Геофизические методы при инженерно-геологических исследованиях.

При изучении подземных вод и изысканиях под инженерные сооружения геофизические методы применяются с конца 20-х годов. Геофизические исследования проводятся для поиска источников водоснабжения, термальных вод, для исследования гидрогеологического режима месторождений полезных ископаемых, для гидромелиоративных изысканий.

При строительстве сооружений геофизические методы применяются при проектировании инженерных сооружений, в процессе строительства и при режимных наблюдениях.

В указанных областях геофизические методы решают задачи создания геофизической модели условий залегания горных пород, изучения их свойств и состояния, определения динамических характеристик и свойств подземных вод, исследование изменений с течением времени в результате деятельности человека.

Геофизические исследования могут проводится в аэро- и космическом вариантах, с поверхности земли, в водной среде, на акваториях, в буровых скважинах и в горных выработках.

Основным методом изучения условий залегания горных пород, оценки минерализации подземных вод и особенностей их фильтрации является электроразведка.

При строительстве крупных сооружений используется сейсморазведка, которая даёт надёжные сведения о положении геологических тел и об их физико-механических свойствах, учитываемых при проектировании и строительстве.

Методы скважных геофизических исследований включают специальные наблюдения за динамическими параметрами фильтрационных потоков, свойствами и состоянием массивов горных пород.

Ядерно-физические методы используются при изучении водно-физических и физико-механических свойств грунтов.

Термометрия имеет большое значение при изучении термальных вод и исследованиях, проводимых в областях развития многолетные мерзлоты.

Шельфы морей и океанов, наряду с озёрами и реками являются областью изучения. Сейсмоакустические методы, электроразведка, а также гаммасъёмка и термометрия решают эту задачу.

В связи с тем, что инженерно-геологическая зона (объект исследований) непрерывно изменяет своё состояние с течением времени, т.е. происходят изменения физико-механических свойств грунтов и материалов, нарушается динамика и химизм подземных вод, меняются электрические и термические поля упругих колебаний, возникает необходимость изучать эти изменения. С этой целью проводятся режимные геофизические наблюдения, при которых соблюдается неизменность точек, а промежутки времени между наблюдениями и циклами наблюдений выбираются в зависимости от скорости протекания изучаемого процесса. На основании корреляции можно получить сведения, необходимые для прогнозирования физико-геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических процессов.

Геофизические исследования при инженерно-геологических изыскания выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ. Геофизические методы позволяют определить состав и мощность рыхлых четвертичных отложений, выявляется литологическое строение массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности, определяются глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидравлических параметров грунтов и водоносных горизонтов, определить состав, состояние и свойства грунтов в массиве и их изменения, выявить и изучить геологические и инженерно-геологические процессы, провести мониторинг опасных геологических и инженерно-геологических процессов, сейсмическое микрорайонирование территории.

Методы геофизических исследований и их состав определяются в зависимости от решаемых задач и конкретных инженерно-геологических условий.

Наиболее эффективно геофизические методы исследований используются при изучении неоднородных геологических тел (объектов), когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга.

Определение объемов геофизических работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) определяется в зависимости от характера решаемых задач (с учётом сложности инженерно-геологических условий).

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных (ключевых) участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурения скважин, проходки шурфов, зондирования, с определением характеристик грунтов в полевых и лабораторных условиях).

Для изучения состояния грунтов под фундаментами зданий и сооружений, а также проведения локального мониторинга изменений их состояния во времени в сочетании с методами геофизических исследований могут быть использованы газово-эманационные методы, обеспечивающие независимость результатов измерений от электрических и механических помех, существующих на застроенных территориях и затрудняющих проведение измерений другими геофизическими методами. Газово-эманационные методы, основанные на пространственно-временной связи полей радиоактивных и газовых эманаций, сочетают с межскважным сейсмоакустическим просвечиванием грунтов под фундаментами зданий и сооружений с целью оценки возможного изменения их физико-механических характеристик.