Выявление зон оттаивания вечной мерзлоты при строительстве линейных объектов в пределах Ягоднинского района Магаданской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Казанский (Приволжский) Федеральный Университет

Выявление зон оттаивания вечной мерзлоты при строительстве линейных объектов в пределах ягоднинского района магаданской области

Вахитов И.Р. студент магистратуры факультет «Гидрогеология и инженерная геология»

Урманов Р.Р. студент магистратуры факультет «Гидрогеология и инженерная геология»

Научный Руководитель: Нуриев Ильдар Саяхович

Россия, г. Казань

Аннотация

При строительстве линейных объектов и инженерных объектов в сложных инженерно-геологических условиях, а именно в зоне вечной мерзлоты, для выявления факторов и закономерностей оттаивания вечной мерзлоты зачастую используются геофизические методы. Однако, несмотря на это, до сих пор слабо изучены методы сопротивления в районах криолитозоны. Учитывая это, были проведены работы по методу вертикального - электропрофилирования методом вызванной поляризации. Было установлено, что в зоне вечной мерзлоты, а именно в зонах оттаивания, породы ток проходит как в естественной среде, а в зонах промерзания сопротивление растет. Метод вертикального - электропрофилирования вызванной поляризацией, который приведен в этой работе, позволяет, достаточно, уверенно, решать задачи по изучению вещественного состава и выявить факторы и закономерности оттаивания вечной мерзлоты.

Ключевые слова: геофизика, интерпретация, наблюдение, поляризуемость, сопротивление.

Annotation

During the construction of linear objects and engineering objects in complex engineering and geological conditions, namely in the permafrost zone, geophysical methods are often used to identify the factors and patterns of thawing permafrost. However, despite this, methods of resistance in the areas of the cryolithozone are still poorly studied. Given this, work was carried out on the method of vertical - electric profiling method induced polarization. It was found that in the permafrost zone, namely in the thawing zones, the rock flows as in a natural environment, and in the freezing zones the resistance increases. The method of vertical - electric profiling caused by polarization, which is given in this work, allows, quite confidently, to solve the problem of studying the material composition and to identify the factors and patterns of thawing permafrost.

Keywords: geophysics, interpretation, observation, polarizability, resistance.

Проведение работ с использованием вертикального электрического зондирования методом вызванной поляризации.

ВЭЗ-ВП проводятся трехэлектродной установкой в виде косы MNA -

Работы проводятся по схеме многоразносного профилирования трехэлектродной установкой MNA -B, показанной ниже, с косой (количество каналов:8 длина косы 90 м) шагом 10 м и максимальным отходом АО = 85 м, что позволит обеспечить достаточную детальность исследований до глубин порядка 30 м.

Наблюдения проводятся с использованием методики ВЭЗ-ВП, для которой характерен арифметический шаг разносов, равный расстоянию между точками измерения на профиле. Точка измерения находится в середине разноса MN.

Для замеров используют программу Octopus pro. Производится регистрация кажущегося сопротивления измерителем ИМВП. Работы производилась с частотами от 0.3 до 625 Гц. При токе от 2 до 50 мА.

В процессе обработки осуществляется статистическое подавление помех.

Контроль за качеством геофизического материала достигается путем повторных замеров в количестве 5% от общего числа измерений. Контрольные зондирования равномерно распределяются по площади и во времени. Средняя относительная погрешность не превышала 5%.

Геофизические работы выполняются в равнинной местности, в условиях лесотундры. Передвижение по профилю пешее, перемещение аппаратуры и оборудования с отработанного пункта наблюдений на следующий производилось вручную. Вследствие пересеченного рельефа местности использовался не конвейерный способ смотки и размотки проводов.

Результаты работ представляются в виде разрезов удельных электрических сопротивлений и поляризуемости.

Порядок операций на пункте наблюдений:

Рабочие растягивают по заданному азимуту питающие линии и присоединяют их к питающим электродам (при работе на постоянном токе в качестве питающих электродов используются металлические или латунные стержни). Так же рабочие растягивают приемные линии и присоединят их к приемным электродам (при работе в качестве принимающих электродов используются медные стержни);

Старший рабочий располагают аппаратуру, катушки с проводами питающей линии, выполняют монтаж установки (для предотвращения утечек тока аппаратура, источники питания и катушки А и В располагаются на резиновых ковриках);

Оператор совместно с рабочими на линиях разматывают косы, рабочие забивают в почву свои электроды и подсоединяют их к косе;

Оператор смотрит за данными измерения, старший рабочий сообщает силу тока I;

Оператор записывает силу тока и точку замера в журнал наблюдения;

Убедившись, что замер был хорошим, оператор дает команду о переходе на следующую точку замера. В противном случае замеры следует повторить.

По получении команды рабочие перемещают косу на 10 метров по профилю. Сигнализация осуществляется командой по рации. Исполнив команду, рабочие отвечают о выполнении таким же образом и тем же образом; оттаивание мерзлота криолитозона поляризация

После получения ответа о готовности приемных линий, оператор выполняет измерения и т.д. По мере поступления сигнала силу тока в питающей линии следует увеличивать или уменьшать;

По окончании замеров коса установки сматываются;

По окончании работ установка демонтируется, аппаратура и оборудование доставляются на базу.

Интерпретация данных ВЭЗ-ВП

Вертикальные электрические зондирования методом ВП (ВЭЗ -ВП) в частотном варианте. Зондирования ВЭЗ-ВП выполняется для изучения геологического строения перспективных участков на глубину 20-30 м.

Для производства полевых работ используется аппаратурный комплекс, включающий в себя приемник «ИМВП-8» и генератор «Астра». Приемник работает под управлением персонального компьютера типа Notebook (программа «Octopus Registrator») и позволяет регистрировать входной сигнал до ± 2,5 В в диапазоне частот 0,001 - 625 Гц при уровне собственных шумов не более 2 мкВ одновременно на 8 независимых измерительных каналов (электрические диполи МЫ, собранные в измерительную «косу»). Оцифровка сигнала осуществляется посредством 24-разрядных АЦП на каждом из восьми каналов. Генератор «Астра» позволяет генерировать прямоугольные разнополярные импульсы без паузы («меандр») в диапазоне 0,076 - 2500 Гц током от 0,001 до 1,0 А при погрешности стабилизации 0,5 %. Полевые измерения осуществлялись на 12 частотах в диапазоне 0,305 - 625 Гц при стабилизированном токе в питающей линии 5 - 300 мА.

Работы проводятся по схеме много разносного профилирования трехэлектродной установкой МЫ А -»В с шагом зондирований 10 м, расстоянием между приемными диполями 10 м и максимальным отходом АО = 85 м, что позволило обеспечить достаточную детальность исследований до глубин порядка 30 м. Измерения проводились в один этап: на первую измерительную косу (Мі - N8).

В ходе полевых измерений приемником фиксируются следующие величины:

эффективные значения первой гармоники сигнала на приемных электродах;

двухчастотные фазовые параметры, определяемые на частотах 1 - 3 и 1 - 5 гармоник сигнала.

По результатам измерений в процессе первичной обработки сигналов могут быть вычислены следующие физические параметры:

кажущееся удельное электрическое сопротивление

- дифференциальный фазовый параметр ВП фвпк , вычисляемый через интервалы времени между моментами переходом через ноль величины тока и сигналов первой и третьей (пятой) гармоник;

- дифференциальная кажущаяся поляризуемость переходной характеристики % по логарифму времени):

- дифференциальная кажущаяся поляризуемость переходной характеристики % по логарифму времени):

процентный частотный эффект:

Использованные источники

1. Волынский И.С. Определение рудных минералов под микроскопом. М.:Недра, 1966.

2. Геологическая карта и карта полезных ископаемых Хасынского района масштаба 1:500 000. Объяснительная записка. Кузнецов В.М., Гагиев М.Х., Дылевский Е.Ф. и др. Магадан, 1998.

3. Геологическая карта и карта полезных ископаемых Хасынского района масштаба 1:500 000. Объяснительная записка. Маннафов Н.Г., Вознесенский С.Д., Огородов В.А. и др. Магадан, 1999.

4. Грановская Н.В. Модели золото-черносланцевого типа минерализации. Методическое пособие, Ростов, 2004.

5. Ибламинов Р.Г. Минерагеодинамические основы прогнозирования месторождений твердых полезных ископаемых. Автореферат докт. диссертации. Пермь, 2002. 38 с.

6. Исаенко М.П. Определитель текстур и структур руд. - М.: Недра,

Размещено на Allbest.ru