Инженерно-геологические задачи
• установление границ литологических разностей в плане и разрезе, определение мощности перекрывающих рыхлых отложений;
• выявление и трассирование зон тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости;
• обследование полотна железных и автодорог с целью определения мощности и степени однородности дренирующего слоя, расчленения тела насыпи по литологическому составу и состоянию грунтов, нахождение локальных неоднородностей, выяснения степени осадки подошвы насыпи;
• обследование деформирующихся зданий и сооружений, выявление причин деформаций;
• оценка степени однородности грунтов как фундамента под строительство инженерных сооружений;
• выделение островной мерзлоты, определение ее мощности, глубины сезонного промерзания-оттаивания, выделение таликовых зон;
• поиск подземных вод для хозяйственно-бытового водоснабжения;
• определение направления и скорости движения подземного потока, локализация мест разгрузки и поглощения подземных вод;
• оценка коррозионной опасности грунтов;
• прогноз масштабов развития опасных экзогенных процессов криогенной группы (термокарст, оползни-сплывы, термоэрозия);
• изучение строения оползней и мониторинг оползневых процессов, определение зеркала скольжения оползневого массива;
• выявление мест загрязнения нефтепродуктами, буровым шламом;
• установление мест утечки воды из подземных трубопроводов, поиск и картирование неэксплуатируемых трубопроводов;
• другие актуальные задачи.
Геокриологическое картирование и оценка гидрогеологических условий для принятия проектных решений по реконструкции участка железной дороги.
На участке железной дороги, подверженной деформациям в следствие морозного пучения грунтов, проведены площадные геофизические исследования методами электротомографии, естественного электрического поля, георадиолокации.
В результате исследований построены карты распределения УЭС по площади (рис.1), отражающие островной характер распространения многолетнемёрзлых пород. Оценена глубина залегания и мощность многолетнемёрзлой толщи.
Электротомография эффективна для выделения чаш протаивания под полотном железной дороги. На рисунке 2 показан геоэлектрический разрез на одном из участков Забайкальской железной дороги, испытывающем многолетние деформации. На разрезе областью пониженного УЭС выделяется чаша протаивания под полотном со стороны нечётного пути.
Сопоставление современных геофизических данных с результатами бурения прошлых лет показали значительные изменения в строении мёрзлой толщи, которые привели к деформациям полотна.
Рисунок 2. Геоэлектрический разрез участка железной дороги на мёрзлом основании. Выделяется талик со стороны нечётного пути, сформировавшийся за 15 лет.
Определение качества армирования железобетонного фундамента.
При многоэтажном строительстве нередко возникает задача контроля качества армирования плиты фундамента и выявления пустот и зон разуплотнения под плитой. Подобная задача решается с помощью метода георадиолокации. На рисунке 3 показана объемная визуализация отраженного георадарного сигнала, полученного при зондировании плиты фундамента.
Хорошо видны аномалии от арматурной сетки, по которым можно определить положение и количество арматуры, расстояние между прутами.
Выявление причин переувлажнения грунтов фундамента деформирующегося жилого здания.
Геофизические исследования методом подповерхностного георадиолокационного зондирования выполнялись со стороны дворового и уличного фасадов жилого 5 этажного здания, расположенного в г. Новосибирске. Фундамент здания – ленточный, выполненный из бутового камня, заложен в 1953 г. Грунты основания представлены супесью легкой. В процессе эксплуатации здание начало испытывать неравномерные осадки, что привело к образованию трещин на фасадах. Основной задачей работ являлось обследование грунтов основания на предмет их техногенного подтопления, выявление зон переувлажненных грунтов.
Профиль №1 проходил в непосредственной близости от здания, со стороны дворового фасада. Как видно на радарограмме, в областях, которые пространственно соответствуют зонам развития трещин в стенах здания, наблюдается аномальный по амплитуде отраженный сигнал электромагнитной волны (рис. 4). Эти аномалии вероятнее всего связаны с переувлаженным состоянием грунтов в основании.
На рисунке 5 показана карта изолиний амплитуд отраженного электромагнитного сигнала на времени 75 нс со стороны уличного и дворового фасадов. Хорошо видно, что область аномального сигнала пространственно совпадает с зоной развития трещин в фасадах здания. Стрелками показаны пути и направления фильтрации подземных вод.
Выделение грунтов со слабой несущей способностью.
Геофизические исследования методом георадиолокации (ГРЛ) выполнялись на площадке строительства торгового центра с целью выявления в разрезе прослоев грунтов со слабой несущей способностью.
По результатам ранее проведенных инженерных изысканий было установлено, что в разрезе встречаются прослои обводнённой супеси мощностью от первых сантиметров до 0,5-2,5 м, у которой средний модуль деформации составляет 11 МПа, т.е супесь характеризуется низкой несущей способностью. Присутствие в разрезе прослоя супеси привело к осадке грунта и образованию трещины в ростверке.
Сопоставление данных ГРЛ с инженерно-геологическим строением показало (рис. 6), что на радарограммах кровля слоя обводненной супеси выделяется интенсивным отраженным сигналом. Эта особенность была использована в качестве критерия интерпретации при выделении слоёв грунтов со слабой несущей способностью на площади исследований по данным ГРЛ.
В результате геофизических исследований установлено, что практически на всех радарограммах на глубине от 1,5 до 2 м проявляется интенсивный отраженный сигнал, интерпретируемый как кровля обводнённых супесей (рис.8).
Рисунок 8. Трехмерная визуализация радарограмм на площади исследований.
Геофизические исследования на подтапливаемой территории коттеджного поселка.
Основной целью исследований являлось выявление путей фильтрации грунтовых вод на подтопленном участке застройки для обоснования мероприятий по инженерной защите жилых зданий от подтопления. В пределах участка исследований выполнены работы методами георадиолокации и электротомографии (рис.9). Выделены аномалии пониженного удельного электрического сопротивления грунтов. По данным заверочного бурения установлено, что аномалии электросопротивления связаны с переувлажнёнными грунтами. Показано, что источником затопления технических этажей зданий являются талые и дождевые воды. Неблагоприятным последствием обводнения грунтов основания является развитие процессов пучения при промерзании и осадки при оттаивании сезонномерзлого слоя.
По результатам исследований подготовлены рекомендации по инженерной защите грунтов от подтопления .
.