Геофизические изыскания и их методы

Инженерно-геофизические изыскания проводятся в большинстве случаев в целях геологоразведки и поиска полезных ископаемых. Выделяют следующие методы геофизических изысканий:

Электромагнитные методы

Подобные методы основаны на изучении искусственных и естественных электромагнитных полей различного происхождения. Также используются методы постоянного тока, и методы переменных электромагнитных полей.

1. Методы естественного электрического поля (ЕП методы) Исследует поля электрокинетического и электрохимического происхождения. Основываются на связи потенциалов полей с направлением и интенсивностью происходящих процессов. При изучении электрохимических полей можно обнаружить места коррозии отдельных металлических конструкций, а также участки горных пород, в которых проходит окислительно-восстановительная реакция. Изучая поля кинетического происхождения можно обнаружить диффузионно-адсорбционные и фильтрационные процессы в породах, которые сопутствуют обнаружению мест питания техногенных и естественных глубинных вод. Суть ЕП метода заключается в следующем:
• Измерение отношения потенциала на нескольких точках изучаемой территории к потенциалу одной общей точки данной площадки.
• Способ градиента, основанный на измерении разности потенциалов соседних точек.
2. Метод естественного импульсного электромагнитного поля. Принцип основан на возникновении электромагнитного поля в результате механических нагрузок. Частота электромагнитных импульсов позволяет идентифицировать места нарушения целостности пласта в скрытой стадии.

Методы, основанные на использовании постоянного, низкочастотного тока:

3. Метод сопротивления;
4. Электропрофилирование;
5. Вертикальное электрическое зондирование;
6. Бесконтактное электрическое зондирование;
7. Электрическая томография;
8. Коротаж сопротивлений;
9. Боковое каротажное зондирование;
10. Токовой коротаж;
11. Рез и стивиметрия;
12. Метод заряженного тела.
13. Методы вызванной поляризации;
14. Амплитудно частотные измерения;
15. Фазово частотные измерения.
16. Методы переменных электромагнитных полей;
17. В практике инженерных изысканий, как правило, применяются методы, основанные на измерении искусственных установившихся гармонических или неустановившихся полей различной частоты;
18. Использование установившихся гармонических полей. Частотные электромагнитные зондирования. Частотные, дистанционные, изопараметрические методы. При гальваническом и индуктивном способе возбуждаются поля различных частот. Дипольное электромагнитное профилирование, радиокомпарационный метод и радиоволновое просвечивание (геоинтроскопия). А также электромагнитный, диэлектрический и индукционный каротаж;
19. Радиолокационная аэросъемка;
20. Радиолокационное зондирование.

Данные методы могут использоваться в сочетании и модификации с другими методами.

Сейсмоакустические методы

Сейсмоакустические методы основаны на исследование упругих колебаний кинематических и динамических характеристик. При данных исследованиях изучаются свойства горных пород. По диапазонам волн сейсмоакустические методы подразделяются на сейсмические (диапазон частоты менее 1 кГц), акустические (диапазон частот 1-17 кГц), ультразвуковые ( диапазон более 17 кГц ). По видам исследований бывают следующие методы геофизических изысканий с использованием достижений современной акустики:

1. Наземные сейсмические методы: сейсмоакустическое зондирование и профилирование. При продольном профилировании используются системы способные получать встречные и нагоняющие годорафы. Пункты ударов нужно размещать на расстояниях кратных длине сейсмической косы, включая зону внутри интервала наблюдений;
2. Метод преломленных волн и корреляционный метод преломленных волн;
3. Метод отраженных волн;
4. Метод общей глубинной точки;
5. Метод общей глубинной площадки;
6. Скважинные методы;
7. Сейсмическийкаротаж;
8. Вертикальноесейсмическоепрофилирование;
9. Подземные методы;
10. Непрерывноесейсмическоепрофилирование;
11. Акустический каротаж;
12. Акустическое просвечивание;
13. Ультразвуковой метод;
14. Ультразвуковой каротаж и ультразвуковое просвечивание.

В акустических методах используются колебания высоких частот (до 20 кГц), которые сильно поглощаются в исследуемой среде, соответственно диапазон изучаемых глубин сравнительно мал и измеряется 1-2 десятками метров.

Интерпретация сейсмических данных делится на два этапа: корреляция волн, построение годографов, введение поправок и увязка годографов в единую систему(первый этап), определение по годографам глубины залегания сейсмических границ, изучение изменения упругих волн.( второй этап).

Магниторазведочные методы

Применяют для целей геологического картирования магнитоактивных пород. Выделяют три основных метода:

1. Микромагнитная съемка;
2. Наземная профильная магниторазведка;
3. Микромагнитная съёмка на площадках.

Гравиметрический метод

Данный метод основан на изучении аномалий и отклонений силы поля тяжести земли. Аномалии свидетельствуют об изменении плотности пород. Данный вид наблюдений наиболее распространен в геодезической среде. Геофизические изыскания подобным методом выполняются специальными приборами гравиметрами. Аномалии силы поля тяжести земли оценивают на качественном и количественном уровне, опираясь на базовые характеристики изучаемой среды. С помощью гравиразведки можно обнаруживать активные разрывные структуры.

Ядерно-физические методы

1. Радиоизотопные методы;
2. Метод фиксации гамма излучения;
3. Метод определения быстрых нейтронов;
4. Метод естественной радиоактивности;
5. Методы протонного магнитного резонанса.

Газово-эманационные методы

Используют для определения уровня радиоактивных, редких газов.Отбор проб подпочвенного воздуха делается сеткой по 5*5м или 20*20м.

Термометрия

Метод термометрии основан на изучении температурного поля грунтов. В районах мерзлых грунтов данный метод является обязательным. С ее помощью определяют зоны воздействия термальных вод, выявление утечек из коммуникаций и определение мест протекания физических и химических процессов.

Сопутствующие методы

1. Ковернометрия;
2. Инклинометрия.

Более подробно об указанных выше методах можно прочитать в своде строительных правил, регламентирующих область инженерных изысканий для строительства СП 11-10 5- 97. А конкретнее часть VI правила производства геофизических исследований.

С помощью геофизических изысканий решаются прикладные задачи по следующим направлениям:

1. Поиск полезных ископаемых и решение задач сопутствующих добыче ресурсов;
2. Поиск воды;
3. Экологический мониторинг изучаемых территорий;
4. Геофизические изыскания для строительства.

Согласно вышеуказанным разделам легко понять, что существует множество различного, специализированного оборудования, которое используется для реализации геофизических изысканий описанными методами. Выбор способа геофизических изысканий зависит от специфики района и целей, для которых данные инженерные изыскания осуществляются. Оформите техническое задание с описание необходимых работ, и специалисты нашей фирмы выставят вам рыночное коммерческое предложение. Будем рады продуктивному сотрудничеству.