приемы интерпретации полевых материалов не отличаются от общ епринятых.

Рис . 6 . Схема гравимет ричес ких измерений ( по П.А. А тамасю )

x - опорный пу н кт

4.10. Для выявления трещиноватых и закарстован ны х зон , особенно в случае сухого карста, и для определения мощности зоны выветривания может применять ся се йсморазведка. Ослабле нные и нарушенные зоны характеризуются пониженными с коростями ра спрос транения упругих вол н.

Исследован и я проводят ся продольным профилиров анием с получением систем вс тречных и нагоняю щих годографов. Шаг приборов выбирается таким, чтобы в олну, пришедш ую от нарушенной зоны, от метить несколь кими из ни х.

Техника работ и приемы интерпретации об щ епринятые.

4. 11 . Данные каротажа дают сведения об из менении характера трещ иноват ости карст ующи хся пород с гл убиной (ниже уровня грунтовых вод). При этом наиболее полн ую картину получают при совмест ном рассмот рении диаг рам м нескольких видов каротажных исследований.

На диаграммах КС трещиноватые и ра з рушенные пород ы выделяются пониженными сопротивлениями. По характеру диаграмм можно судить о распределении трещиноватых з он по вертикали, об их вз аимосвязи, об относительной ст епени раз рушенности пород и о пол ожении базис а корроз ии. В т о же время по ним обычно не удается установить: от крыт ы ли трещины или закольматиро ваны .

По диаграммам микрокаротажа иногда фиксируют с я отдельные крупные трещины, приуроченные к узколокал изов анны м минимумам кривой кажущегося с опротивления, сн ятой градиент - микрозондом.

Диаграммы Г К , ПС и В П в ряде случаев могут быт ь использованы для разделения открытых и закольматированны х трещин. Там, где тре щины кольматированы , показания методов ГК и ВП должны быть относительно выше. Что касаетс я показ ания метода ПС, то их связь с характером заполнения трещин устанавливается лиш ь в процессе исследований.

Ценные дан н ые о сте пени закарстованности пород могут быть получены с помощью кавернометрии. Увеличен ие диаметра скважины является убедительным признаком кавернозн ости пород.

4. 1 2. Результатом инте рпретации выполненных ис следований являются:

уточненный геоэлектричес ки й разрез (в част и, касающ ейс я с остояния пород) с нанесенн ыми на него графикам и фактического материала, использованного для уточнения разреза (графики профилирования, вероятностные графики, к аротажные диаграммы и т.д.);

вертикальные карты ρк по отдельным профилям;

карты с нанесенными на них профилями и соответствующими графиками ρк или других параметров;

блок-диаграммы отдельных участков;

материалы, иллюстрирующие местоположение и конфигурацию отдельных полостей.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОСПОДСТВУЮЩЕГО НАПРАВЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ

5. 1 . Карс товые формы нередко бывают приурочены к определенным с истемам крутопадающих и вертика льных тре щин. Поэтому определение господствующего направления трещи новатости при исследовании закарстованных участков представляет одну из важных задач.

5.2. Наиболее распростр а ненным геофиз ическим методом, служащим для определения преобладающего направления и относительной интенсивности трещи новатости пород, является метод круговых вертикальных электрических зондирований (КВЭЗ). Этот метод основан на представлении трещиноватой породы в виде анизотропной однородной среды. Кажущиеся сопрот ивления, замеренные на поверхности этой среды по различным азимутам, образуют эллипс анизотропии. Направление большой оси эл липса совпадает с господствующим направле ние м простирания трещин. Однако это условие , как показ ывают расчеты и лабораторные эксперименты [ 18]; [ 26], справедливо только для достаточно однородных сред. При наличии горизонтальных неодн ородн остей полярные диаграммы приобретают сложный характер. С увеличением разносов эллипсы переходят в фигуры неправильной формы, часто имею щие вид восьмерки. Направление большой оси фигур неред ко поворачивается на 90°.

О т сюда сл едует, чт о м ето д КВЭЗ цел ес ообразно примен ять для решения поставл енной з адачи тольк о в том случ ае, ес ли ес ть увереннос ть в дос таточной одн ородн ости окружающих пород. Это свойст во пород может быть проверено по данны м электропрофилирования. При эт ом понятие однородности должно рас прос траняться не только на коренн ые пов оды, но и на нанос ы, в частнос ти на их мощность.

В условиях однородной среды полярные диагра м мы, сн ятые при разных раз носах АВ, обычно подобн ы друг другу. Из менение направления больш ой ос и э лл ипс а анизотропии с увеличением АВ служит признаком смены направления глав ной системы т рещин. Уме ньшение эллиптичности фигур с рос том АВ и превращение их в ок ружнос ти с видетельс твует о полном затухании трещи новатости . По этому приз наку можно судить об уровне базис а корроз ии.

Точки КВЭ З з адаются по данн ым электропрофилирования в среднем из расчета 2 точки на 1 км профиля.

Интерпрета ц ия полярных диаграмм сводится к определ ению азимут ов бол ьши х осей фигур аниз отропии и вы числению коэффицие нта эллиптичности  для разных раз носов АВ.

Величина α может служить относительной количественной характеристикой ин тенс ивности трещин оватости. Для наблюдения з а ее из менением по глубине полезно сос тавлять графики .

5.3. В тех случаях, когда породы не отличаются боль ш ой однородностью или когда ис кл ючается возможность раст ягивания ус тановки по четырем нужным азимутам (например, при проведении работ вблизи железнодорожн ых линий ) дл я определения преобл адающ его направл ения и интенсивности трещи новатости может быть применен с пос об, предложен ный И.И. Г орю новы м [ 5]. С пос об ос нован на статистичес кой обработке карт сопротивлений по извест ной методике В. Бу хгейма и Р. Лаут ербаха.

Карты сопротивле н ий составляют дл я отдел ьных, с равнительно н ебольш их площадок размерами 1 00×1 00 и ли 200×200 м2 , которые покрывают частой с етью электропроф илей с шагом м ежду точками замера 1-3 м. Профили разбивают та к, чтобы установка была по возможности ориентирована вкрест простирания пород. Размеры измерительной уст ановки выбираются по данным ВЭ З таким образом, чтобы они характеризовали верхнюю часть коренных пород.

Обработка карт изоом осуществляется в следующем порядке:

1 . Карту наносят на кальку и из правого нижнего угла ее проводятся лучи в направлениях 0; 10 ; 20 ° и т.д. через каждые 10°.

2. Карту накладывают на миллиметровку так, чтобы лучи 0 и 90° шли по линиям, образующим мил л иметровую сетку, и при этом положении подсчитывается с уммарная длина отрезков изол иний, направление которых совпадает с направлением 0° (с точностью до 5°). Полученные данные заносят в таблицу.

3. Карту поворачивают на 1 0°, затем еще на 1 0° и т.д. При каждом положении карты подсчитывается сумма отрезков, совпадающих с соответствующим направлением.

4. Наибольшая из полученных сумм принимает с я за единицу. Все остальные суммы выражаются в долях этой единицы.

5. На миллиметровку из центра окружности радиусом, равным 1 , наносятся лучи через каждые 1 0° и на них откладываются значения подсчитанных сумм в долях радиуса диаграммы. Концы лучей сое диняют прямыми. Построенная таким образом диаграмма является аналогом розы тре щ иноватости и от ражает относительную интенсивность последней в разных н аправлениях. Полученные результаты распространяются на всю площадку.

5.4. Для тех же целей может быть использован способ статистической обработки данных электропрофилировани я, предложенный Н.А. О гил ьви [ 19].

Электропрофилирование выполняется н а отдельных площадках. На каждой площадке разбиваются четыре сис темы профилей, которые секут ее по азимутам, разли чающимся друг от друга на 45°. Шаг ус тан овки берут равным 1- 3 м. Общее числ о т очек на каждом из профилей дол жно быт ь по воз можн ости одинаковым и не менее 20, но предпочтит ельнее, ес ли оно дос тигает 50-1 00.

По резу л ьтатам измерений дл я каждой с ис темы п рофил ей подсчитывается среднее з начение кажущ егося соп ротив ления

,

где n - об ще е чис ло точек на профил ях данной сист емы.

Затем для каждой системы н аходят ся дисперсия ρ к

и коэффи ц иент вариации

;

σ и V будут тем бо л ьш е, чем интенсивнее изрез аны элект ропрофили.

Очевидн о, что их значения будут максимальными у той системы профилей, которые идут вкрест господствующего направления крутопадающих трещин.

По полученным значениям V строится полярная диаграмма. Направление г л авной с истемы трещ ин должно быть перпендикулярным направлению макс имального вектора V .

Интенсивность тре щи новатости оценивается коэффициентами:

 и .

5.5. В результате ис с ледований строятся карты векторов или роз трещиноватости.

6. ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРА ОБВОДНЕННОСТИ ЗАКАРСТОВАННОГО УЧАСТКА

6. 1 . Гидрогеологи ческие ус ловия в карстовых районах имеют ряд х арактерных особенностей: с ложная с истема рас пределени я подзе много с тока и взаимосвязей грунтовых и карстовых вод, н еравномерность с коростей фильтрации подземных пот оков в мас сиве в с вязи с резкими различиями в водопроницаемости карстующи хся пород, локал ьные скопл ения воды и др. Эти ос обеннос ти, порожденн ые карстовыми процессами, в свою очередь также оказывают влия ние на дальнейшее развитие карста. Познание закономерностей расп рост ранения и развит ия карста не мыслимо без уяснения гидрогеологической ситуации изучаемого района.

6.2. Сведения об обводненности кар с тующ егося массива прежде всего черпаются из анализа уже полученных материалов по полевой электроразведке и каротажу. При эт ом руководствуются следующими соображениями. Все участки пониженны х сопротивлений, зафиксированные в карс тующ емся массиве ниже уровня грунтовых вод (з а исключением отдельных слоев глин, кот орые однозначно определяются почти вс еми видами каротажа), обязаны своим происхождением либо обводненным породам, либо породам, у которых трещины и пустоты заполнены вторичным глинистым материалом.

Если установлено, что трещины открыты, то при постоянстве минерализации воды на участке величина удельного сопротивления породы будет служить мерой ее водонас ы щенности.

В п. 4.11 отмечалось, что по показаниям некоторых каротажных методов (Г К , ПС, В П) имеется воз можность составить суждение о характере заполнителя трещин в особенн ости, если речь идет о сравнительно мощных горизонтах.

Если интерпретатор располагает достаточно убедительными данным и о заполнении трещин в одном или нескольких пунктах, то эти данные интерполируются и экстраполирую тся в допустимых пределах на окрестные участки.

Если почему - либо решен ие задачи с помощью упомянутых каротажных методов остается н еопределенным, то его находят путем применения резистивиметрически х исследований ( п. 7.4).

При отсутствии буровых скважин ограничиваются рассмотрением материалов только полевых методов. При этом стараются проследить наиболее вероятные пути д вижения воды в к арстующ ейся толще и оценить примерный порядок возможных гидравличес ких уклонов. Опорным материалом при реч ен ии этой задачи могут с лужить результаты исследований по методу ПС (п. 7.2). Для подтверждения сложи вшегося предс тавления з адается контрольная с кважина, в которой проводят полный комплекс каротажных ис сл едований и в обязательном порядке резистивиметрическ ие наблюдения.

6.3. К определению уровня грунтовых вод в покровных отложениях , если они представлены рыхлыми образованиями, может быть привлечена се йсмораз ведка. В этом случае система наблюдений принимается такой, чтобы обеспечить в первых вс туплениях прослеживание волны, преломленной на з ерка ле грунтовых вод. Протяженность интервала профиля, на котором волна прослеживается в первых вступлениях, зависит от мощности и глубины залегания водоносного с лоя и соотнош ения скоростей в сухой и водонасыщ енной частях рыхлых отложений, а также в подстилающих породах.

Определение глубины уровня грунтовых вод производится по способу t 0 или с пособу вс тречных прямолинейных годографов [ 6].

6.4. В результате проведенных исследований на геологические разрезы нан о сят уровень грунтовых вод и условным знаком отмечают все обводненные зоны.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАРСТУЮЩИХСЯ ПОРОД

7. 1 . Одним из важнейших факторов развития карс та являются благоприятные условия для циркуляции воды в карстующейся толще и перекрывающих ее породах. Эти условия определяются направлением и скоростью течения подз емных вод, с одной с тороны, и фильтрационными характеристиками пород, с другой. Для изучения динамики подземных вод и водопроницаемости карстующи хс я пород применяют методы:

естественных потенциалов (ПС), заряженного тела ( М ЗТ) и скважинной резистиви мет рии.

7.2. М ет од ПС прим еняе тся с целью освещения общи х закономерностей движен ия грун товы х вод, в ыявления мест инфильтрации их в к арстующие ся породы и обнаружения очагов разгруз ки карстовы х вод.

Съемку проводят либо по с ети параллельных профилей, сосредоточенных на выбранных площадках, либо в отдельн ых точках, пользуясь приемом круговых замеров разности потен циал ов.

Исследования приурочиваются в основном к тем участкам, где ожидаются высокие градиенты скоростей потока ( береговые склоны современных и древних речных долин, склоны оврагов и т.д.).

Метод ПС применяется та к же для исс ледования днищ озер и рек с целью выявления мест утеч ек вод ы или мес т разгрузки карстовых вод в водоем ы.

При профильной с ъемке расстояние между измерительными электродами составляет 5-10, ме жду п рофил ями 1 0-20 м. Т очки измерений сгущаю тся на участк ах, где на блюдаются резкие изменения градиентов скорост ей.

Измерения выпо л няются приборами по ст оянного тока ЭСК -1 или ЭП-1 . Для исключ ения влияния на результаты наблюдений собственной ЭДС электродов замеры осуществляются на каждой стоянке при двух положениях электродов: при первом М находится впереди N по ходу профиля, при втором - сзади. Результатом измерений является среднее из двух замеров.

Замер на первой стоянке условно принимается за нулевой. Профили связываются между со б ой промежуточными замерами. В конце измерения возвращаются на первый пункт. Невязка, полученная при двух измерениях на первом пункте, равномерно разбрасывается между точками.

По данным измерений строят графики или карты изолиний потенциала ПС. Карты изолиний являются в известной степени аналогами карт гидроизогипс. На участках распространения одн о родных пород густота изолиний потен циала ПС служит ха рактеристикой инт енсивности фильтрации. Скорость фильт рации тем выше, чем гуще располагаются изолинии. В нап равлении течения воды потенциалы ПС, как правило, возрастают. М еста выхода подземн ых вод на поверхн ость фиксируются положительными аномалиями, места водопоглощ ен ия - отрицательны ми.

Круговые изм е рения в отдельных пунктах прои зв одят ся по четырем азимутам. По результатам измерений строятся полярные диаграммы, которые обычно имеют форму восьмерок. Направление движения подземных вод совпадает с направлением бол ьшой оси восьмерки.

Представляют интерес повторные измерения по м ето ду ПС, в частности после сильных ливневых дождей. Сравнительный анализ результатов наблюдений, выполненных в разное время после окончания дождя, позволяет с остав ить более полную картину реж има подземных вод.

7.3. Если на участке работ имеется буровая скважина, то направление течения подземных вод и действительная скорость потока V могут быть найдены методом заряже н ного тела (М ЗТ).

М етод М ЗТ может быть применен как для определения элементов грунтового потока в покровных от ложениях (обычно в скважинах, обсаженных фильтрами), так и для изучения трещ инно-карстовых вод (обычно в незакрепленных скважинах). В том и другом случаях надежные результаты получаются лишь тогда, когд а глубина залегания водоносного горизонта не превышает 50 м.

Измерения проводятся по общепринятой методике.

Результаты исследований представляют в виде серии эквилини й , снятых через определенные промежутки времени после образования солевого тела в потоке воды. Первую эквил ин ию, зарегистрированную до введения соли в поток, обычно спрямляют и изображают в виде окружности в произвольном масштабе. Последующие размещают на чертеже таким образом, чтобы все они имели общую точку, отвечающую неподвижном у элек троду N . Приращения потенциала, полученны е по разным направлениям, откладываются по с оответс твующим радиу сам в укрупненном масштабе. Если электрод N помещ ен против потока, то все эквил инии (з а исключением перв ой ) б удут вытянуты в направлении течения воды. Скорость потока определяется по формуле

, м/сутки,                                                      (8 )

где Δ R - приращение эквилинии за время t .

При изучении трещинно-карстовых вод в силу сложности путей движения их по трещинам обычно получают усредненные результаты.

7.4. Для детального изучения гидрогеологических особенностей карст ующ егос я массива применяется скважи нная резистивим етрия. Этот метод рекоме ндуется ставить во всех, без исключения, скважинах. С помощью скважинной резистиви метрии получают представление о распределе нии скоростей фильтрации по глубине, о взаимосвязи или разобщенности отдельных водоносных слоев, о наличии местных водоупоров и, наконец, о частных деби тах горизонтов и о коэффициентах фильтрации пород. Особенно ценные сведения могут быть получены при обследовании ряда скважин и корреляции их результатов между собой. Методика работ общеизвестна. Сущес твуют две модификации резистиви метрических измерен ий : при естественном режиме фильтрации подземных вод и при н арушен ном.

Первая модификация заключается в регистрации ч ерез определенные промежутки времени ряда кривых удельного со против ления ρb подсоленной воды, заполняющей скважи н у, и наблюдении по этим кривым за восстановление м естественной концентрации солей в воде. О бычно снимаю т от трех до пяти кривых.

Резистивиметрические кривые наносятся на одну общую диаграмму и рассматриваются совмест н о. Те интервалы, п ротив которых наблюдается опреснение раствора со временем (увеличение ρ b ), отмечаются как водопрон иц аемы е. При эт ом чем быстр е е идет опресн ение, тем больше скорость фильтрации. Интервалы, где опреснения не наблюдается, относятся к водонепрониц аем ым.

Если скорость фильтрации находится в пределах от 1 до 1 0 м/сутки, т о она может быть приближен но определе на по формуле

,                                                    (9 )

где d - диаметр скважины;

С 0 - минерализация под з емной воды;

C 1 и C 2 - конце н трации раствора в скважине, соотве тствующие моментам времени t 1 , и t 2 ;

α - коэффициент, зависящий от с остояния ста нок скважины, для скважин, стенки которых освобождены от глинистой корки, α = 2.

Вторая модификация скваж ин ной резист ивим етрии состоит в наблюдении за скоростью перемещения по скважине vp границы раздела двух растворов различного удельного сопротивления при равномерном наливе. Этот вид исследований дает возможность оценить частные дебит ы Qi каждог о i -го слоя и коэффициенты фильтрации к ф этих слоев.

По изменению величины vp определяют полож е ние водопроницаемых гориз онтов в разрезе и их мощности hi .

Вычисление частных дебитов производится по формуле

,                                                              (10 )

где vi - скорость поглощения, которая находится как разность между скоростями движения vp границы растворов выше и ниже пласта.

Зная дебиты Qi , соответствующие опреде л енным пов ыш ениям уровня воды Si , определяют коэффициент фил ьтрации пород

.                                                              (11 )

При малых скоростях фильтраци и, меньших 0,1 м /сутки, для оценки фильт рационных характеристик пород может быть применен метод повторных боковых каротажных зондирований [ 13].

7.5. Резу л ьтаты исследований представляют в виде:

карты изолиний или полярных диаграмм потенциа л а ПС с нанесенными на них данными исследований по методу М ЗТ;

диаграмм резистивиметрических наблюдений с результ а тами их интерпретации.

8. ОЦЕНКА МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД И ВЫЯВЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ НА ЗАКАРСТОВАННОМ УЧАСТКЕ

8. 1 . Изуч ение минерализации подземных и поверхностных вод производитс я для оценки их раст воряющей способности и выявления очагов разгрузки карстовых вод. Способом исследований служит резистивиметрия в поверхнос тном и скважи нном вариантах.

8.2. Поверхно с тная резистивиметрия ставится во всех поверхностных водоемах, реках и источниках.

В качестве измерительного прибора исполь з уется скважи нный резистивим етр.

В озерах и реках рекомендуется вести непрерывные наблюдения по секущим профилям и бортовым образу ю щим с помощью каротажного кабеля и каротажной аппаратуры, которая размещаетс я н а берегу. Наряду с этим, воз можны и точечные замеры, которые выполняются с лодки. В этом случае регист рирующей аппарат урой являетс я АН Ч-1 и ли потенциометр ЭП -1 в сочетании с пульсатором для исклю чения влияния на з аме ры ес теств енных потенциалов. По отдельным профилям или точкам ведутся наблюдения за изменением минерал изации воды по глубине.

Измерения удельного сопротивления воды обязательно сопровождаются температур н ыми замерами, которые ис пол ьзую тся для введения поправок в дан ные резис тивиметрии .

В результате поверхно с тных резистивиметрически х исс ледований составл яются карт ы удельных с опротивлений поверхностных вод ρb по отде льным водоемам и водотокам или по участку работ в целом.

По пониженным з начениям ρb определяют места раз грузок карстовых вод, об условленные зонами повышенной трещиноватости. Особенно з начительные понижения ρb в оч агах разгрузки наблюдаются в случ ае гипсового карста.

8.3. От данных резистивиметрии - уд е льного сопротивления воды ρb - переходят к минерализации воды , п ользуяс ь графиками зависимости удельного сопротивления растворов от концентрации различных солей [ 13] .

Увя з ывая данные резистивиметрии с гидрохимическими анализами, можно построить график зависимости ρb от изменен ия содержания в воде т ого или иного иона. В этом случае данные резистивиметрии буд ут служить непосредс твенной характеристикой агрессивности воды. Ориентировочно дл я карбонатного карста агрессивными считаются воды с удельным сопротивлением более 1 50 омм или, наоборот, с удельным сопротивлением менее 8-1 0 омм, если в них преобладает ион SO ″4. Для гипсового карста агрессивность вод при прочих равны х условиях падает с уменьшением ρb.

8.4. В скважинах резистивиме т ри ческие исследования проводятся в условиях установившегося режима фильтрации воды. Изме рения осуществляются или путем непрерывной регис трации кривой, или поточечно с шагом не более 20 см.

Ре з истивимограммы, снятые при естес твенном режиме фильтрации, иллюстрируют изменение минерализации воды с глубиной.

8.5. Если изыскания на участке р а бот ведутся дл ител ьное время, то реком ендуется постановка режимных наблюдений по отдельным контрольным профилям и скважинам. Периодичность исследований определяется всем комплекс ом ги дрогеологических условий и устанавл ивается на месте работ.

8.6. Результаты исследовани й представляют в виде карты равных значений удельного сопротивления поверхностных вод и таблицы с данными об из менении мине рализации воды с глубиной в отдельных пункта х иссл едованной площади.

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ КАРСТА

9. 1 . В результате совместного анализа материалов геофизических работ с материалам и всех других видов исследований, выполн енных в районе, уста навливаются общие зако номерн ости распространения и развития карста. С этой целью выясняются морфологические особенности карста, его вокальность и приурочен ность к определенн ым системам трещин; отмечаются места интенсивной инфильтрации агрессивны х атмосферных или грунтовых вод в к арст ующ иеся породы, и прослеживаются наиболее вероятные пути их дальнейшего движения в массиве; фиксируются участки, характеризующиеся повышенными скоростями фильтрации воды; анализируются состав и мощность покровных отложений на участках активного проявления карста с точки зрения вероятности развития в них процессов суффозии и обрушения.

На основе сделанных выводов производится деление территории на отдельные зоны, различающиеся по степени и условиям развития кар с та.

ЛИТЕРАТУРА

1 . Атамась П.А., Рыбалка Т.М . Опыт выявления подземных пустот геофизическими методами. Во просы разработки нерудных и рудных месторождений. Труды научно-исследовательского горнорудного института, Донецкого филиала, вы п. 3 , 1 969.

2. Борков В.О. Изучение карста под основанием земляного полотна и мероприятия по укреплению основания. Сб . « Проектирование, с троительство и эксплуатация земляного полотна в карстовых района х ». М., 1 968.

3. Брашнина И.А . Резистивим етрич еская с ъем ка подз емных и поверхностных вод. Методика из ыс каний, т.1 . М., изд. ЦН ИИСа, 1 969.

4. Горелик А .М . Элект роразведка при железнодорожных изысканиях в карстовых районах. М., и зд. Ц НИИ, 1 949.

5. Горюнов И .И . Методика полевых исследований трещ иноватости горных пород по их удел ьному электрическому сопротивлению. Труды II Всесою з ного совещания по трещин ным коллекторам н ефти и газ а. М., «Недра», М., 1 965.

6. Гурвич И.И. Сейсморазведка. М., «Недра », 1 970.

7. Демидович О .А . Выделен ие с лабых геофизических аномалий статистическими способами. М., « Нед ра», 1 969.

8. Кухарев Н. М . Геологотектонические ос обе нн ости исследований при изысканиях трасс шоссейных и грунтовых дорог в районах развития карс та. М., «Геодезиздат», 1 935, № 4.

9. Л ы кош ин А .Г . Инженерно-геологические исследования карста для гидротехнического строительства. В кн. «Карст и его народнохозяйственное значение». Труды МО ИП, т. XII , М., 1 964.

1 0. Макеев В.А . Принципы инженерно-геологического районирования карстовых обл астей. К арстоведение, вы п. 4, Пермь, 1 943.

11 . Максимович Г.А., Балков В.А . Определение интенсивности карстообразования по величине и составу зимнего стока. Сб. « Химическая география и гидрогеохимия», вып. 2 (3), П ермь, 1 962.

1 2. Матвеев Б.К . Методика геофиз ического изучения карстовых полостей на примере работ в районе К унгурской ледяной пещеры. Методика изучения карста, вып. 5, « Геофизичес кие методы», Пермь, 1 963.

1 3. Методические указан ия по геофизическим методам исследования скважин на изысканиях железных дорог. М., изд. ЦНИИС а, 1 962.

14. М етодические указания по исследован ию участков скальных выемок сей смическими методами. М., изд. Ц НИИСа, 1 971 .

1 5. Методические указания по определению трещи новаты х и закарстованны х зон с поверхности и из горных выработок. ВИ ОГЕ М, Белгород, 1 968.

1 6. Ме тодические указ ан ия по применению мет ода вызванных потенциалов при инженерно-геологических ис следованиях. М., изд. ЦНИИСа, 1 968.

17. Методи ческие указания по применению переменного тока при инженер но-геофизических исследованиях. М., 1966 .

1 8. Огильви А.А. Геоэлектрические методы изучения карста. М., из д. М ГУ, 1 957.

19. Огильви Н .А . Способ определения простирания доминирующей системы трещин методом электропрофилирования. Р. и О . Н., 1 960, № 1 2.

20. Пригода В .Я. О применении метода вычитания полей при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях на изысканиях дорог. М., изд. ЦНИИСа, 1967.

2 1 . Рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям и оценке территорий для промышленного и гражданского строительства в карстовых районах СССР. М., 1 964.

22. Родионов Н.В . Инженерно-геол огические исследования при гражданском и промышл енном строительстве в карстовых районах. Методика изучения карста. Вып. 7 , Пермь, 1 963.

23. Саваренский И .А . Ин женерно-геологическая оценка карс товых явлений в районе г. Дзержи нска. Труды ЛГТ И им. Саваренског о АН СССР, 1 962.

24. Сапужак Я.С ., Ш амотк о В.И., Сапужак А .Ф . Об одном способе детал ьны х площадных исследова н ий многоэлектродными ус тановками. Новые геофизические исследования на Украине. Материалы конференции молодых геофизиков Украины, 1 968. Киев, 1 969.

25. Сапужак Я.С ., Ш ам отко В.И . Способы получения кривых двусторонних и дифференциал ьных зондирований в процессе выполнения обычных ВЭ З. Геофиз. сб. АНУ крС СР, 1 970, № 34.

26. Семенов А.С. , П оликарпов В .К ., Но вожилова М.Е. Вл ияние неоднородност и пород при изучении зон трещ иноватости и тектонических наруш ений методом кругового зондирования. Вестн. ЛГУ, 1 965, № 24.

27. Скворцов Г.Г. О скорости разви т ия карст а в гипсах. В сб. «Вопросы изучения подземных вод и ин женерно-геологи чески х проце ссов». М., 1 955.

28 . С околов Д.С . Основные условия раз вития карста . Госгеолотехи здат. М., 1 962.

29. Со лов ье в Г .А . Применение вариограмм дл я интерпретации графиков геофиз ических наблюдений. Разведочная ге офизика, М., «Недра», вып. 37, 1 970.

30. Тархов А .Г., Борков В.С. К методике электропрофилирования при неоднородных наносах. Бюллетень научно-технической информации № 7 (1 2) минис терство геологии и охраны недр, 1 957.

3 1. Я ковенко П.И. Инженерно-геологическая оценка закарстованной территории. «Транспортное ст роитель ство», 1 968, № 3.

32. Як ове нко П.И. Оценка карста в основании железной дороги. «Транспортное строительство», № 7, 1 968.

33. Я щ енко З .Г . Опыт применения электроразведки дл я исследования проявлений карста в долинах рек Ангары и Зап. Двины . Изв. ВУЗов «Геология и раз ведка», 1 959, № 1.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 1

1. Задачи инженерно-геологических исследований на закарстованных участках при дорожных изысканиях . 1

2. Изучение общего геологического строения закарстованного участка и условий залегания карстующихся пород . 4

3. Определение состава, мощности и относительной водопроницаемости наносов . 7

4. Выделение трещиноватых и закарстованных зон и локализация отдельных карстовых полостей . 9

5. Определение господствующего направления трещиноватости . 17

6. Изучение характера обводненности закарстованного участка . 19

7. Определение направления и скорости течения подземных вод и фильтрационных характеристик карстующихся пород . 20

8. Оценка минерализации подземных и поверхностных вод и выявление характера ее изменения на закарстованном участке . 22

9. Определение общих закономерностей развития и распространения карста . 23

Литература . 24

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Габарит приближения строений Гост 520 89 Гост 8328 75 Гост 9833 73 Гост р 21 1101 2009 Гост р 6 30 2003 Квалификационный справочник должностей Коэффициент уплотнения щебня Правила оформления документов Пуэ Размеры под ключ гост Размеры спортивных площадок Расход топлива Расчет экономической эффективности Усадка песка при уплотнении