Способ проведения инженерно-геологических изысканий

 

Использование: инженерно-геологические изыскания для выдачи рекомендаций под строительство технических сооружений в условиях сезоннопромерзающих пород и зонах развития многолетнемерзлых пород. Сущность изобретения: способ включает вертикальное электрическое зондирование, геотермию и определение слоев, залегающих ниже дневной поверхности, затем проводят микроэлектрические зондирования, определяют с их помощью глубину расположения поверхности, совпадающей с изотермой с нулевым значениями температуры, находят разницу мощностей между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности, определяют градиент изменения температуры до глубины заложения фундамента, наблюдают изменение градиента температуры в течение периода от максимального промерзания до максимального оттаивания и на основании полученных данных делают прогноз заложения фундамента. 1 ил.

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям для получения данных о строении верхней части разреза (ВЧР) горных пород для выдачи рекомендаций подл строительство технических сооружений.

Известен способ инженерно-геологических изысканий с применением электроразведки вертикальным электрическим зондированием (ВЭЗ), основанный на измерении кажущегося сопротивления разреза (авт.св. N 298915, кл. G 01 V 3/04, 1971).

Однако указанный способ не позволяет определить изменение кажущегося сопротивления пород, связанных с неравномерным их промерзанием.

Известен также способ инженерно-геологических изысканий на основе метода вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), позволяющий получать большое количество информации о излучаемом разрезе в обычных условиях [1] Однако при работах на промерзающих грунтах и в зонах развития многолетнемерзлых пород этот метод дает большие погрешности при получении информации о изучаемом разрезе.

Наиболее близким к предлагаемому методу по своей технической сущности является способ проведения инженерно-геологических изысканий, включающий вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), геотермию для определения глубины расположения поверхности слоев на малых глубинных исследований [2] Этот способ не позволяет выделять в разрезе с достаточной точностью участки с неравномерным промерзанием грунтов.

Задачей изобретения является повышение точности определения глубины заложения фундаментов технических сооружений в условиях сезоннопромерзающих пород в зонах развития многолетнемерзлых пород.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе проведения инженерно-геологических изысканий, включающем вертикальное электрическое зондирование, геотермию и определение слоев, залегающих ниже дневной поверхности, проводят микроэлектрические зондирования, определяется с их помощью глубина расположения поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температуры, находят разницу мощностей (ΔH) между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности, определяют градиент изменения температуры для глубины заложения фундамента, наблюдают изменение градиента изменения температуры в течение периода от максимального промерзания до максимального оттаивания и на основании полученных данных делают прогноз заложения фундамента.

Определение глубины расположения поверхности, совпадающей с нулевой изотермой, позволяет контролировать процесс промерзания и оттаивания грунтов во времени.

Нахождение же разницы между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности позволяет сделать вывод о строительных качествах грунтов.

Определение градиента изменения температуры грунтов до глубины заложения фундамента в течение периода от максимального протаивания до максимального их примерзания дает возможность определить скорость криогенных процессов.

На основании всех полученных данных делается прогноз о оптимальной глубине заложения фундаментов технических сооружений.

На чертеже изображена карта изотермы с нулевыми значениями, построенная в отметках от уровня моря, на которую нанесены изменения мощности толщи, заключенной между рельефом дневной поверхности изотермы с нулевой отметкой.

Сплошные линии (изогипсы) соответствуют рельефу дневной поверхности, пунктирные линии (величина ΔH, разнице между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности.

Способ реализуется следующим образом.

На выбранном участке под строительство проводят микроэлектрические зондирования (МК ВЭЗ) и круговые микроэлектрические зондирования (Кр МКВЭЗ), которые выполняют для получения данных о геоэлектрической характеристике грунтов, начиная с дневной поверхности до требуемой исследованиями глубин.

С целью повышения информативности и разрешающей способности метода МК ВЭЗ при расчленении верхней части изучаемого разреза на различные термоэлектрические и криолитологические горизонты проводят по стволу сухих необсаженных инженерно-геологических скважин термоэлектрический каротаж.

На участке в специально открытых шурфах монтируют симметричные электроразведочные установки AMNB с терморезисторами, которые устанавливают на разных глубинах в слоях рыхлых отложений перед засыпкой шурфа. Это позволяет определить градиенты изменения температуры до глубины заложения фундаментов, которые проводят в течение периода от максимального промерзания до максимального оттаивания.

По результатам исследований строят графики и таблицы, в которых обобщены следующие сведения о распределении электрического сопротивления на поверхности и во внутренних точках среды в зависимости от температуры: информация за период от максимального промерзания до максимального оттаивания, зависимость электрического сопротивления от глубины, температуры и времени как во внутренних точках среды, так и на поверхности наблюдения, градиенты изменения электрического сопротивления, значение которых необходимы для составления карты поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температуры.

И на основании полученных данных прогнозируют заложение фундаментов под строительство технических сооружений.

Предлагаемый способ проведения инженерно-геологических изысканий позволяет качественно определить в условиях сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых пород глубины заложения фундаментов технических сооружений.

Формула изобретения

Способ проведения инженерно-геологических изысканий, включающий вертикальное электрическое зондирование и геотермию, определение по полученным данным параметров слоев, залегающих ниже земной поверхности, отличающийся тем, что дополнительно проводят микроэлектрические зондирования, по результатам которых определяют глубину расположения поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температур, находят разницу между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности, определяют градиент изменения температуры грунтов до глубины заложения фундамента, наблюдают изменение градиента температуры грунтов в течение периода от их максимального промерзания до максимального оттаивания и на основании полученных данных судят об оптимальной глубине заложения фундамента технического сооружения.

РИСУНКИ

Рисунок 1