КОМПЛЕКСНЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ОСНОВАНИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО

Горный Институт УрО РАН
Жикин Александр
КОМПЛЕКСНЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ
ГОРНЫХ ПОРОД В ОСНОВАНИИ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО
СООРУЖЕНИЯ
Россия, г. Пермь, ул. Сибирская, 78а
гиуроран.рф
Комплекс инженерно-геофизических исследований:
• Инженерная сейсморазведка методом отраженных волн
в модификации ОГТ
• Электроразведка методами ЕП и СЭП
• Георадиолокационное зондирование
• Скважинные каротажные наблюдения по методу ВСП
гиуроран.рф
Проблемные зоны:
• зоны связанные с повышенной трещиноватостью,
• зоны с возможным карстообразованием и медленно развивающимся
процессом суффозии.
Наиболее высокая вероятность развития опасных карстовосуффозионных процессов приурочена к основанию плотины, а так же
к местам резких структурных градиентов основных элементов
геологического разреза, к которым можно отнести палеорусла,
складки и склоновые части террас.
гиуроран.рф
ВСП
Прис
проведении
ВСП
источник
сейсмических
волн
располагался
на
поверхности
земли,
а
приёмники
(гидрофоны)
помещались
в
водонаполненную
скважину.
Наблюдения
выполнены
с
использованием
комплекта
скважинного
оборудования
Model DHA-7 (США) и 24канальной сейсмокосы.
Шаг ПП - 1 м
Максимальное удаление - 50 м.
Минимальное удаление пункта возбуждения от устья скважины составляло - 2 м.
Источник - кувалда (6 кг).
гиуроран.рф
Телеметрической сейсморазведочной станции «IS-128» (РоссияЛатвия) и сейсмоприемников GS-One (Geospace Technologies, USA)
Количество каналов – 64
шаг дискретизации – 0.1 мс
длинна записи – 1000 дискрет
усиление сигнала – 36 дБ
источником – кувалда (6 кг)
Шаг ПВ=ПП=1-2 м
гиуроран.рф
Результаты обработки сейсморазведочных данных
Временной разрез ОГТ
Динамически временной разрез ОГТ
Результаты скоростного анализа
Результаты обработки сейсморазведочных данных
гиуроран.рф
гиуроран.рф
гиуроран.рф
Электроразведочные работы
Аппаратурно-програмный комплекс АМС-1
Неполяризующийся электрод конструкции ВИРГ
Электроразведочные наблюдения выполнены методами
естественного
поля
(ЕП)
и
симметричного
электропрофилирования (СЭП)с использованием аппаратурнопрограммного комплекса АМС-1. Положение профильных
линий при выполнении полевых измерений зависело от
возможности качественного заземления электродов и
выбиралось исходя из предполагаемого уровня ближайшего
водоносного горизонта в теле плотины.
При наблюдениях методом ЕП для уменьшения
индукционных наводок от линий электропередач и других
силовых установок на приёмную линию, измерения
производились методом градиента потенциалов с шагом,
равным длине приемной линии (MN) – 10 м (на участках с
детальной съемкой – 5 м). Для обеспечения уверенного
контакта (заземления) с породой в почве делаются углубления
в
несколько
сантиметров,
в
которые
погружаются
неполяризующиеся электроды конструкции ВИРГ.
Работы методом СЭП выполнены с шагом 10 м (на
участке детальной съемки – 5 м). Разнос питающей линии АВ
составил – 100 м. При проведении измерений для обеспечения
уверенного заземления использовались стальные штыревые
электроды для питающей линии (АВ) и медные – для
приемной (MN). Заглубление электродов в грунт выполнялось
на 10 – 15 см. Максимальная величина силы тока, подаваемая
в питающую линию, не превышала 100 мА.
гиуроран.рф
Результаты электроразведочных исследований
а) карта кажущихся сопротивлений (по СЭП), б) карта потеницалов ЕП
гиуроран.рф
Георадиолокационное зондирование
Георадиолокационное
зондирование
выполнено аппаратурой «ОКО – 2» («ЛОГИСГЕОТЕХ», Россия) антеннами с центральными
частотами 150, 250 МГц, с использованием
датчика перемещения.
Основные параметры наблюдений следующие:
-антенна АБ-150, шаг 100 мм, развертка по
глубине 200 нс;
- антенна АБ-250, шаг 30(50) мм, развертка по
глубине 100(200) нс.
гиуроран.рф
гиуроран.рф
ВЫВОДЫ
В пределах плотины в разрезе присутствует субвертикальная
«ослабленная», предположительно, трещиноватая зона, которая приурочена к
палеоруслу, известному по архивным данным. На уровне подстилающих тело
плотины аллювиальных отложений, ширина аномальной зоны достигает
ширины 100. Зона имеет «сквозной» характер - от нижнесоликамского
водоносного горизонта до шешминского, и подтверждена по данным
электроразведки.
В рамках мер по прогнозу и предупреждению аварийных ситуаций на особо
опасных объектах, находящихся в пределах карстоопасных территорий
выдан ряд рекомендаций:
• для контроля оседаний земной поверхности в районе плотины осуществлять
режимный геодезический контроль;
• в пределах выделенной аномальной зоны выполнить инженерно-геологическое
бурение с полным комплексом гидрогеологических исследований, отбором керна и
лабораторными испытаниями образцов;
• для отслеживания динамики развития негативных геологических процессов в
пределах палеорусла выполнять ежегодный комплексный геофизический мониторинг
в период весеннего паводка.
гиуроран.рф
Спасибо за внимание!
гиуроран.рф