Георадарни профили в района на пясъчната кариера

В моренни и алувиални отлагания използването на георадарния метод е много ефективно за изследване на структурата на горната част на масива от рохкави песъчливи почви и повърхността на скалната основа. При дълбоко ниво на подпочвените води използването на нискочестотни диполни антени позволява достигане на дълбочина от 15-20 m, проследяване на границите на почвените слоеве и особеностите на повърхността на основната скала. Фигурата показва примери за радарни секции (75-150-900 MHz), които показват в детайли структурата на моренните почви над повърхността на скалната основа и са ефективно допълнение към сеизмичния метод на отразените вълни. Възможностите за използване на високочестотна екранирана 900 MHz антена в комплекс за тези цели са значително ограничени, тъй като дълбочината на проникване на импулса обикновено не надвишава 3-4 m дори в сухи песъчливи почви.

Грунтопроникващо радарно сондиране на почвената основа на насипа на пътническия кей

Използването на екранирана високочестотна антена е по-ефективно в градските райони при идентифициране на зони с рохкава почва под твърди пътни и тротоарни повърхности.
Пример за интерпретация на сондирани данни от насипна почвена маса е показан на фигурата по-долу. Под паветата и засипката с трошен камък могат да се наблюдават зони с повишени амплитуди на отражение и забавяне на времето за регистрация, свързани с възможни зони на разрохкване и повишено водонасищане в песъчлива почва.Примери за радарни профили, получени с помощта на екранирана високочестотна (900 MHz) антена (вляво) и диполна нискочестотна (150 MHz) антена (вдясно) върху участък от насип с калдъръмена повърхност.Най-силните отразяващи граници най-вероятно са свързани с повърхностите на наситени с вода лещи в пясъчния масив. Поради натрупването на дъждовна вода върху паветата е възможно тя да проникне в повърхностния слой от трошен камък и пръст, което значително променя и усложнява вълновата картина на записите поради рязка промяна в диелектричната проницаемост на почвата. Нискочестотното радарно сондиране е много ефективен метод за картографиране на повърхността на подземните води в пясъчни седименти.

Откриване на изкуствени обекти в почвения масив

Под основната фаза на отражение има зони с повишена амплитуда на сигнала, отразен (разпръснат) от много малки обекти. Такива обекти на профила на георадара най-вероятно се интерпретират като фрагменти от бетон или асфалтова настилка. Много хиперболични фазови оси на дифракционни вълни са записани на фрагмент от профил на дълбочина от 0,2 m до 1,0 m. Изразената дифракция показва наличието на плътни чужди тела в почвата, вероятно фрагменти от бетонни конструкции на стара сграда.Профилът показва характерни дифракционни вълни от по-малки обекти като тръби, комуникационни канали, кладенци и др. Фигурата показва примери за проявлението на такива обекти под формата на хиперболични вълнови пакети.Нискочестотното радарно сондиране е много ефективен метод за картографиране на повърхността на подземните води в пясъчни седименти. В същото време повърхността на наситените с вода почви представлява твърда екранираща граница, под която е проблематично да се проследят отразяващи граници в пясъчно-глинестия масив.

Картиране на релефа на отразяващи хоризонти на почвен масив

В района на изследване повърхността на сложен отразяващ хоризонт, разположен на дълбочина от 0,5 до 2,5 m, на повечето георадарни участъци могат да се проследят няколко вдлъбнатини с дълбочина от 1,0 до 2,5 m от повърхността на тази отразяваща повърхност в района. Най-дълбокият от тях има вид на тясно дере с ширина 6-15 m и се простира от югозападния край на изследователския участък до центъра му в североизточна посока. На запад от центъра на района на проучването има по-широко, но по-малко дълбоко (до 1,6 m) продължение.Изображението показва структурна карта на повърхността на дъната на депресията. Дълбочината на тези вдлъбнатини понякога достига 2,5 m. Широка депресия на тази отразяваща граница може да се наблюдава под формата на депресия, простираща се на северозапад със сложна конфигурация на границата в план близо до североизточната граница на обекта. Съдейки по големия брой локални нехомогенности в слоя над тази граница, той представлява разделение на изкуствено насипна почва от повърхността на морски (или алувиални) пясъчни и глинести отлагания.

• Back

Пример за запис на отразени вълни на дълбочина около 400 m

От всички методи, използвани в плитката сеизмичност, най-голямата дълбочина на изследване на горната част на геоложки разрез се осигурява от метода на отразените вълни в модификацията на общата дълбочинна точка (CDP). Системата за наблюдение осигурява достатъчно висока плътност на точките за възбуждане на еластични вълни и точките за приемане на сигнал на единичен профил, за да се осигури многократно припокриване при проследяване на отразяващи граници.Технологията на работа е доста трудоемка, но предоставя най-надеждната информация за геометрията на границите на разделението на физическите свойства в изследваното пространство, свързани не само с напластяване, но и с възможни нарушения на непрекъснатостта на скалите поради тектонски движения. В много случаи използването на прости и безопасни за околната среда повърхностни източници на еластични вълни като падаща тежест прави възможно получаването на достатъчно силни отражения от границите на дълбочини до 400-500 m.

Сеизмограма на отразена вълна и спектър на вертикална скорост

По време на инженерните проучвания обикновено се поставя задачата да се изследват свойствата на почвената маса и скалната основа на дълбочина 40-50 m, но понякога възникват специфични задачи, които изискват дълбочина на изследване от 150-200 m. Пример за такива задачи в северозападната част на Руската платформа е картирането и изучаването на структурата на погребани предледникови долини, пълни с моренни отлагания. Подобни проблеми възникват при изучаване на ерозионни разрези в палеозойски халоген-карбонатни слоеве, запълнени с нискоскоростни мезозойски или кватернерни седименти. В някои случаи е възможно да се получат участъци с дълбочина до 200 m, като се използва чук с тегло 6-8 kg като източник на еластични вълни. Фигурата показва пример за сеизмичен запис и резултата от анализа на скоростите на надлъжните вълни върху профил през страната на заровена паледолина в района на долния басейн на водноелектрическата централа Плавинас (Латвия) в района на проучвания за инсталиране на дренажни кладенци.

Фрагмент от времеви разрез на CDP по профил през ръба на заровена паледолина. Местоположението на дренажните кладенци в долния басейн на водноелектрическата централа Плавинас (Латвия)

Горната част на разреза е алувиална отлагания. В началната част на профила, от страната на долината, има саласпилски гипсови карбонати. Дебелината на доломитите е малка; почти целият врез е в пясъчниците на аматската свита. Страните на долната част на вреза са съставени от слаби пясъчници от аматската свита от горния девон. Скоростта на разпространение на надлъжните вълни в тях се различава малко от тази на моренните глинести, запълващи долината, поради което страните на разреза могат да бъдат разграничени само условно въз основа на промяната в характера на наслояването.

Мини-CDP разрез, обърнат в дълбок мащаб, по протежение на профил през вторичен разклонен канал на заровена паледолина. Горна част на басейна на водноелектрическата централа Плавинас

Този профил ясно показва покрива на доломитите на основната скала на дълбочина 20-23 m под дебел слой моренни глини. В крайните части на долината могат да се проследят отразяващи граници, вероятно свързани с отлагания на едрофрагментни маргинални делувиални струи. Този пример ясно демонстрира разликите в дълбочината на методите. По този начин в участъка на CDP може да се проследи граница на дълбочина от около 150 m, вероятно свързана с основата на насипните пясъчници Amat-Gauja, докато дълбочината в скоростния участък с помощта на метода на пречупената вълна е около 30 m с дължина на основата 126 m.

Мини-CDP разрез в скала на дълбочина по протежение на профил през погребана предледникова паледолина. Местоположението на водовземни кладенци в село Вангажи, Латвия

Разрезът показва сложната структура на моренни отлагания, запълващи погребана ледникова долина, образуването на която е станало по време на издълбаване на ледника, очевидно в хода на няколко заледявания.
Възбуждане на еластични вълни чрез удари с чук с натрупване на 3 удара със стъпка на точките на възбуждане 4 m по профила. Отразяващите граници могат да бъдат проследени до дълбочина от 200-220 m, което също се отразява от наличието на нарастване на енергията върху спектрите на вертикалната скорост.
Използването на компактен източник - чук - е най-подходящо в труднодостъпни места. Теглото на чука, в зависимост от планираното ниво на детайлност на проучването на сечението, може да варира в широки граници на различните обекти - от 1 до 10 кг. Въпреки това, поради относително високата честота на възбудените вибрации, те затихват доста бързо в горните рохкави слоеве на почвата и дълбочината на проникване на енергия в масива и особено нейното разпределение по профилната линия на повърхността са ограничени.

Дълбок участък от CDP в район с плитки скални доломити. Долният басейн на язовира на водноелектрическата централа Plavinas, Латвия

В най-благоприятните случаи на високоскоростен карбонатен участък и малка дебелина на разхлабени кватернерни отлагания, дълбочината на изследване на разреза чрез отразени вълни с помощта на чук с натрупване на няколко ефекта може да бъде 150-200 m. Намаляването на площта на проследяване на дълбоки отразяващи хоризонти в началната и крайната част на профила на този участък е свързано с необходимостта от прекъсване (заглушаване) на зоната на записване на интензивни повърхностни интерференционни вълни върху оригиналния сеизмо. грамове при използване на система за наблюдение без достатъчно отстраняване на точката на възбуждане от началото на приемната основа, профилните линии на повърхността са ограничени.

• Back

Методът на пречупената вълна най-често се използва в инженерната геофизика за изследване на геометрията и физическите свойства на скалните повърхности и определяне на дебелината на неконсолидираните кватернерни седименти.

Сеизмограма на пречупени вълни от експлозия на амонит от 3 kg с приемна база от 360 m (сайт Choclon-2, Перу)

Най-оправданото използване на метода на пречупената вълна е при липса на ясно изразено наслояване на приповърхностния слой от седименти и, като следствие, липса на отразени вълни в записите. Дълбочината на изследване с метода на пречупената вълна обикновено е 25-30% от максималното разстояние източник-приемник. При наличието на дебел приповърхностен слой рохкави почви (сухи пясъци, торфени блата), в които енергията на еластичните вълни бързо отслабва, за да се получи ходографът на пречупена вълна при първите пристигащи на приемна база от 250-400 m, е необходимо да се използват доста мощни източници на еластични вълни, често експлозии, когато това е разрешено от екологичните органи.

Разрез скоростей Vp распространения продольных волн

Пример за обработка на записи на пречупени вълни за получаване на скорости Vp с помощта на програмата SeisOptim на един от профилите на участъка Choclon-2. Проучване на структурата на дъното на бъдещо хранилище за флотационни отпадъци на металургичен завод (Перу).

Картиране на повърхността на карстифицираните доломити в района на аварийния преливник на водноелектрическата централа Plavinas (Латвия)

Едно от най-честите приложения на метода на пречупената вълна е идентифицирането на карстови зони в близките до повърхността слоеве на скалната основа, представени от халогенно-карбонатни отлагания. В тези случаи дълбочината на метода обикновено е ограничена от дълбочината на върха на високоскоростните седименти, но променливостта на физическите свойства на изветрената повърхност на основната скала и покриващия почвен слой е доста ясно очевидна.

• Back

Сеизмограма със записи на повърхностни вълни

Определяне на скоростите на разпространение на напречните вълни по метода MASW

При инженерните сеизмични проучвания, когато се използват най-простите повърхностни източници на еластични вибрации, над 85 процента от енергията на удара се изразходва за образуване на повърхностни вълни с ниска честота и ниска скорост. Сеизмограмата по-долу, получена върху повърхност на асфалтов насип с импулсно възбуждане с помощта на 8 kg чук, илюстрира доминирането на повърхностни вълни с ниска скорост в записа спрямо пречупените и отразените вълни. Въпреки че са най-мощната интерференция за метода на отразената вълна, повърхностните вълни на Релей в същото време съдържат много ценна информация за скоростите на разпространение на напречните вълни за изследване на свойствата на почвата.

Извличане на дисперсионни криви на фазовите скорости на повърхностните вълни на Релей и изграждане на едномерен модел на скоростите на разпространение на напречните вълни

Най-напредналата и бързо развиваща се техника за обработка в плитката сеизмичност се основава на многоканален анализ на повърхностните вълни (MASW), който позволява получаването на доста подробни едно- и двумерни модели на разпределението на скоростите на срязващите вълни Vs в почвен масив. Естествено ограничение на метода MASW е малката дълбочина на проникване на енергията на повърхностните вълни в почвената маса. Съществен фактор за увеличаване на дълбочината на метода е възможността за включване на пасивен нискочестотен шум от транспортни и работни механизми за съвместен анализ със записи, получени в активен режим.Основните предпоставки за многоканален честотен анализ са преобладаването на енергийния компонент на напречните премествания по време на разпространението на трептения по границата на средите и честотната дисперсия на фазовите скорости - увеличаване на видимия период и съответно увеличаване на дълбочината на проникване на енергията на повърхностната вълна в дебелината на почвената маса с увеличаване на скоростта на разпространение на напречните премествания. Вляво е показана матрицата на фазовите скорости на няколко хармоника на повърхностната вълна на Релей, характеризираща силната честотна дисперсия на фазовите скорости. Изчисляването на модела на скоростта на напречната вълна използва дисперсионни криви на нулевия, първия и втория хармоник на повърхностната вълна.Горните резултати от многоканален анализ на повърхностни вълни са получени с помощта на софтуерния пакет RadExPro (Deco-geophysics, Москва).

Оценка на физичните свойства на почвите въз основа на интегрирана интерпретация на надлъжни и напречни скорости на вълните

Разрезите, показани на фигурата, характеризират типичното съотношение на представителност на геотехническите методи, сондажите и геофизиката при оценката на физичните свойства на почвения масив. Въпреки сравнително високата плътност на точките за сондиране и динамично сондиране, те не осигуряват пространствено изграждане на границите на инженерно-геоложки елементи в рамките на сравнително хомогенен масив от моренни глини. В същото време скоростите на напречните вълни, които характеризират преди всичко свойствата на почвения скелет, дават ясна пространствена картина на разпределението на натрупвания от едрозърнести фракции (моренни хребети) с повишени скорости на разпространение на напречните вълни в моренни глинести почви.При инженерните проучвания обикновено се използват няколко вида вълни за оценка на състоянието и свойствата на почвената маса и насищащите я течности: надлъжно отразени, пречупени и повърхностни. Фигурата по-долу показва различните видове сеизмични разрези по един от профилите в централната част на Латвия. В горната част на участъка има до 35 m моренни глини, след това около 20 m доломити Plyavini, а под тях са пясъчници Amatsko-Gauja. На дълбочина от 160 m (и двата участъка са в скала за дълбочина) може да се види доста последователна граница на участъка CDP, вероятно основата на пясъчниците Amat-Gauja.Тези данни са получени с помощта на 8-килограмов чук и единичен 64-канален приемен масив с 2 m стъпка, но трудоемкостта на полевата работа и обработката на данни за получаване на тези секции варира значително. По този начин, ако интервалът между точките на възбуждане е 2 m, за да се получи CDP секция на базата на отразени вълни, тогава само сеизмограми, получени със стъпка на точка на възбуждане от 16 m по протежение на профила, са използвани за получаване на секции, базирани на пречупени и повърхностни вълни.

Изчисляване на участъци от физични свойства на почвите на високопланинското златно находище Chucapaca (Перу)

Примери за определяне на скоростите на разпространение на напречни вълни с помощта на данни от MASW и прогнозиране на физическите и механични свойства на почвите с помощта на метода на пречупената вълна по протежение на една от линиите на развитие на златно находище в южно Перу са показани на следващата фигура.Въз основа на секциите на скоростите на разпространение на надлъжни вълни при първите пристигания на пречупени вълни и напречни вълни, използвайки метода MASW, секциите на прогнозираната плътност чрез скоростите на надлъжните вълни, съотношението на Поасон и модула на еластичност бяха изчислени по протежение на профила на развитие на златното находище Chucapaca (Перу).

• Back

VSP секция, получена чрез записване на вибрации в кладенец с дълбочина 60 m с помощта на 8-канална сонда с пиезо сензори за налягане. Разстоянието между приемниците е 1 m, разстоянието на PV от устието на кладенеца е 5 m. Заедно с първите пристигания на падащата надлъжна вълна се записва нискочестотна нискоскоростна хидравлична вълна

Цел

Вертикалното сеизмично-акустично профилиране (VSP) в плитки геотехнически кладенци се използва за решаване на различни проблеми - получаване на статични корекции за зоната с ниска скорост по време на конвенционално сеизмично проучване за нефт и газ, за свързване на отражения върху плитки сеизмични CDP секции, за получаване на подробни разрези на еластични модули и прогнозни оценки на якостните и деформационни свойства на почвите.Обикновено за приемане на вибрации се използва пиезоприемаща многоканална (8-24 канала) пиезоелектрична сонда. Работата се извършва с импулсен източник на удар (чук). При ниско ниво на подпочвените води кладенецът се облицова с колона от полиетиленови тръби с диаметър 100-105 mm с възвратен клапан в долната част на колоната. В този случай кладенецът може да се напълни с вода до повърхността, да се защити от свлачища и да се използва за многократни наблюдения. Разстоянието на източника от устието на кладенеца е 3-6 m. Приблизителни параметри на запис: разделителна способност на дискретизация 100-200 μs, брой отчитания 1000-2000, продължителност на запис 100-400 ms. Традиционно разстоянието между каналите в хидрофонна сонда е 1 m.

ВСП разрези в геотехнически кладенец с дълбочина 35м

Ако е необходимо да се получат по-подробни данни, например със стъпка на измерване от 0,25 m, се извършват 4 серии от възбуждания, като всеки път сондата се премества на 25 cm нагоре по сондажа. След това сондата се придвижва нагоре до цялата си дължина от начална позиция +1m и се извършват следващите 4 серии от възбуждания и записи. Програмата за обработка съставя обобщена VSP сеизмограма със стъпка между приемниците 25 cm. С тази стъпка на ходографа е възможно да се получат участъци от скорости на еластични вълни, които са близки в детайли до статични звукови графики.Разрези на VSP със стъпка между сеизмичните следи от 25 cm, получени в кладенец с дълбочина 35 m с източник, разположен в устието на кладенеца (вляво) и на разстояние 6 m от устието на кладенеца (вдясно)

Графики на физико-механичните параметри на почвите, получени на базата на VSP

Въз основа на първите пристигания на падащата (надолу) вълна се определят скоростите на разпространение на надлъжните вълни. За да се определят скоростите на разпространение на срязващите вълни в участъци, представени от дебел слой рохкави кватернерни и моренни почви в пълни с вода кладенци, може да се използва с достатъчно висока точност хидравлична вълна, записана с пиезоелектрични приемници за налягане по прост метод без използване на трикомпонентни сонди.

• Back

.

Скоростен разрез, получен чрез сканиране между отворени сондажи в диапазона на дълбочина от 19 до 69 m. Разрезът е суперпозиция на две томографски изображения, получени чрез насрещно предаване от сондажа. 16A и 16ig

Сеизмоакустично сканиране съгласно стандарт ASTM D 4428/D

Измерванията се извършват в три сондажа, пробити на разстояние 3 m един от друг по една и съща линия. Кладенците са облицовани с полиетиленови тръби с възвратен клапан на дъното на корпуса и пълни с вода. Пръстенът се запушва с глина, цимент или се пълни с вода. По време на процеса на измерване импулсният излъчвател и приемникът се спускат в съседни кладенци на същата дълбочина, предвидена от техническите спецификации, извършва се серия от импулсни възбуждания, записва се общият сигнал и след това излъчвателят и приемникът се преместват на нови позиции. Първият път, когато излъчвателят и приемникът се спускат до дълбочината на нивото на водата в кладенците, след което се движат надолу по шахтата с интервал от 1,0-1,5 m.В съответствие със стандарта ASTM D 4428/D 4428M-07 се извършват две или три серии от измервания на времената на пътуване на надлъжни и срязващи вълни в едноканален режим: с излъчвател, разположен в кладенец 1, и приемници в кладенец 2 на разстояние 3 m и в кладенец 3 на разстояние 6 m от кладенец 1. Синхронизиране на началото на акустичния импулс с началото на записа се извършва с помощта на стартов пиезоелектричен сензор, поставен в същия контейнер с излъчвателя и свързан към записващото устройство чрез комуникационна линия.Фигурата показва записи, получени от пиезокерамичен излъчвател с импулсна честота 4 kHz с натрупване на 20 удара във всяка серия от измервания. Измерванията бяха направени на 3 m (вляво) и 6 m (вдясно). Записите проследяват първите пристигания на директна надлъжна вълна в по-голямата част от изследвания дълбочинен интервал. В доломитния слой на дълбочина над 18 m съотношението сигнал/шум достига 20-30. В горната част на участъка условията за предаване на сигнала рязко се влошават. Освен това пристигащите срязващи вълни не се идентифицират достатъчно уверено в много интервали.

Сеизмично-акустично сканиране в многоканален вариант

Трептенията се приемат от многоканална (8-24 канала) пиезохидрофонна сонда в наблюдателен кладенец. Изискванията за оборудването на наблюдателните кладенци в този случай остават същите като за измерванията съгласно стандарта ASTM D 4428/D. Ако е невъзможно да се използват полиетиленови тръби за обвивка и частично да се заменят със стоманени тръби в горните срутващи се интервали на почвената маса, наблюденията се извършват в интервали от отворени сондажи, докато се напълнят с вода. По-мощен електрически искров емитер (искра) с енергия на разряд от около 1-1,5 kJ се движи с определена стъпка по протежение на съседния кладенец, обикновено по цялата дължина на изследвания интервал. Ако е необходимо да се сканира интервал от геоложки разрез, който надвишава дължината на приемащата сонда, сондата се премества по протежение на сондажа за наблюдение на нова позиция и серия от импулсни възбуждания с източник, движещ се по протежение на кладенеца, се повтаря.

Сеизмоакустично сканиране и изчисляване на томографски скоростни разрези

Обработката на сеизмичните записи, показани по-долу, и изчисляването на томографските разрези бяха извършени с помощта на материали, получени от Отдела за активна сеизмична акустика на Минния институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм).При използване на източник на електрическа искра с натрупана енергия на заряд от около 1000 J е възможно уверено да се записват сигнали в кладенци на разстояния до 100 метра или повече. В същото време, поради затихването на високочестотните компоненти на сигнала в почвите, централната работна честотна лента на спектъра на излъчвания сигнал, 1000-1600 Hz, се стеснява до 100-400 Hz.Трансилюминацията се извършва с взаимно заместване на местоположението на излъчватели и приемници в два кладенеца. Наблюденията са извършени при различни енергии - 600 и 1000 J, и съответно при различни централни честоти на излъчваните импулси. Въпреки това беше получена висока конвергенция на томографски изображения с насрещно предаване, както в абсолютните стойности на скоростта, така и в местоположението на локалните аномалии на скоростта. Това дава възможност да се заключи, че аномалните зони с ниска скорост, идентифицирани в раздела, адекватно отразяват структурните характеристики и физическите свойства на почвите и скалната основа в сканираната област.

Примери за томографски разрези на скоростите на надлъжните вълни

Обобщен томографски скоростен разрез, получен от радиация в сондажа. 17А и приемане на сигнали в кладенеца. 17Б на разстояние 20 м и в кладенец. 17ig на разстояние 96 m.

• Back

Схема на наблюдения на директни ненадлъжни VSP

Ненадлъжната ВСП, в зависимост от дълбочинните и приповърхностните сеизмично-геоложки условия, топографията на повърхността и проходимостта на терена, може да се изпълнява в два реверсивни варианта - директен и реверсивен.
Директното ненадлъжно вертикално сеизмично профилиране (NVSP) в кладенци се извършва с помощта на наземни източници на акустични импулси (удар, прах, вибрация). Източниците са разположени по произволно ориентирани линии на повърхността. Вибрациите се получават с помощта на многоканални пиезорецепиращи сонди, поставени в пълни с вода кладенци.

Схема на наблюдения на обърната ненадлъжна ВСП

В обратната версия вертикалното профилиране се извършва с помощта на импулсен източник от сондаж и наземни приемни линии за геофон. В същото време сигналите могат да се приемат в съседни ямки с помощта на многоканални пиезорецепиращи сонди. Като източник на акустични импулси се използва източник на електрическа искра, състоящ се от генератор на токови импулси и многоелектроден емитер, поставен в запечатан контейнер, пълен със солена вода. Натрупаната електрическа енергия на излъчване е около 1,0 -2,5 kJ. Стъпката на преместване на излъчвателя по протежение на сондажа отдолу нагоре е 1-5 m.
Поради еквивалентността на траекториите на сеизмичните лъчи, обработката на данни и в двете опции за профилиране се извършва с помощта на едни и същи алгоритми

Схема за тестване на обърнати VSP профили

Система от ненадлъжни VSP, изпълнена по протежение на линеен профил, използвайки няколко различно разположени точки на възбуждане, или еквивалентна обърната VSP система, може да бъде трансформирана в областна система от ненадлъжни VSP с профили, разположени по протежение на няколко пространствено разделени линии от точки на възбуждане.Профилите на точките на възбуждане или приемане са разположени по линии, ориентирани в произволен ред спрямо кладенеца. Профилите на възбуждане или приемане могат да бъдат начертани по прекъснати линии. Стъпката на източниците или геофоните по профилите е 2-16 m. Максималното разстояние на източниците от устието на кладенеца се определя от енергията на излъчвателя и свойствата на горната рохкава част на почвената маса и може да достигне 150-250 m.Обработката на записите и изчисляването на скоростните секции, показани по-долу, бяха извършени с помощта на обърнати VSP материали, получени от Отдела за активна сеизмоакустика на Минния институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм)

Анализ на амплитуди и спектрален състав на записани сигнали с обърната VSP

При инвертирана VSP енергията на акустичния импулс, излъчван от източник на електрическа искра в пълен с вода кладенец, се оказва доста висока на разстояния до 120-150 m от кладенеца. Обхватът на отместванията в обърнатата версия е малко по-тесен, отколкото когато източниците са разположени на повърхността в директната версия на VSP поради по-високата честота на генерираните импулси. Спектърът на регистрирания сигнал в близост до кладенеца има устойчива унимодална форма с максимум при честота около 300-350 Hz. Тъй като приемният канал се отдалечава от кладенеца, в спектъра на сигнала се появяват допълнителни режими; максималните честоти се записват в района на 80-100 Hz. Силното влияние на смущенията се проявява в записи на доста голямо разстояние, повече от 60-80 m от устието на кладенеца.

Програма за адаптивен подбор на радиални скорости на базата на ходографи на първите постъпления на права вълна

За обработка на данните се използва специализиран софтуер. Програмата за събиране и обработка на данни, използвана в този случай, формира пространствена извадка от координирани стойности на скоростите на разпространение на еластични вълни по криволинейни сеизмични лъчи. Въз основа на такава проба могат да се получат вертикални и хоризонтални разрези на скорости по произволно зададени равнини, отразяващи пространственото разпределение на скоростите на еластичните вълни в почвения масив.Алгоритъмът за изчисляване на радиалните скорости се основава на принципа на минималното време за пътуване по лъча между източника и приемника. Изборът на радиални скорости се извършва с помощта на итеративен алгоритъм, докато се постигне дадена минимална разлика в наблюдаваното време за пътуване и се изчислява с помощта на теоретичен ходограф за тънкослоен модел с произволно странично разпределение на скоростите в слоевете. Програмата може да се използва за реципрочни схеми на наблюдение - директен и обратен ВСП.

Расчет аномалий поля времен первых вступлений по серии профилей на поверхности

Програмата за ненадлъжна обработка на данни VSP осигурява изчисляване на различни кинематични и динамични параметри на записаните вълни. По-специално, хоризонталните участъци от полето на времето на първо пристигане се изчисляват за различни нива на местоположението на източника в кладенеца. Аномалиите на това поле са пряк и най-очевиден признак за наличието на локални нееднородности в разпространението на скоростите на надлъжните вълни в почвения масив.

Изчисляване на хоризонтални скоростни участъци

При обработката на получения масив от данни от набор от профили за наблюдение на повърхността се събира пространствена 3-измерна извадка от координирани стойности на скоростта, свързани с различни сегменти от сеизмични лъчи. За геоложка интерпретация на данните от тази проба се изчисляват хоризонтални и вертикални скоростни секции, отразяващи локалните хетерогенности на почвената маса и скалната основа.Компилационната извадка за всички кладенци в полигона е пространствен набор от точки със стойности на скоростта, подобни на куба на скоростта, получен чрез обработка на 3D земни сеизмични данни. Последващият анализ на разпределението на скоростта в масива се извършва с помощта на серия от произволно ориентирани вертикални и хоризонтални секции на получената пространствена проба. Пример за такъв хоризонтален участък при абсолютна кота +110 m (приблизително)

Изчисляване на скоростни сечения по произволно зададена поредица от вертикални равнини

Вертикалните разрези на скоростите могат да се правят по произволно определени комбинации от вертикални равнини, чиито проекции върху дневната повърхност имат формата на начупена линия. В някои случаи може да е препоръчително да се изгради разрез по протежение на наклонена равнина, изрязваща пространствена извадка от координирани стойности на скоростта под произволно зададен ъгъл.Фигурата показва пример за вертикален разрез на надлъжни вълнови скорости по протежение на профил, преминаващ през два геотехнически кладенеца, единият от които е разположен в зона на ускорено слягане на земната повърхност над наводнен минен отвор в солния стълб.

Конструиране на скоростен куб Vp въз основа на данни от ненадлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране

С помощта на тази система за наблюдение е възможно да се получи разпределението на скоростите на еластичните вълни в околоямковото пространство, което има формата на обърната пирамида с основа върху повърхността на наблюдение. Когато се приближите до кладенеца, дълбочината на изследваната зона на пространството се увеличава, но напречните му размери в хоризонталната равнина намаляват.Кубът на скоростите на разпространение на надлъжните вълни е конструиран на базата на пространствено координирана извадка от изчислени скорости на границите на тънките слоеве в точките на пречупване на сеизмични лъчи от източници на повърхността до приемници в кладенци. По този начин той представлява обобщен модел на разпределението на истинските скорости в пространството около сондажа.Дадените секции на куба с данни не са предназначени за използване в каквито и да било документирани приложения - секции, карти и др. Тяхната цел е да осигурят визуално представяне на локализацията, размера и конфигурацията на възможните големи скоростни аномалии в скалната маса на тестовата площадка.

• Back

Изследване на източниците и спектралния състав на вибрациите на строителната площадка

Важен фактор за устойчивостта на вибрации на конструкцията е съотношението на нейните собствени резонансни честоти и преобладаващите честоти на вибрации, разпространяващи се в основната почвена маса. Измерванията на вибрации се извършват с трикомпонентни сензори за преместване или акселерометри в пасивен режим. Спектрален анализ на записи, получени за сравнително дълги периоди от време (минути, десетки минути) в различни части на сграда или строителна площадка на обект, позволява да се идентифицират максималните честоти на различни видове вибрации и техните източници (микросеизми, транспортен шум, вибрации на работещи механизми).

Колебания грунтовых оснований под воздействием автомобильного транспорта

Най-често срещаният вид вибрационно въздействие е шумът от движението. Спектралния състав на вертикалните и хоризонталните компоненти на вибрациите в почвен масив при преминаване на вълни от моторни превозни средства се различава значително.Спектрите на хоризонталните компоненти са значително обогатени в ниските честоти, които са най-опасни за основите на конструкциите. Въпреки това, амплитудата на преместванията в хоризонталните компоненти обикновено е няколко пъти по-ниска, отколкото във вертикалната компонента

• Back

Полева сеизмограма на повърхностни вълни (надолу по течението на язовира на водноелектрическата централа Plavinas, Латвия)

Text

При традиционните методи за плитко инженерно сеизмично проучване, когато еластичните вибрации се възбуждат от ударни повърхностни източници или експлозии на насложени и плитки заряди, преобладаващата част от енергията се изразходва за генериране на повърхностни вълни с ниска честота и ниска скорост. Когато тези вълни се разпространяват в близка до повърхността почвена маса, която варира по физични свойства, те се отразяват от локални нехомогенности, в резултат на което в записите могат да се появят локални аномалии на повишена енергия на повърхностната вълна, дължаща се на ефекта на конвергенция.Такива аномалии могат да бъдат индикатор за наличието на твърди отразяващи повърхности, по-специално зони на вертикална фрактура и прекъсвания в почвените масиви и скалната основа. Методът за анализ на енергията на повърхностните вълни се основава на определяне на честотно-зависимия коефициент на поглъщане, което от своя страна позволява да се оцени затихването на различни хармоници и честотните компоненти на техните спектри при различна дълбочина на проникване на вибрации в почвата, в зависимост от дължината на вълната.

Рабочее окно программы расчета потрассных отношений спектров поверхностных волн

Параметърът на затихване на енергията на повърхностната вълна се изчислява от съотношенията на спектралните компоненти за двойки следи от сеизмични записи, еднакво отдалечени от тяхната обща средна точка на профила. При изчисляване на съотношенията затихването на енергията на вълната поради геометричната дивергенция на фронта се взема предвид съгласно закона за обратната зависимост от корен квадратен от разстоянието между пътищата. При висока честота на припокриващи се наблюдения, броят на следите, свързани с всяка средна точка според записи от различни източници, е голям, поради което се постига мощен статистически ефект, минимизиращ като цяло силните флуктуации на спектрите, дължащи се на разликите в близките до повърхността условия на инсталацията на геофона.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни и затихването на енергията на повърхностните вълни по протежение на профила в долното течение на язовир Плавинска ВЕЦ

Резултатът от изчислението е двуизмерно сканиране в дълбочина и по дължината на профила на масива (квазиразрез) на стойностите на коефициента на поглъщане на енергията на повърхностната вълна. Дълбочината, към която се отнася изчислената стойност на коефициента на поглъщане, се определя от дълбочината, на която е ограничена максималната енергия на съответния честотен компонент, което от своя страна зависи от неговата фазова скорост. Следователно най-ефективна е съвместната интерпретация на многоканален анализ на данни от повърхностни вълни (MASW) и изчисляване на честотно-зависимия коефициент на поглъщане. Връзката между коефициента на поглъщане и скоростите на надлъжните вълни е по-малко значима, но и тук могат да се наблюдават определени качествени съответствия на характеристиките на изследваното сечение с помощта на два независими метода.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни и затихването на енергията на повърхностните вълни в зоната на локално потъване на повърхността на минното поле над подземни солни разработки

Резултатите от изчисляването на сеченията на скоростите на разпространение на надлъжните вълни и затихването на енергията на повърхностните вълни, дадени по-долу, се основават на материали, получени от Отдела за активна сеизмоакустика на Минния институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм).Положителните стойности на коефициента на поглъщане (сини цветове) съответстват на области с ниски надлъжни скорости на вълната в зони на повърхностно потъване. Аномалните зони с отрицателни стойности на коефициента на поглъщане (червени цветове) съответстват на местата, където енергията на повърхностната вълна се „презарежда“ поради отражение и разсейване на възможните граници на зоните на вертикално разрушаване и фрагментиране на скалната маса.

Секции на скоростите на надлъжните вълни въз основа на данни от обърната VSP и затихване на енергията на повърхностните вълни

Тези участъци показват зони с повишена енергия на повърхностни вълни, дължащи се на отражение в възможни зони на вертикално раздробяване и раздробяване на скалната маса в границите на нискоскоростна зона на ускорено потъване на повърхността на минното поле над отработените солни работи.

• Back

Геоелектрически разрези на насипни и моренни почви в ивицата на проектния резервен преливник на язовира на ВЕЦ

По-горе е показан участък с високоомен слой от сух насипен пясък в района на подстанцията, покриващ слой от водонаситени моренни глини в средната част на проектирания преливник. По-долу е даден участък със слой от мокър алувиален пясък и моренна глинеста почва върху доломити в основна скала в района на проектирания кладенец в долното течение на язовира.В тази зона са развити прояви на активен и погребан карст, които могат да бъдат проследени в участъка на видимото съпротивление под формата на области с по-ниски стойности, както и в участъците със скорости Vp и Vs според проведените тук сеизмични данни. При пробиване на геотехнически кладенци се установи наличието на изветрели доломити и доломитово брашно в близост до границата на морената и повърхността на основната скала.

Геоелектрически разрез по протежение на профила по дъното на прекалено дълбока ледникова долина, изпълнена с моренни глинести и едри флувиоглациални отлагания.

В разреза областите с ниско съпротивление показват къде наситените с вода моренни глини излизат на повърхността. Повишени съпротивления се характеризират с участъци с високо съдържание на едър материал - камъчета, трошен камък, валуни, което се потвърждава от статични и динамични данни от сондиране и сондиране. В началната част на профила, на дълбочина над 20 m, най-вероятно има натрупване на едрозърнест флувиоглациален материал в крайната част на затрупаната долина.

• Back

Схема на геофизични профили и геотехнически изработки.

Интерпретирането на характеристиките и аномалиите на модела на вълната върху георадарните записи позволява да се идентифицират обекти от естествен произход в почвения масив - плътни включвания под формата на големи камъни и лещи от плътна или отслабена почва. И така, от лявата страна на фигурата по-долу показва проявите на отделни камъни и техните групи върху георадарна секция на хетерогенно наслоени отлагания на ледниково езеро. Обектите се появяват като рязко нарастване на амплитудата на отразения сигнал на дълбочина от 1 до 5 m.

Плитко сеизмично проучване

Основните цели на плиткото сеизмично проучване на мястото на проучването са да се раздели участъкът от приповърхностната част на почвения масив на слоеве, които се различават по своите физични, механични и деформационно-якостни свойства. Еластични свойства на почвите като модул на еластичност (модул на Юнг), модул на напречно срязване и коефициент на Поасон се изчисляват от скоростите на разпространение на надлъжни и напречни вълни. Геомеханичните параметри – плътност, порьозност, общ модул на деформация, ъгъл на вътрешно триене и специфично сцепление също се оценяват с помощта на скоростите на надлъжните Vp и напречните Vs вълни, но вече на базата на предварително получени локални емпирични корелационни зависимости, съответстващи на местните условия и типове почви.

Срязващати вълни

Скоростите на разпространение на срязващата вълна Vs могат да бъдат получени с помощта на най-простата полева технология, метода на многоканален анализ на повърхностните вълни на Релей (MASW). В този случай се използва същата полева подредба на вертикални геофони, както при метода на пречупената вълна. Повърхностните вълни се характеризират с ниски честоти и фазови скорости (виж фигурата по-горе), поради което тяхното записване обикновено изисква продължителност на записа 2-4 пъти по-голяма.

Пример за обработка на записи на повърхностни вълни и изчисляване на модел за разпределение на дълбочината на скоростта на разпространение на напречните вълни

Пробовземачи за извличане на почвени проби чрез ударни и ротационни методи.
а) - прозоречен задвижващ пробоотборник, б) - задвижващ пробоотборник с подвижна режеща обувка и тънкостенна втулка, в) - пробоотборник с подвижна карбидна корона за събиране на ненарушени проби чрез въртене.

Статистически зависимости на скоростта на разпространение на напречните вълни Vs и статични параметри на сондиране за различни типове моренни почви

Назначаване

Използваният комплекс от геофизични и геотехнически методи се прилага на етапа на предварителни проучвания на свойствата и състоянието на почвите на обекти от първа и втора строителна категория. В случай на обосноваване на типа основи за малки едноетажни или двуетажни сгради от втора строителна категория (LVS EN ISO 1997-1:2008), резултатите от изследването могат да се използват и на етапа на изготвяне на техническия дизайн на сградата, която се издига.Извършват се плитки геофизични проучвания с цел получаване на обща геоложка информация за структурата на почвения масив и неговата изменчивост в рамките на определената строителна площадка. По правило на този етап се определя общата дебелина на почвите до покрива на скалната основа, наличието на опасни и неблагоприятни зони за строителство в почвите, като карст, слоеве от слаби и торфени почви, приблизителната дълбочина на повърхността на подземните води се оценява,На втория етап се извършват геотехнически изследвания за определяне на физико-механичните и деформационно-якостните свойства на почвената основа на конструкцията въз основа на сондиране с подбор на почвени проби за лабораторен анализ и различни полеви методи за изследване на свойствата на почвения масив in situ се извършват.

Диаграми на геофизичния профил

Геофизичните методи включват профилно или зонално георадарно сондиране с използване на приемащи и излъчващи антени в различни честотни диапазони. Единичните профили са подредени или под формата на кръст с пресечна точка в центъра на зоната, или под формата на мрежа, успоредна една на друга. Разстоянието между отделните профили обикновено е от 5 до 20 m или повече, в зависимост от размера на обекта и задачите, които се изпълняват. При площна работа е необходимо да се удебели мрежата от профили на разстояние 2-3 m между тях. В този случай е възможно да се изгради триизмерен модел на структурата на почвения масив също да бъдат посочени под формата на кръст с пресичане в центъра на обекта, или диагонално, или във формата на серия от успоредни профили.

.

Комплект технически средства за геофизични изследвания.

Техническите средства за геофизични методи включват наземно проникващ радар Zond-12E с набор от многочестотни въздушни диполни и контактни екранирани антени. Конфигурацията на диполните антени позволява използването на честоти на излъчвания импулс от 37,5 MHz, 75 MHz и 150 MHz, което позволява теоретично постигане на дълбочина на изследваната секция от 25-15 m. Теоретичната дълбочина на високочестотните екранирани антени с честотите на сондиращия импулс от 900 MHz и 1,5 GHz са съответно 6 m и 3 m, но в действителност дълбочината на изследването обикновено е ограничена от степента на водонасищане на почвата и солеността на подземните води. В благоприятни случаи, в сухи песъчливи почви, дълбочината може да надвиши теоретичните стойности, посочени по-горе.Проучванията за плитки сеизмични проучвания се извършват с помощта на телеметрична система за сеизмично записване, включваща дистанционни 16-канални модули за запис на сеизмични сигнали, причинени от вибрации на почвени частици, интерфейсни модули за събиране и предаване на сигнали в цифров вид, полеви компютър за запис и секционни 8- канални кабели с геофонни приемници. Броят на отдалечените модули, свързани към компютъра и съответно геофонните секции, зависи от сложността на решавания проблем, необходимата дълбочина на изследване и размера на изследваната площ. Като правило, на малки строителни обекти се използва 32-канална линейна геофонна решетка с дължина 31 или 62 m, със стъпка на канала 1 или 2 m. Възбуждането на вибрации се извършва чрез удари с чук върху стоманена плоча почвена повърхност, без да се нарушава непрекъснатостта на почвената маса.

Оборудване за геотехнически методи

Малоразмерна сондажна установка UDPL-8 с олекотено динамично сондиращо устройство (DPL).

За дълбоко определяне на структурата на почвения масив, по-специално пространственото положение на границите между почви с различни физични свойства, определящи вида на почвата, както и за оценка на надеждността на прогнозираните физични и механични свойства на различни слоеве в референтните точки на обекта, сондиране на кладенци с подбор на почвени проби и динамично сондиране на почвите, за да се раздели участъкът на слоеве. За извършване на този вид работа се използва универсално преносимо съоръжение UDPL-8, което съчетава сондажно съоръжение и леко динамично сондиращо съоръжение (DPL).Пробиването на кладенци с дълбочина до 8 m се извършва по ротационен метод със задвижване на сондажния инструмент от еднофазен или трифазен електродвигател с редуктор с мощност 1,5-3,0 kW. Възможно е използването на сменяеми електродвигатели. Електрическият двигател се захранва от бензинов генератор или дизелов генератор с мощност 2,0-4,0 kW. Използваният сондажен инструмент е шнек с дължина 1 m и диаметър 69 mm или ядков съд със свредло под формата на твърдосплавна корона и пръти с диаметър 20 mm. Дължината на хода е ограничена от размера на сондажните пръти, 1 m. Използването на къси пръти се определя от ниската височина на монтаж (2,2 m) и позволява удобна смяна на долния шнек с ядковозбирач и обратно след това. всяко бягане. След пробиване на следващия интервал със шнека се взема почвена проба на следващата дълбочина.

Преносимо компактно устройство за динамично сондиране съгласно ASTM D6951-03 с малък диаметър задвижван почвоподавач

В някои случаи е необходимо да се извърши тестване на почвата на места, където достъпът не е възможен дори с лека универсална инсталация като DPL. За целта се използва комплект преносимо оборудване, включващо ръчен шнеков сондаж за сондажи с дълбочина до 3-4 m (фиг. 5) и лек преносим динамичен сондаж, произведен по стандарт ASTM D-6951-03 (фиг. 6).При извършване на динамично сондиране височината на падане на чук с тегло 8 kg е 575 mm, диаметърът на основата на коничния връх е 20 mm, площта на основата е 3,14 cm2, ъгълът при върха на конуса е 60 °, и диаметър на пръчките 16 мм. Чукът се повдига ръчно до височината на падане. Максималната дълбочина на сондиране е 6 m.

Проблеми, решавани с геофизични методи

Наземно проникващ радар

Една от основните задачи на георадарното сондиране е да идентифицира чужди обекти в почвения масив, които възпрепятстват строителството, като останки от предишни конструкции, големи строителни отпадъци, както и големи природни обекти - камъни, често присъстващи в морени и флувиоглациални, понякога в алувиални почви. На фиг.5 (вляво) показва пример за проникващ в земята радарен участък с ясно видима аномална зона под формата на поредица от дифракции с пик на дълбочина около 1 m.

Аномална зона под формата на дифракционен възел на георадарен разрез (вляво) и идентифициране на това място на останки от стара бетонна основа на дълбочина около 1 m (надолу).

.

Тъй като проучванията са извършени на място с разрушена сграда от 60-те години на миналия век, се предполага, че аномалната зона е свързана с останки от заровена бетонна основа, което се потвърждава при изкопа на почвата по време на подготовката на основата от нова сграда.

.

Друг пример за локализиране на голям чужд обект в почвена маса е показан на фигурите наляво. Георадарният разрез регистрира интензивно отражение на дълбочина 2,0-2,4 m от плътен разширен обект с размери 30x60 m в план, който е идентифициран като основа от бетонна плоча или под на сутерен от съществуваща преди това конструкция. Изкопаването на почвата потвърди наличието на бетонна плоча с дебелина 30-40 см в почвата с останки от кабелни и тръбни комуникации.

Откриване и идентифициране на голям чужд предмет в почвената маса.

На фигурата по-долу е показана зона на слягане на насипния почвен масив под асфалтовата настилка на насипа. На асфалтовата настилка се регистрира само лека деформация на покритието до 5-10 см. Но, съдейки по записа, в почвения масив се е образувала отслабена зона на дълбочина около 70-80 см, очевидно поради суфозия - изнасяне на малки фракции пръст през страничната стена на кея в реката. Така има заплаха от много по-значително срутване на повърхността на насипа.

Надлъжните вълни

За получаване на скоростите на разпространение на надлъжните вълни се използват данни от метода на пречупената вълна. Пример за запис на този тип вълна при първите пристигания, интерпретация на нейния ходограф в рамките на трислоен модел, използващ метода на пречупената вълна, и графика на непрекъсната промяна на скоростта Vp с дълбочина, използвайки метода на пречупената вълна, са показани на фигурите по-долу.

По време на обработката се извършва двумерно преобразуване на Фурие на полевата сеизмограма в матрица на фазовите скорости, дисперсионните криви се избират и обръщат за една или няколко моди на повърхностната вълна в слоест модел на скоростите на разпространение на напречните вълни, представляващ графика на послойното изменение на скоростта Vs с дълбочина. Пример а изчисление и интерпретация с помощта на метода MASW е показан на фигурите по-долу

Сондиране и вземане на почвени проби за лабораторни изследвания

Пробиването може да се извърши в няколко режима с помощта на шнекови и пръстеновидни режещи инструменти. Най-предпочитаната технология за получаване на по-пълна информация за свойствата на почвената основа е технология, подобна на процедурата на стандартния пенетрационен тест (SPT). По тази схема първо се пробива кладенец с шнеков инструмент на дълбочина 1,5 m от повърхността, като почвата, отстранена върху спирална лента, се събира и описва. След това шнековият инструмент се повдига и почвен пробоотборник от задвижващ или ротационен тип се спуска в кладенеца до дъното.При използване на задвижващ пробоотборник електродвигателят с редуктора се отдалечава от устието на кладенеца и на негово място се премества динамично звучащо ударно устройство. На върха на бормашината се завинтва глава с наковалня, която се удря с чук с тегло 10 kg, свободно падащ от височина 500 mm. Пробовземателят се вкарва в почвата на дълбочина 15 cm, като броят на ударите не се отчита. При по-нататъшно проникване на пробоотборника на дълбочина от 30 cm се изчислява общият брой удари на N30 на тази дълбочина на находището. Това число е аналогично на първоначалната изчислителна стойност, използвана в метода SPT за получаване на някои геомеханични характеристики на 30 cm почвен интервал.За преобразуване на числата N30 към стойността, предоставена от стандарта за SPT, се използват съответните местни коефициенти, като се вземат предвид теглото на чука, височината на падането му и диаметърът на пробовземателя. Извлечената на повърхността почва се описва и използва за вземане на проби за лабораторни изследвания.

Динамично сондиране с лека инсталация (DPL)

Динамичното сондиране на почвата се извършва в комбинация със сондиране, или под формата на алтернативно сондиране на интервал от 1,5 m и вземане на проби на интервал от 0,5 m дълбочина, или се извършва в режим на непрекъснато сондиране в отделни точки. По-специално, точката за динамично сондиране може да бъде разположена в близост до геотехническия кладенец на разстояние най-малко 30 cm от устието му. Въз основа на резултатите от динамичното сондиране в разреза се идентифицират пластове с различна носеща способност и тези данни се свързват с литоложките характеристики на пластовете по данни от сондажите.За формален преход към дефинирането на най-важния геотехнически параметър на почвата – модулът на общата деформация, стандартът Еврокод 7 BS EN 1997-2:2007 (Приложение G) позволява за хомогенни и разнородни сухи и наситени с вода песъчливи почви да се използват зависимостите между броя на ударите N10H за инсталиране на DPH и специфичното съпротивление на почвата срещу проникване на сондата qc по време на статика сондиране (CPT).Кривата на удар N10L, получена с използваната инсталация от лек тип (DPL), трябва първо да се преобразува в крива на удар N10H за инсталация от тежък тип (DPH), като се използват отношенията, дадени в Еврокод 7 - BS EN 1997-2:2007. След това параметърът qc се преизчислява в модула на деформация и ъгъла на вътрешно триене, като се използват съответните формули (фиг. 16). За пластични глинести почви и глинести тези зависимости не са приложими. За такива слоеве, въз основа на данни от динамично сондиране, е възможно само косвено изчисление, както е посочено по-горе, на модула на едометрична деформация, като се вземат предвид предварително определената граница на провлачване wL и индекс на пластичност IP (консистенция).

Интегрирано използване на геофизични и геотехнически данни

Данните от динамичното сондиране под формата на графика на стандартизирания брой удари N10 на 10 cm потапяне на сондата имат сравнително добре тествани корелационни връзки със скоростта на разпространение на напречните вълни Vs – една от основните характеристики за изчисляване на физичните и механични свойства на почвите, предимно техните еластични модули. Така в широко използвания софтуерен пакет SeisImager за обработка на сеизмични данни от OYO, Geometrics (САЩ) е предложена осреднена зависимост за всички видове почви Vs=97.0N 0.314 между скоростта Vs и броя на ударите N (вляво на фигурата).Въпреки това, голям брой изследователи посочват съществуването на различни постоянни стойности в горния израз за различните видове почви. По този начин стойностите, които получихме за моренни почви в задълбочени ледникови и канални долини в Латвия, се характеризират с по-високи стойности на скоростите Vs с подобен брой въздействия в сравнение със зависимостта на OYO-Geometrics. В същото време, за рохкави пясъчни езерно-ледникови, еолични и алувиални късни кватернерни почви на Латвия се наблюдават значително по-ниски стойности на Vs скоростите при подобен брой въздействия.В редица случаи, с известен тип почва, е възможно да се получат предсказуеми оценки на величината на съпротивление срещу проникване на конус qc по време на статично сондиране въз основа на скоростите Vs, както и съотношението fs/qc на страничното триене към челното съпротивление, което е добър показателен фактор за разделяне на почвената маса на пясъчни и глинести слоеве.

Пример за сравнение на литоложка колона въз основа на данни от сондажи, земен радарен участък и графика на броя на въздействията N10L с изчислени геотехнически параметри за алувиален песъчлив почвен масив с плитко залягане на изветрели основни скални доломити.

Както показва практиката, графиките на броя на въздействията на N10 и изчислените от тях характеристики на почвата ни позволяват доста добре да отделим слоеве с различни физични свойства в участък от почвен масив, макар и без възможност за разграничаване на пясъчни и глинести разновидности. Маркираните в графиките слоеве се показват на георадарните секции като интервали, разделени от отразяващи граници.Обикновено силната отразяваща граница в хомогенните пясъци, свързани с повърхността на пълно насищане с вода и повърхността на плътна скала, са най-ясно видими. Графиките N10 на фигурата показват постепенно увеличаване на плътността в рамките на преходната зона на изветряне на карбонатните скали в основата.Вляво е пример за сравнение на литоложка колона, базирана на данни от сондажи, радарна секция, проникваща в земята, и графика на броя на въздействията N10L с изчислени геотехнически параметри за алувиален пясъчен почвен масив с плитко поява на изветрели основни скални доломити.

Обобщен геотехнически разрез през строителната площадка на частна къща

Крайният резултат от цялостни геофизични и геотехнически проучвания на строителната площадка е консолидиран геотехнически разрез. Разделът показва литоложки колони от почви, графики на основните параметри на деформация, получени по време на динамично сондиране, средни стойности на тези параметри за избрани инженерно-геоложки елементи, местоположение на почвени проби за лабораторен анализ, както и белези на релефа на земната повърхност и нивата на подземните води. Ако е необходимо, се показват графики на изчислените якостни и деформационни параметри на почвите, получени от локални емпирични зависимости от скоростите на разпространение на надлъжни и напречни вълни.Разделът е придружен от таблици с измерени и осреднени почвени параметри за всеки инженерно-геоложки елемент, както и стандартните им стойности в зависимост от действителните типове почви. Тези данни служат като основа за избор на вида на основата, определяне на нейната дълбочина и в някои случаи за оценка на общите архитектурни параметри на проектираната конструкция, като етажност и вид на строителните материали.

.

Поставяне на сглобяема ивична основа на мястото на проучването

Пример за полагане на най-простата и най-икономична сглобяема ивична основа на обект, изследван с помощта на комбинация от геофизични методи, динамично сондиране и плитко сондиране. Резултатите от изследването на геоложкия строеж в тази област са показани на фигурита.На строителната площадка е избран горният слой от слаби почви с ниска носеща способност на дълбочина 1,2 m, чийто модул на деформация, според данните от динамичното сондиране, е не повече от 4 MPa. Долните фундаментни блокове се полагат върху повърхността на плътни пясъчни почви с модул на деформация 10 MPa и ъгъл на вътрешно триене 28 °. Почви с такива параметри, съгласно стандартите LVS EN ISO 1997-1:2008, са в състояние да издържат натоварването на газобетонни стени на двуетажна сграда. На обекта също не са констатирани прояви на подземни води, чиято хоризонтална повърхност по геофизични данни е установена на дълбочина 1,9 m..

• Back

Потвърждаване на обекта, намерен в почвата в резултат на последващо отваряне

При извършване на строителни работи често възниква задачата за локализиране на останките от основи на предишни конструкции в почвени основи. Тази задача е особено актуална при проектиране на пилотни основи без подготовка на подходящи ями на строителната площадка. Често при събаряне на стари сгради не е възможно да се премахнат напълно най-дълбоките масивни части от старите основи.Тези предимно бетонни останки са много контрастиращи по физически свойства спрямо околните почви. Техните повърхности представляват граници, където възникват резки промени в акустичния и електромагнитния импеданс, което прави възможно картографирането им с помощта на методи за сеизмоакустично и георадарно сондиране.

Пример за локализиране на останки от стара основа на строителната площадка на спортно съоръжение.

Най-широко използваният метод за локализиране на чужди тела в почвени масиви е георадарното сондиране. Той е най-простият по отношение на технологията на теренна работа и позволява бързо проучване на доста големи площи. Обработката на данни също е доста проста, но изисква значително повече време. Простотата на полевата технология позволява да се развие доста гъста мрежа от профили в зоната на изследване, което позволява последващ преход от двуизмерни разрези по профилите към триизмерно показване на изследваната почвена маса.На обекта е разработена мрежа от георадарни профили с различни видове приемни и излъчващи антени с честоти на сондиращи импулси 75 MHz, 150 MHz и 900 MHz. По-долу на фигура 1 са показани примери за показване на разширен чужд обект на дълбочина от 1,8 до 2,2 m върху георадарни секции, получени при различни честоти на сондиращия импулс.

• Back

Дизайнът на планинския язовир през река Инамбари (Перу)

CDP и Vp скоростни участъци през мястото на язовира на река Inambari (Перу)

Изследването на почвени масиви и скални основи по време на проучвания за големи промишлени хидротехнически съоръжения се извършва с помощта на най-пълния набор от методи за многовълново инженерно сеизмично проучване: на отразени, пречупени и повърхностни вълни.Фигурата показва разрез CDP, показващ профила на повърхността на скалната основа, и разрез на скоростите на надлъжните вълни, характеризиращи свойствата на масива на изветрителната кора по протежение на профила по участъка на проектирания язовир на реката. Инамбари (Перу). Проследена е широка зона с ниски скорости, съответстваща на разкритието на слой от изветрели, разрушени аргилити сред метаморфозирани кварцови пясъчници.

Многовълново сеизмично изследване в комбинация с електрорезистивна томография, сондиране и проникване

Разрезите на надлъжните (отгоре), напречните (средните) скорости на вълната и геоелектричния разрез (отдолу), характеризиращи водонаситеността на почвите, заедно с данните от геотехническото сондиране, статичното (CPT) и стандартното (SPT) сондиране, бяха използвани за оценка на стабилността на стените на аварийния преливник и категорията на почвите по време на изкопаването му. Плавинска водноелектрическа централа на река Даугава (Латвия)

• Back

Напречно сечение от земен радар на баластния пълнеж на мястото на срутването на насипа

Идентифициране на потенциални зони на потъване на твърдата повърхност на насипа на пътническата стоянка на пристанище Рига. Георадарният разрез, получен с екранирана високочестотна антена (900 MHz), показва участък от почвената основа на насипа в района, където се наблюдават интензивни суфозионни процеси с изнасяне на фини пясъчни фракции в реката.

Проучване и мониторинг на състоянието на почвения масив на бреговата защита на нефтения терминал

В участъците с най-голямо слягане на бетонни плочи в горния ръб на брегоукрепването са пробити сондажи с дълбочина 8-10 m. За оценка на пространственото разпределение на скоростните нееднородности на почвения масив е извършено акустично сканиране с възбуждане на вибрации в дупки по откоса на брегоукреплението и приемане в сондажи, облицовани с полиетиленови тръби.Разстоянията от оста на сондажа до дупките в точките на възбуждане на вибрациите варират от 6 до 40 m. По този начин за всеки сондаж беше възможно да се извърши сканиране на участък от крайбрежния склон до 60-70 m.Получени са вертикални скоростни разрези по вертикални равнини, успоредни на оста на надлеза на нефтопровода. Вертикалните равнини на сечението са разположени на интервали от 1 m. Подпорната ос на нефтопровода съответства на участък по равнината, минаваща по ордината 301,0 m. За всеки многоъгълник бяха получени разрези за равнини с ординати 299, 300, 301 и 302 m. Поради особеностите на пътищата на разпространение и пространственото разположение на точките на пречупване на сеизмичните лъчи, разрезите в различните равнини имат различни ограничения по дълбочина и по координата X. Поредица от участъци ясно показва нискоскоростна аномална зона с дълбочина над 3-4 м, разширяваща се към морето.

Изследване на структурата на почвените основи на насипи

Пример за откриване на бомбени кратери на повърхността на стария насип на пътническото пристанище в Рига, разрушен по време на Втората Cветовна война.
Структурата на насипния почвен масив и основата на стария насип е показана на георадарен разрез, получен с нискочестотна диполна антена (150 MHz).

• Back

Идентифициране на зони с повишено водно съдържание в тялото на язовирите с помощта на наземно проникващ радар

Разпространението на палеокарста в речните долини, прорязващи основната скала със сулфатно-карбонатен състав и ускорените процеси на карстообразуване по бреговете на изкуствени резервоари, допринасят за появата на канали за филтриране на вода през язовири и основи на язовири. Развитието на филтрационните процеси засяга и насипните почви на защитните язовири, което увеличава вероятността от тяхната ерозия и разрушаване в случай на екстремни наводнения.На георадарните участъци зоните с повишена водонаситеност и филтрация в тялото и основата на язовирите се показват чрез увеличени амплитуди на отразените сигнали.

Сеизмичен метод на пречупени вълни за идентифициране на зони на възможна филтрация

Сеизмичните методи за идентифициране и локализиране на канали за просмукване обикновено се използват в случаите, когато е необходимо да се оцени дълбочината на тяхното проникване в основната скала в основата на язовир, тъй като дълбочината на проникващия в земята радарен метод често е ограничена от повърхността на пълно насищане с вода.Методът на пречупените вълни ни позволява да характеризираме достатъчно подробно структурата на изветрената повърхност на халогенно-карбонатната основа и да определим областите на развитие на палеокарстови кухини, до които обикновено са ограничени каналите за филтриране на водата от резервоара.

Сеизмичен метод на отразени вълни за идентифициране на зони на възможна филтрация

Сеизмичният метод на отразените вълни в модификацията на CDP (обща точка на дълбочина) с многократно натрупване на сигнали, отразени от един участък на границата, позволява картографиране не само на повърхността на скалната основа, но и отразяване на границите в тяхната дебелина.Методът CDP е по-трудоемък и скъп в сравнение с метода на пречупената вълна и изисква по-сложна обработка на данни. Но в същото време ни позволява да идентифицираме прояви на палеокарст и съответно потенциални филтрационни канали на значително по-големи дълбочини от десетки метри.

• Back

Язовир на левия бряг на водноелектрическата централа Plavinas (Латвия)

Страните на погребаните предледникови долини се характеризират с блокова структура, наличие на субвертикални равнини на изместване и широко разпространено развитие на карст. С промяната на хидродинамичните условия след запълване на резервоарите в тези райони се увеличава скоростта на филтриране на подпочвените води, активират се процеси на карстообразуване и следователно се увеличава значимостта на геофизичния мониторинг на състоянието на защитните язовири и язовири в пресечните точки на палеодолини.

Пример за сеизмичен времеви разрез на CDP, получен чрез метода на отразената вълна, и разрез на скоростите на разпространение на надлъжните вълни съгласно метода на пречупената вълна в интервал от моренни отлагания, запълващи погребана предледникова долина.

Участък от предледниковата долина на мястото на проектираното водохващане в с. Вангажи

Едрозърнестите моренни отлагания, запълващи най-дълбоките части на паледолините, се характеризират с повишена пропускливост и степен на филтрация на подземните води. Те представляват интерес като високодебитни водоснабдителни източници. Плитките сеизмични проучвания с помощта на метода на отразената вълна, заедно с референтните данни от сондажите, предоставят картина на структурата на моренните отлагания, запълващи паледолината, и позволяват оптимизиране на местоположението на водоприемните кладенци в райони с най-голяма дебелина на едрозърнести седиментни струи.

• Back

.

Частите от бетонни блокове и стени, които са най-податливи на ерозия, са тези, разположени в близост до често променящи се водни нива и в разширителни фуги, когато тяхната хидроизолация е нарушена.

.

Трансилюминация на кръстосани ямки

Най-ефективният начин за идентифициране на зони на ерозия на масивни бетонни блокове и влошаване на якостните му свойства е трансилюминацията на кръстосани кладенци. За извършване на този тип изследвания е необходимо да се подготвят поне два кладенеца, в които да се поставят източници и приемници на акустични импулси.Фигурата показва пример за идентифициране на отслабени зони в стената на язовира на помпено-акумулиращата електроцентрала Kruonis въз основа на скоростта на разпространение на еластичните вълни.

.

Непродольное вертикальное профилирование в скважине

Ако има само един кладенец, изследването може да се извърши с помощта на метода на вертикално сеизмоакустично профилиране с местоположението на източници на еластични вълни по ненадлъжни профили на повърхността на бетонния блок и приемници в кладенеца.Въпреки някои ограничения, този метод позволява да се идентифицира пространственото местоположение на зоните на декомпресия в бетона или да се локализират възможни каверни и кухини в зони на агресивно излугване на водата.

Профилиране на върха на язовир с помощта на отразени вълни

Най-простият и достъпен начин за изследване на свойствата на бетона в големи блокове е профилирането с помощта на отразени вълни от повърхността. Обикновено в този случай напречните разрези показват слоеста структура на бетона, свързана с послойното му изливане и наличието на армировка. В редица случаи характерните особености на модела на вълната в участъците позволяват да се идентифицира наличието на аномални зони, свързани с разхлабване.За идентифициране на нехомогенности в приповърхностния слой на бетона може да се използва профилиране по метода на пречупени и повърхностни вълни на повърхността и стените на бетонните блокове.

• Back

Показване на карстова кухина на дъното на дренажен канал върху сонограма отстрани на местоположението

Затрупаният карст в основите на водноелектрически язовири и язовири представлява сериозна опасност за тези съоръжения. Промените в режима на филтриране на подземните води в близост до резервоари, увеличаването на статичното налягане поради значително покачване на водните нива и високите дебити в дренажните канали активират процесите на образуване на карст и ерозия на древни карстови кухини в основите на конструкциите.На дъното на резервоарите карстовите прояви могат да бъдат идентифицирани с помощта на ехосондиране, сонар за странично сканиране и сеизмоакустично профилиране.

Сеизмоакустично профилиране за картографиране на подводни кухини

Сеизмоакустичното профилиране с високочестотни излъчватели ни позволява да идентифицираме картина на мястото на ерозия на палеокарстова кухина в доломитите под гъвкавата престилка на дренажния канал на водноелектрическа централа.Резултатът от профилирането върху гъста мрежа от профили може да бъде представен под формата на вертикални сечения, хоризонтални сечения или под формата на триизмерна реконструкция на кухината.
Вертикалният разрез по протежение на профила показва надвиснали бетонни плочи на разрушения ръб на гъвкавата престилка на дренажния канал на водноелектрическата централа Kegums-2 на река Даугава (Латвия).

Мониторинг на ерозията на подводна карстова кухина

Резултатите от многократни проучвания с помощта на сеизмоакустично профилиране позволяват да се проследят промените в профила на подводната карстова кухина, да се оцени скоростта на нейната ерозия и степента на опасност за хидравличната структура.
Установената форма на кухината, нейните размери, характеристиките на състоянието на стените и дъното й, както и разпределението на изнесената почва ни позволяват да преценим необходимото количество и вид баласт за нейното запълване, както и да планираме оптималната технология за ремонтни дейности.

• Back

Картографиране на повърхността на пълното водонасищане с помощта на проникващ в земята радар

Повърхността на пълното насищане с вода в почвената маса е силна отразяваща граница за високочестотни електромагнитни вълни, така че обикновено се показва ясно на радарни секции, проникващи в земята.В зависимост от вида и честотата на работа на приемните и излъчващите антени в песъчливи почви е възможно да се проследи положението на нивото на подпочвените води в диапазона на дълбочина от 1-15 m.Разрезите също показват зони с повишена водонаситеност в лещовидни и слоести литоложки хетерогенности с по-висока порьозност.

Оценка на водонаситеността на почвените основи на койката

Суфозионните процеси в почвените основи на пристанищните кейове и насипи, протичащи под въздействието на колебанията на водните нива и въздействието на витлата на акостиращите кораби, създават реална опасност от повреди и разрушаване на твърдите повърхности и последващи скъпи ремонтни дейности.Георадарните участъци показват зони на повишена наситеност с вода в пясъчните почви на основата, границите между насипни почви с различен състав, възможни кухини под твърдото покритие в места на слягане на почвата поради суфозия и отстраняване на малки пясъчни фракции през стените на кея.Повърхността на пълното водонасищане често е последната отразяваща геоложка граница на GPR секция.

Определяне нивата на подземните води чрез сеизмични методи

Сеизмичният метод на пречупените вълни в много случаи позволява да се установи положението на нивото на подземните води в хомогенни масиви от песъчливо-глинести почви, като например дебели моренни глинести почви. Методът с проникващ в земята радар не е много ефективен при такива почви, съдържащи голям процент глинен материал.Рязкото увеличаване на скоростта на разпространение на надлъжните вълни на границата на пълното водонасищане образува силна граница на пречупване, която е добре проследена на скоростните секции. Сеизмичните граници, свързани с повърхността на насищане с вода, имат ясна корелация с CPT данните - съпротивление на конус, странично триене и порно налягане.

• Back

Плитки инженерни сеизмични проучвания чрез отразени вълни

Задачата за определяне на дълбочината на повърхността на основата или плътните моренни почви възниква при оценка на дълбочината на фундаментните пилоти, определяне на долната граница на пясъчни или чакълести почви при оценка на запасите от строителни материали в кариери.Върхът на плътни моренни почви или основна скала обикновено се появява на участъци за сеизмично отражение като различен, добре корелиран отражател.Сеизмичното профилиране се извършва по метода на многократното припокриване с натрупване на сигнали, отразени от обща дълбочинна точка на границата (CDP).

Нискочестотен наземно проникващ радар

Структурата на масив от рохкави почви, конфигурацията на отразяващите граници в тяхната дебелина, формата на контакт с подлежащите моренни глинести или основна скала са показани най-подробно на участъци за георадарно сондиране. Дълбочината на изследване на сухи песъчливи почви с нискочестотни диполни антени може да достигне 10-15 m.В комбинация с плитко сеизмично проучване с помощта на отразени вълни е възможно значително да се увеличи дълбочината на изследване на почвената маса и скалната основа.

Сеизмично профилиране по метода на пречупената вълна

Един от най-простите и евтини методи за изследване на структурата на скалната основа е методът на плитко сеизмично изследване с помощта на пречупени вълни. Методът обикновено не позволява проследяване на слаби интерфейси в дебелината на рохкави почви, но дава ясна представа за дълбочината и конфигурацията на силна пречупваща граница, свързана с повърхността на основната скала.В допълнение, методът предоставя информация за страничната променливост на физичните свойства както на рохкавия почвен слой, така и на изветрения повърхностен слой на скалната основа.

• Back

Разрез на скоростите на надлъжните вълни в района на доломитна кариера

Формата на повърхността на доломитите от основната скала и дебелината на покриващите ги рохкави кватернерни почви, които определят обема на операциите по отстраняване в доломитните кариери, се определят доста надеждно с помощта на метода на плитко сеизмично изследване на пречупени вълни. Рязкото увеличаване на скоростите на надлъжните вълни на покрива на доломитите позволява да се картографира неговата форма дори в условия на пълно водонасищане на покриващите рохкави почви и да се оптимизират посоките на разширяване на границите на кариерата.

Георадарно напречно сечение на структурата на почвата на проектната пясъчна кариера

За изясняване на структурата на почвения масив, който ще се разработва в пясъчна кариера, се използва наземно радарно сондиране. Георадарните секции обикновено предоставят картина на разпределението на наситените с вода площи и глинести слоеве в дебелината на песъчливи почви и ни позволяват да изясним формата на повърхността на скални отлагания или моренни глинести почви. Секцията е получена с 75 MHz диполна антена.

Интерпретация на участък от наземно проникващ радар

При наличието на референтни кладенци позицията на отразяващите граници, получени от георадарни секции, ни позволява да оценим дебелината на продуктивните слоеве с пясъци с различни физични свойства, да идентифицираме местоположението на баластните глинести слоеве, подлежащи на разработване, както и границите на преовлажнените зони на почвения масив.

• Back

Откриване на замърсени почви чрез електрическо сондиране (VES)

Замърсяването на почвите с нефтопродукти може да се оцени чрез рязко увеличаване на електрическото съпротивление както на сухи, така и на наситени с вода почви. За локализиране на замърсени зони оптималният метод от гледна точка на технологията и разходите е комбинираното използване на методи за изследване с постоянен ток (мини-VES и електрическа томография) и наземно радарно сондиране. VES данните осигуряват послойна характеристика на интервали с необичайно високи стойности на електрическо съпротивление.

Послойно показване на замърсяването на почвата с нефтопродукти върху записите на радар, проникващ в земята

Площадная георадарная съемка позволяет получить горизонтальные сечения интенсивности отражений на границах слабо проницаемых для электромагнитных волн загрязненных нефтепродуктами участков и оценить их площадное распространение вблизи источника загрязнения.

• Back

Суфозионните канали на базата на грузовото изчисление по георадарните данни

Георадарното зондиране с високочестотни екранирани антени (900 MGc, 1,5 GGc) по плотните мрежови профили дава възможност за откриване на суфозионни канали в приповърхностното слое на песчаните основания на набережните. Каналите и областите на разтоварване на суфозионните възли се показват като участъци с повишена амплитуда, отражени от долните граници, разпръснати или пусто под жестко покритие.

Зона повишена филтрация и разуплотнения пород под фундаментом старинной църква

По-дълбоките участъци от развитието на суфозионните процеси на базата на сооружения могат да бъдат открити сейсмични методи с непродолен ВСП и межскважинного просвечивания. Примерът може да служи за изява на обширна зона с понижени скорости на продолните вълни в толкова галогенно-карбонатни породи на дълбочина 15-20 м под проседащия здание на старинната църква. Показана по данни на непродолного VSP нискоскоростна аномалия, свързана с процеси на извличане в зоната на скоростта на филтриране на подземните високи води

• Back

Оценка на допустимото ниво на вибрация при експлозия и забиване на своя фундамент

За оценка на допустимото ниво на вибрационно въздействие върху жилищни сгради, промишлени сгради и подземни комуникации различни международни стандарти (DIN 4150-3:1999, BS 7835-2:1993 и др.) определят границите на допустимата скорост на смесване в различни диапазони на честота на вибрациите. Например таблицата с допустими смесени взети от немския национален стандарт DIN 4150-3:1999.В редица случаи при голяма дълбочина на закладки на монолитния фундамент или дълбочина на забиване всяко важно значение има разпределението на тези две величини по дълбочината на залегането на земния масив. В зависимост от физическите свойства на земния масив нивото на напрежение при колебания в неговите дълбинни части може да бъде значително по-високо, отколкото на повърхността.За оценка на влиянието на вибрациите върху задълбочените части на фундаментите се използват ускорени стойности, за които се изчислява акселерограмата по диаграмата на скоростта, или се измерва ускорението преди акселерометрите.Освен това, за оценка на нивото на вибрация на различни дълбочини е необходимо да се знае разпределението на скоростта на напречните вълни в масива на почвата, за което на местата виброизмерения се извършват специални зондирания с използване на малодълбочинни сейсмични изследвания с повърхностни вълни с използване на многоканална еднокомпонентна геофонна инсталация за регистрация на вертикални компоненти на смесване.

Вибрации на елементите на сградата и спектрите на основния мод

Измерените вибрации вътре в здания и съоруженията се изпълняват с цел да се оцени възникването на резонансни колебания в частите на съоружения под въздействието на външните въздействия.За измерване се използват трикомпонентни сензори за смесване (геофони) или акселерометри, инсталирани в различни части на здания. Преобладаващи честоти на спектри на колебания, регистрирани във време на удари, периодични въздействия, или транспортни шумове, се съпоставят с изчислени резонансни честоти на съоружения.

Земни вибрации под въздействието на моторни превозни средства

Най-често срещаният вид вибрационни въздействия са транспортните шумове.Спектралният състав на вертикалните и хоризонталните компоненти на колебанията в грунтовия масив при възникване на вълни от автомобилния транспорт се различава значително.Спектри хоризонтални компоненти значително обогащени с ниски честоти, най-опасни за основите на сооружения. Въпреки това амплитудата, смесена в хоризонталните компоненти, обикновено е по-ниска, отколкото във вертикалната компонента.

Вибрации в грунтовете от железнодорожния транспорт

Вибрационните спектри от преминаващите стоки и електропоездите в сравнение със спектрите на вибрациите от автотрафика забележимо смещени в страната на ниските честоти. Преобладаващи честоти се разполагат в полоси от 6 до 40 Hz. Отбелязва се също обогатяване на спектрите на хоризонталните компоненти с ниски и сверхнизки честоти (от долей до 3-4 Hz).В спектрите се издават няколко отчетливых узких мода, причинени, повидимому, особености строения железнодорожного полотна и прохождением колела по стикам.Най-голямата интензивност на вибрациите се наблюдава в моменти на торможение и разгона състава.

• Back

Интегрирани плитки геофизични изследвания

Набор от плитки геофизични методи, заедно със сондиране на геотехнически кладенци на дълбочина 4-6 m с вземане на почвени проби, предоставя изчерпателна информация за изготвяне на инженерно-геоложки доклад за строителството на сгради от категория 1 (жилищни сгради, едноетажни промишлени сгради). включително проектиране на електрически заземителни системи.
Комплексът включва:
- многовълново сеизмично проучване,
- електрометрия по метода VES,
- наземно радарно сондиране.

Сеизмоакустични измервания в сондажи

Сондажните сеизмоакустични методи за оценка на физичните и механичните свойства на почвите и скалите се използват при проучвания на големи промишлени и граждански строителни обекти.Основният метод на изследване е вертикално сеизмоакустично профилиране (VSP) с възбуждане на импулси на земната повърхност и приемане на вибрации от хидрофонни сонди в обсадени и водонапълнени кладенци с дълбочина до 35-40 m.Въз основа на измерването на скоростите на разпространение на надлъжни и напречни вълни се определят плътността на почвата, модулите на еластичност и коефициентът на Поасон.

Сондажни методи в комбинация със сеизмично проучване

Методите за микросеизмичен каротаж (MSL) и VSP се използват за изследване на скоростите на еластичните вълни в горната част на разреза (UPCS) по време на конвенционално сеизмично проучване, за оценка на физико-механичните свойства на почвите и скалите при проектиране на водоприемни кладенци и за изясняване на геоложката структура на участъка от находища на неметални минерали и строителни материали (пясък, чакъл, доломит, мергел).Дълбочината на детайлното разчленяване на участъка е 100 метра или повече. Извършва се оценка на прогнозните деформационни и якостни свойства на почвите - модул на обща деформация, ъгъл на вътрешно триене и специфично сцепление. Най-ефективното приложение на VSP е в комбинация с данни от инженерни сеизмични проучвания.

Пример за изчисляване на прогнозирани физически свойства въз основа на данни от сеизмично проучване

Този участък от прогнозираната плътност на почвата и скалната маса е получен въз основа на данни от сеизмичния метод на пречупените вълни на проектната площадка на водноелектрическа централа на планинската река Карпапата (Перу), когато е невъзможно да се извършват сондажни операции в труднодостъпните условия на високопланинско дефиле.

• Back

Анализ на аномалиите на затихване на енергията на повърхностните вълни

Сеизмичните записи, използвани на тази страница, са получени от теренния екип на отдела за активна сеизмоакустика на Минния институт на Уралския клон на Руската Академия на Науките (Перм).Най-интензивните повърхностни вълни на Rayleigh, регистрирани при плитки сеизмични проучвания, често показват значителна променливост в амплитудата и честотата по продължение на профила на наблюдение. Една от причините за това явление могат да бъдат страничните нехомогенности на приповърхностната част на почвения масив, включително зони на субвертикална фрактура, които представляват отразяващи граници за вълните, разпространяващи се по земната повърхност.На местата, където се появяват такива граници, възникват области на „презареждане“ на енергията на повърхностните вълни поради нейното отражение.

Откриване на аномалии във времето за пътуване на еластични вълни в зони на слягане

Един от признаците на разрохкване в дебелината на почвената маса и възможно потъване на нейната повърхност е рязкото увеличаване на времето за разпространение на еластичните вълни в дадена зона.Методите за откриване на такива аномалии могат да варират. Един от най-ефективните е обърнатият VSP с разположението на приемните линии на повърхността и възбуждането на импулси на еластична вълна на различни дълбочини в кладенеца. Илюстрирана е аномалия на мястото на потенциално разрушаване на почвата в минно поле.

Проява на нискоскоростни аномални зони върху ненадлъжни VSP профили

На вертикалния разрез на скоростите на надлъжните вълни по профила на обърнатия VSP, на мястото на проява на аномалията на увеличените времена на пътуване, може да се проследи ясно изразена широка зона на намалени скорости на разпространение на надлъжни вълни Vp с рязка, почти вертикална източна граница.Широка аномална зона може да бъде проследена до дълбочина около 20-25 m. По-дълбоко се забелязва стеснението му, което вероятно представлява канал за филтриране на повърхностни води в дебелините на почвата и скалната основа над солниците.

Показване на пространственото разпределение на аномалните зони върху хоризонтални участъци

Площното разпределение на аномалните зони с ниска скорост се показва на хоризонтални участъци от пространствената проба на Vp скоростите, получени с обърната VSP.Сложната удължена форма на аномалиите на скоростта Vp показва тяхната възможна връзка с ортогонална система от разломи и с древни заровени канали и долини, развити в дебелината на основната скала и запълнени със слаби почви и материали от кората на изветряне.

• Back

Приемателни и излъчващи антени

Примери за многочестотни записи от наземни радари

Грунтопроникващият радар Zond-12e е цифров, преносим радар за подповърхностно сондиране с един оператор, предназначен за решаване на широк спектър от геотехнически, геоложки, екологични, инженерни и други проблеми, при които има нужда от неразрушителен и оперативен мониторинг на околната среда. При сондиране операторът получава информация в реално време на дисплея под формата на т.нар радарния профил. В същото време данните се записват на магнитен диск за по-нататъшна употреба (обработка, печат, интерпретация и др.).Пълният комплект георадар включва централен блок с лаптоп компютър, монтиран на специална платформа, набор от антени за различни честоти на сондиране, софтуер и различни аксесоари.

Основни технически характеристики

• ВЕРСИЯ: Едноканална или двуканална
• ВРЕМЕВ ДИАПАЗОН: избираем от потребителя от 1 до 2000 ns на стъпки от 1 ns.
• ЧЕСТОТА НА ПОВТОРЕНИЕ НА ИМПУЛСА НА ПРЕДАВАТЕЛЯ: 115 kHz.
• БРОЙ ПИСТИ В СЕКУНДА: 56 (за едноканален), 80 (за двуканален) или 320/160/80/40 (за надстроен).
• БРОЙ ТОЧКИ НА МАРШРУТ: 512 (за едноканални и двуканални версии)
• ЦИФРОВО ПРЕДСТАВЯНЕ НА ДАННИТЕ: 16 бита
• HIGH PASS ФИЛТЪР: Избираем от потребителя: мек, твърд, супер твърд, регулируем цифров. филтър.
• ТРАНСФЕР НА ДАННИ: Wi-Fi (за надстроен) или Ethernet.
• ЗАХРАНВАНЕ: 10.5-13 V 0.4 A (от преносима батерия за едно- и двуканален) или от вградена батерия (за надграден).
• РАЗМЕРИ: 35х50х5.5см.
• ТЕГЛО: 3,2 кг.

Приемателни и излъчващи антени

Антените са устойчиви на прах и пръски и дори могат да бъдат потопени във вода за кратко време. Повърхностните антени имат подложка, изработена от устойчива на абразия флуоропласт. Всички параметри на излъчване и приемане се контролират от компютър. Диполната антена може да бъде настроена да генерира импулси с честота 150, 75 и 37,5 MHz чрез увеличаване на дължината на излъчващите пръти от 1,0 на 3,0 m.Нискочестотна диполна антена 37,5/75/150 MHz (вляво), високочестотна екранирана антена 900 MHz (в центъра) и високочестотна екранирана антена 1,5 GHz (вдясно)

• Back

Схеми за разположение на полета
Типична схема на системата за наблюдение за работа по метода на отразени и пречупени вълни (а) и повърхностни вълни (б)

IS128.03 Комплект сеизмоакустичен рекордер с един дистанционен модул

Цел

• сеизмоакустични изследвания в честотен диапазон от 2 Hz до 8 kHz.
• профилиране на повърхността и в плитки кладенци
• изследване на горната част на сечението чрез методите на пречупени, отразени и повърхностни вълни
• инженерни и геофизични проучвания
• мониторинг на техническото състояние и геоложки и геофизичен мониторинг на хидротехнически и други инженерни съоръжения
• акустични изследвания на пътни настилки, основи и основи на конструкции
• непрекъснато сеизмоакустично профилиране в акватории в едноканален и многоканален режим.При работа със сравнително маломощни източници на възбуждане на сигнала рекордерът осигурява натрупване на слаби ефекти. Хардуерното сумиране на сеизмоакустични сигнали се извършва преди прехвърляне на записите в дългосрочната памет на твърдия диск. Икономичните 16-канални телеметрични модули могат да бъдат свързани към рекордера с предаване на данни към централния модул чрез двупроводен високоскоростен USB-RS485 интерфейс или чрез WiFi радио интерфейс.

Основни технически характеристики на комплекса

Най-удобната от гледна точка на технологията на полевата работа и устойчивостта на шума на записаните сигнали е схемата за свързване на отдалечени модули към обикновен преносим компютър Notebook чрез USB порт с помощта на специализиран високоскоростен USB-RS485 конвертор и блок за синхронизиране на запис.В този случай отделните геофонни секции са свързани директно към отдалечени модули на профила, които са свързани помежду си и са свързани към интерфейсния модул с помощта на цифрова двупроводна комуникационна линия, което значително намалява нивото на електромагнитни смущения върху свързващите сигнални кабели и удължители. Предаването на данни от интерфейсния модул към компютъра се извършва или по двупроводна линия, или на разстояния до 100-120 m по радио чрез WiFi интерфейс.

Спецификация

1) Брой плъгини (задава се от потребителя) - 1-16
2) Брой канали на дистанционния модул 16
3) Входно съпротивление (зададено 0,001-100 MOhm)
от потребител)
4) Честотен диапазон на ниво - 3 dB 2-8000 Hz
5) Динамичен обхват при dt=1ms 130 dB
6) Битова дълбочина на преобразуване, делта/сигма 24 бита
7) Периодът на амплитудна дискретизация е 0,03 - 4,0 ms
8) Брой натрупвания, 32-битов изходен код 256
9) Първоначални етапи на усилване 6,12,18,24,30,36 dB
10) Честота на изпращане на възбуждащ импулс до 2 в секунда.
11) Горни гранични честоти на филтрите 125 - 8000 Hz
12) Наклон на високочестотния филтър 36 dB/окт
13) Нотч филтър 50,100,150 Hz, 48 dB
14) Брой проби за всеки канал (по избор) 8192/16384
15) Отнесено към входа ниво на шум при 1 ms 1,3 µV
16) Диапазон на входния сигнал +/- 5V
17) Коефициент на взаимно влияние при 100 Hz < -100 dB
18) Дълбочина на отхвърляне на общ режим >110 dB
19) Форматът на изходния код е цяло число 32 бита
20) Първично захранване 12 V21) Контролен процесор, min Notebook/Pentium
22) USB, RS485 трансфер на данни
23) RAM, мин. 2 GB
24) HDD, мин. 30 GB
25) Дисплей, мин. LCD TFT 12,3”, SVGA 800x600
26) Степен на защита от влиянието на околната среда IP65
27) GPS NMEA-183 протокол
28) Размери на централния модул 378х330х178 мм
29) Тегло на централния модул 8.0 кг
30) Размери на дистанционния модул 171x121x55 мм
31) Тегло на дистанционния модул 1,1 кг
32) Работна температура:
централен модул 0 град.C -+40 град.C
дистанционен модул -20 град.C +50 град.C

Сервизна програма за регистрация и събиране на данни

Сервизната програма работи в среда на операционна система Windows/XP-Windows-7/10. Тестовият модул на програмата ви позволява да проверявате основните технически параметри на каналите за сеизмични записи, да преглеждате и изчислявате статистическите характеристики на сигналите на базата на канал по канал и да извършвате спектрален анализ на записите.Набор от менюта на прозореца предоставя на оператора възможността лесно и ясно да зададе параметрите за регистрация и геометрията на разположението на приемника.Работният прозорец на програмата за събиране показва обобщена сеизмограма, получена след изпращане на записи от набор от отдалечени модули, нивото на заряд на вградените батерии на отдалечените модули, номера на текущото възбуждане в серията на натрупване, номера на текущия запис и процеса на предаване на сигнала. Лентата за превъртане ви позволява да преглеждате дълги записи на избраното от вас ниво на детайлност.При извършване на непрекъснато сеизмоакустично профилиране екранът може по избор да покаже многоканална сеизмограма от предишното възбуждане или времева секция по произволен, но предварително зададен канал на която и да е секция. Освен това се показва номерът на текущия запис от началото на профила и координатите, получени от GPS приемника, без да се вземат предвид отместванията на хидрофонните секции.

• Back

Цел

Преносимото цифрово оборудване ERP-1 е предназначено за извършване на геофизични наблюдения по следните методи:
- електроизследване чрез съпротивителния метод на постоянен и променлив ток (VES, EP, SG, MZ, както и измервания на пълния вектор на електрическото поле - MDS, векторно изследване)
- естествено електрическо поле (NEF)
- индуцирана поляризация (във вариант INFAZ-VP)

Основни характеристики

Работни температури: от -30 до +40 С
Устойчив на пръски и удари дизайн
Калибриране от вътрешен референтен източник
Възможност за съвместно калибриране на генератора и измервателния уред на стандартен резистор
Оборудването е изградено с помощта на микроконтролери и се управлява от софтуер.
Синхронизацията на генератора и измервателния уред се осъществява чрез кабел.

Генератор ЭРП-1

Максимално изходно напрежение 300V
Максимална изходна мощност 30W
Изходна форма на вълната на тока "меандър" и постоянен ток
Работни честоти: 0, 1.22, 2.44, 4.88 Hz
Изходен ток 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 mA
Стабилността на настройката на изходния ток не е по-лоша от 1%
Захранващо напрежение ~ 12V (минимум 9.5V, максимум 15.5V)
Тегло (с батерии) 3,5 - 4,4 кг (в зависимост от батерията)
Капацитет на батерията 2 или 4 Ah (по избор на клиента)
Възможност за използване на външен източник на захранване 12V
Изходно напрежение за калибриране от резистор 1 Ohm

Измервателен уред ЭРП-1

Работни честоти 0, 1.22, 2.44, 4.88 Hz
Входно съпротивление не по-малко от 10 MOhm
Максимален входен сигнал 5V
Качествен фактор на аналоговия филтър 18
50Hz потискане на смущения не по-малко от 80 dB
Нивото на собствения шум е не повече от 0,2 µV
Чувствителност 1 µV
интерфейс тип RS232C
Капацитет на вградената памет 8 MB (до 70 хиляди измервания)
Тегло с батерии 3,2 кг
LCD подсветка

Неполяризиращи се електроди за измервания на сушата и във вода

Канален превключвател и многоелектроден кабел за електрорезистивна томография

В состав оборудования входит также механический коммутатор каналов и комплект многоэлектродных кабелей, обеспечивающих подключение через коммутатор каналов к выходам генератора и входам измерителя до 48 каналов без изменения расстановки электродов. Многоэлектродная коса состоит из двух секций с шагом электродов 5 м, что позволяет производить поочередное перемещение секций вдоль линии профиля, если его длина превышает длину одной расстановки.

• Back

Технически спецификации

Диапазони на измерено съпротивление на почвата
0,01 Ω – 19,99 Ω
0,1 Ω – 199,9 Ω
1 Ω – 1,999 kΩ
10 Ω – 19,99 kΩ
Точност на измерване (23°C ±2°C)
±2% от показаната стойност ±3 десетични цифри. Обща грешка при измерване ±5% от показанието ±3 десетични цифри
Съответствие със стандартите
BS 7430 (1992), BS 7671 (1992), NFC 15-100, VDE 0413 част 7 (1982), IEC364
Честота на измерване 128 Hz ± 0,5 Hz
Големината на измервателния ток
Диапазон 20 Ω 10 mA a.s.rms
Диапазон 200 Ω 1 mA a.s.rms
Диапазон 2kΩ и 20kΩ 100 µA a.s.rms
Токът на късо съединение е постоянен във всички диапазони

Намеса

Електрически шум с пиково напрежение от 40 V при честоти от 50 Hz, 60 Hz, 200 Hz или 16 2/3 Hz потенциален ток причинява грешка от ±1% от отчетената стойност в диапазоните от 20 Ω - 2 k Ω. Ако индикаторът за смущение не даде показания, максималната грешка от напрежението на смущение в тези диапазони не надвишава ±2%. В диапазона от 20 kΩ тази грешка води до пиково напрежение от 32 V.

Максимален ток на земното съпротивление

Съпротивление на земята, което дава допълнителна грешка от 1%:
Обхват 20 Ω 4 k Ω
Обхват 200 Ω 40 k Ω
Диапазон 2k Ω и 20k Ω 400 k Ω
Това са съпротивления на земята, но съпротивлението по време на измерванията трябва да се извади от тези стойности. Ако индикаторът Rc не дава никакви показания, максималната грешка няма да надвишава 2% от максималното съпротивление на потенциалния електрод.Максимално изходно напрежение 50VХранене
Вградена батерия 12V

• Back

Цел

LMS-337C е компактен двучестотен ехолот с цветен LCD екран за инсталиране на малки плавателни съдове. Използва се за навигационни цели за оперативен контрол на дълбочината и за проучване в плитки и крайбрежни води. Екранът показва в графична форма релефа на дъното, показанията на дълбочината и хоризонталните координати, получени от GPS приемника.
Емитер HS-50/200-DX
Незабавна мощност
2400 W при 200 kHz
3000 W при 50 kHz
Средна (разпределена) мощност 375 W

Навигация и позициониране

LGC-2000 - Антена за GPS ехолот с вграден приемник за диференциална корекция от спътник на сервизната система WAAS (вляво) и навигационен панел на ехолот с дисплей на амплитудата на сигнала от активни спътници

Кратка техническа характеристика на LMS-337C:

• диапазон на измерване - 0,75 м - 762 м;
• цифров запис на данни;
• вграден сензор за температура на водата;
• честотен диапазон – 50, 200 kHz или двете честоти едновременно;
• пикова мощност 3000 W;
• средна (разпределена) изходна мощност 375 W;
• захранващо напрежение 10-15 VDC;
• консумиран ток 600 mA, с GPS 700 mA;
• входно-изходен интерфейсен протокол – NMEA-2000, NMEA 0183;
• период на обновяване 1 сек;
• обемът на запис на графичното изображение на скана на флаш карта е до 1 GB;
• размери 13,8 х 17,6 х 8,6 см;
• 5” (12,7 cm) цветен екран, резолюция 480x480 пиксела;
• увеличение на изображението x2 или x4, избираемо от менюто;
• шест диапазона на дълбочина, избираеми от менюто;
• двучестотен трансдюсер HS-50/200-DX
• ширина на лъча (при ниво -3 dB) 35° (50 kHz), 12° (200 kHz);
• GPS – 12-канален приемник LGC-2000 с външна антена;
• приемане на диференциални корекции от геостационарния спътник WAAS;
• работен температурен диапазон -10°С - +55°С.

Пример за картографиране на отделянето на газ във водния слой

Ехото е един от основните методи за изследване на състоянието на дъното на водоема. Въз основа на неговите данни се определят деформации на релефа на речното дъно в резултат на активни литодинамични процеси и техногенни въздействия върху подводните комуникационни пътища. Обработката на записите от ехолота с помощта на специализиран софтуер ни позволява да идентифицираме възможни изтичания на газ във водния слой.

• Back

Геофон ST-4,5 Hz 3D

Триизмерният (3D) геофон от серията ST е вид електромеханичен преобразувател. Вътре в триизмерния геофон три взаимно перпендикулярни геофонни елемента са подредени в декартови координати, което означава, че вертикалният елемент на геофона има посока Z, хоризонталният елемент на геофона с източно изложение има посока X, а хоризонталният елемент на геофона с обърната на север има посока Y, съгласно формулата, при която сеизмичните сигнали в три посоки X, Y и Z ще бъдат получени едновременно и преобразувани в изходни електрически сигнали.3D геофоните от серията ST са напълно съвместими с дълбоки сеизмографи за дълбоки сеизмични изследвания. В допълнение, те са идеален избор за прогнозиране и откриване на естествени земетресения, импулсни микросеизмични измервания на мостове и магистрали и други нискочестотни сеизмични приложения.
- Висока чувствителност, ниско изкривяване, добра консистенция, добра линейна реакция и разумен фактор на затихване.
- Издръжлива конструкция, добро уплътнение и отлична водоустойчивост.
- Монтирани са устройство за хоризонтално регулиране и пътепоказател.
- Водоустойчив метален корпус. Включени са също регулиращи винтове, 7-пинов контакт и изходен кабел с дължина 1,5 метра.

Геофон: ST-4.5 Hz 3C (ST-4.5N)

Геофони Ц10T и GS-20 DX OYO

Кроме того, для исследования физических свойств массива грунтов и скальных пород в точках измерения вибраций и условий распространения упругих колебаний вдоль выделенных направлений на участке используются 3-х компонентные геофоны Ц-10Т и вертикальные геофоны GS20 DX OYO Geospafce с собственной резонансной частотой 10 Гц.

• Back

Проникващо в земята радарно профилиране със 150 MHz нискочестотна диполна антена и LS2303x-G GPS приемник

При извършване на строителни работи често възниква проблемът с локализирането на останки от основи на бивши конструкции в почвени основи. Тази задача е особено актуална при проектиране на пилотни основи без подготовка на съответните ями на строителната площадка. Често при събаряне на стари сгради не е възможно да се премахнат напълно дълбоките, масивни части от старите основи.
При извършване на профилиращи работи с нискочестотни георадарни антени от 150–75 MHz, интервалът на регистрация е 200–300 ns, което съответства на дълбочина на сондиране 10–17 m в изследваната среда, представена от наситен с вода пясък със средна диелектрична константа 15–16. Усилването на сигнала в началото и в края на записа е 12/54 dB. По време на записа е използван мек лентов филтър. Общият брой изпълнения за едно сканиране е 4-8.

Място на изпълнение на работата. Схема на георадарни профили

Изследването е проведено в следния обем:
- диполна антена с работна честота на излъчвания импулс 75 MHz, изпълнените профили са 12, общата дължина е 720 m,
- диполна антена с работна честота на излъчвания импулс 150 MHz, изпълнените профили са 23, общата дължина е 1380 m,
- екранирана антена с работна честота на излъчвания импулс 900 MHz, брой профили 66, обща дължина 3960 m.

.

Пример за обработка на георадарен профил, получен с 900 MHz екранирана антена с помощта на софтуерния пакет RadExPro.

Повечето бетонови остатъци в почвите имат много контрастиращи физични свойства по отношение на околните почви. Техните повърхности представляват граници, където възникват резки промени в акустичното и електромагнитното съпротивление, което им позволява да бъдат картографирани с помощта на сеизмоакустични и наземни радарни сондажни методи.

Представяне на локални хетерогенности в GPR куб данни

Набор от ортогонални профили, разработени върху достатъчно плътна решетка със стъпка от 2–3 m, позволява комбиниране на двумерни секции в GPR куб данни. В този случай могат да се получат кубове на различни трансформации на отразения сигнал, кубове на така наречените динамични атрибути – моментна амплитуда, доминираща честота, отношение сигнал/шум и др.

Хоризонтални разрези на дълбочина 2 m от куба на атрибутите на отразения GPR сигнал: RMS амплитуда (вляво) и съотношение сигнал/шум.

Контурите на обекта в план са определени въз основа на анализ на хоризонтални разрези на георадарния куб с данни. Преди това амплитудите на отразения електромагнитен импулс в куба с данни бяха трансформирани в различни динамични атрибути – характеристики на сигнала като моментни и пикови амплитуди, доминиращи честоти, съотношение сигнал/шум и др. Фигурата отлява показва напречните сечения на амплитудата RMS и съотношението сигнал/шум на дълбочина от 2 m, като изборът на средната дълбочина на напречното сечение и ширината на прозореца за обработка на сигнала оказват голямо влияние върху външния вид на напречните сечения.Така в участъка на RMS амплитудата контурите на обекта имат назъбен характер, а самата стойност на параметъра рязко намалява в северната част на обекта, което се свързва с потапянето на отразяващата граница и нейното отклонение извън прозореца за обработка на сигнала по хоризонталната равнина. Контурите на правоъгълен обект се виждат най-ясно в напречното сечение на параметъра на съотношението сигнал/шум.Обектът е с размери 60 x 32 m в зоната на георадарно сканиране и може да се простира отвъд северната му граница. Тъй като в два геотехнически сондажа, разположени в контура на идентифицирания обект, беше невъзможно да се продължи сондажът на дълбочина над 1,8-2,0 m, естествено беше да се предположи, че обектът е голям фрагмент от бетонния под на сутерена, останал в земята след демонтажа на старата сграда на ледената арена.

Интерпретация на структурата на почвата, запълваща ямата, въз основа на данни от наземни радарни секции с различни честоти.

Фактът, че масата на почвата е разнородна, се доказва от големия брой отразяващи граници със сложна форма в диапазона на дълбочина до 2 m. Това е особено забележимо в секции, получени с помощта на високочестотна 900 MHz антена. Най-ефективната интерпретация от гледна точка на изследване на структурата на почвения масив е използването на еталонни геотехнически кладенци.В този случай е възможно да се съпоставят отразяващите хоризонти на участъците с границите на литоложките колони на кладенците. От друга страна, в разрезите по-убедително се разграничават слоеве и лещи от различни по състав почви. И въз основа на състава на почвата е възможна известна корекция на скоростта на разпространение на електромагнитните вълни и съответно изясняване на дълбочината на подземния обект.

Обработка на плитки сеизмични данни

За изясняване на характеристиките на обектите, идентифицирани от наземния радар, бяха необходими допълнителни измервания чрез сеизмично проучване по отделни линии. Този метод позволява да се оцени скоростта на разпространение на еластичните вълни в почвената маса и да се определи плътността на откритите обекти. Профилите бяха извършени с помощта на система за събиране на телеметрични данни, базирана на дистанционни сеизмични модули IM2416 и 32-канална геофонна инсталация. Продължителността на записа беше 2000 проби за всеки канал с период на вземане на проби от 500 μs, времето за запис беше 1 секунда. Сеизмичните импулси бяха генерирани чрез удряне на стоманена плоча върху повърхността на почвата с 8 кг чук.

Тълкуване на записи на повърхностни вълни на Релей

Обработката на сеизмични записи в пакета RadExPro с помощта на метода MASW (Multichannel Analysis Surface Waves) ни позволява да оценим скоростта на разпространение на напречните вълни. Пример за обработка на MASW е показан на фигурата (вляво).Следващата фигура показва двуизмерни (2D) разрези на скоростите на разпространение на срязващите вълни. Тези разрези показват по-ясно слоестата структура на почвения масив. Въпреки че общият характер на напречното разпределение на скоростта и абсолютните стойности на скоростите Vs, получени от тези програми, са близки една до друга. Освен това в участъка в рамките на ямата, идентифициран с данни от георадар, на дълбочина около 2,0 m, по-ясно се разграничава слой с повишена скорост Vs с дебелина 1-1,5 m, представен от пясък и трошен чакъл.На фигурите по-долу са дадени примери за зависимостите на изчислената N от скоростите на напречните (Vs) и надлъжните вълни (Vp) в краищата на профили 1 и 2. Трябва да се има предвид, че графиките на скоростта Vp в този случай също се изчисляват на базата на началните графики на скоростта Vs. Те се изчисляват, като се вземе предвид добавеното ниво на подпочвените води на дълбочина 5,3 m и имат рязък скок на границата на пълното водонасищане. В горната част на почвения масив до нивото на подпочвените води скоростите Vp имат ниски стойности от порядъка на 300-400 m/s, понякога сравними със скоростите Vs.

Пример за разрез на общия модул на деформация на насипна почва и кватернерен седиментен масив.

За да се интерпретират данните от сеизмичното профилиране, прогнозираните геомеханични параметри на почвата бяха изчислени въз основа на надлъжни и напречни сечения на скоростта на вълната.
Получените данни за скоростите на разпространение на надлъжни и напречни вълни позволяват да се получат интегрални характеристики на еластичните параметри на почвения масив и осигуряват значително по-голяма дълбочина на изследване.

Потвърждение за откриването на обект в почвата в резултат на последваща аутопсия

Последвалите разкопки потвърдиха наличието на бетонна плоча с останки от комуникации на посочените дълбочини, както и различния състав на баластрата, запълваща ямата, от пясък до пясъчно-чакълена смес с различни по големина фрагменти. Това даде възможност за по-интелигентен избор на типа и конфигурацията на основата за ново строителство в изследваната зона.

• Back

Наземно проникващо радарно профилиране с помощта на 150 MHz диполна антена с LS2303x-G GPS приемник.

Наземно проникващо радарно сондиране за определяне на дълбочината на повърхността на алувиалната и моренната почва и за оценка на дебелината на покриващата тиня във водната зона на езерото Дзирнаву в Гулбене беше извършено от леда в райони с безопасна дебелина на леда и без повърхностни води.Поради наличието на вода на повърхността на леда в някои райони на езерото, а също и като се вземе предвид очакваната малка дълбочина на проникване на сондиращия електромагнитен импулс, сондирането беше извършено с помощта на нискочестотна безконтактна диполна георадарна антена с честота на сондиращия импулс 150 MHz. Дълбочината на изследване на дебелината на лед, вода, тиня и почва беше около 15-20 m.

Схема на завършени профили

Сондирането е извършено по 27 профила, чиято обща дължина е около 2500 m. Плътността на мрежата от произволно ориентирани профили направи възможно изграждането на карти на структурата на повърхността на тиня и подлежащите плътни почви.Профилите са разположени във водната площ на езерото, която по време на изследванията е покрита с лед с дебелина 25-30 cm. На места върху ледената повърхност имаше слой вода с дебелина 5-10 cm, така че профилите всъщност бяха разработени на достъпни места върху произволна мрежа, по възможност през местата за вземане на проби от дънните почви.При извършване на профилна работа с нискочестотна диполна антена при честота 150 MHz интервалът на запис е 300 ns, което съответства на дълбочина на сондиране 18-20 m. Усилването на сигнала в началото и в края на записа беше 12/36 dB. По време на записа е използван твърд лентов филтър. Общият брой изпълнения за една песен е 4.

Пример за обработка на профил на георадар с помощта на софтуерния пакет RadExPro

Съгласно методическите препоръки за радиолокационно сондиране стойността на диелектричната проницаемост на изследваната среда е 3-5. Обработката на данните установи, че стойността на пропускливост трябва да бъде приблизително 3,5, което съответства на лед, замърсена вода, течна и пластмасова тиня и наситен с вода пясък.В работната зона не са извършвани специални измервания на скоростта на разпространение на електромагнитните вълни. Като критерий за оценка на стойността на диелектричната константа, която определя скоростта на разпространение на електромагнитната вълна, използвахме записи на отражения, идващи от повърхността на течаща тиня, от границата между течаща тиня и пластична минерална тиня, както и от повърхността на алувиални и моренни отлагания.За да се получи по-точна корелация на дълбочината на проследените рефлектори с литоложките граници между различните типове почви, събрани на местата за вземане на проби, те бяха сравнени в набор от GPR профили и поставени близо до местата за вземане на проби. Пример за такова сравнение е показан на фигурата вляво. От тази фигура е видно, че в района на точка GP-9, където дълбочината на дъното надвишава 2 m, има доста добро съвпадение на фазите на отражение с литоложките граници.

Карта на дебелината на слоя от течни тини

Комбиниран анализ на данните за вземане на проби и радарна секция, проникваща в земята, в долната част на басейна на езерото разкрива три отразяващи граници, които са относително корелирани една с друга в цялата изследвана зона. Те са ограничени съответно до повърхността на флуидни тини, границата на флуидни и пластични минерални тини и на повърхността на алувиални и моренни почви. Резултатите от дълбочината по тези рефлектори бяха въведени в база данни.Използвайки базата данни, бяха конструирани 3 съответстващи повърхностни карти и карти на дебелината на течни и пластични минерални утайки. Картите показват положението на надлъжния профил по оста на езерото.

Карта на общата дебелина на слоевете флуид и пластична тиня

Въз основа на резултатите от сондирането са проследени отражателни граници в тиневия слой и долната граница на тяхното разпространение. Извършена е оценка на общия обем на тиня в района на езерцето, както и оценка на обемите на горния слой слабо течаща тиня и долния слой пластична минерална тиня.

.

Надлъжен профил по средната линия на езерото.

Изчисленото сечение за този профил е получено в хоризонтален мащаб 1:5000 и вертикален мащаб 1:100. Положението на отразяващите граници на този профил е показано, като се вземе предвид абсолютната кота на ледената повърхност от +117,00 m.

• Back

Основната цел на изследването

Основната цел на изследването е идентифициране на чужди тела в изследваните участъци от почвения масив на планираната площадка за реконструкция и изграждане на нефтена база. Диагностичен признак за наличието на плътни чужди тела или естествени обекти (големи камъни, слоеве от почва с висока плътност) върху радарни записи, проникващи в земята, е зона на рязко увеличаване на амплитудата на отразения електромагнитен импулс. Това се дължи на резки скокове в електромагнитното съпротивление на границите на тела с различна плътност.Проведени са геосканиращи проучвания на парцел с размери 138x116 m с площ ~16 000 m2.

Наземно проникващо радарно профилиране с помощта на 900 MHz екранирана антена с LS2303x-G GPS приемник.

Пример за обработка на георадарен профил, получен с 900 MHz екранирана антена с помощта на софтуерния пакет RadExPro.
При профилиране с високочестотна екранирана антена на честота 900 MHz интервалът на запис е 200 ns, което съответства на дълбочина на сондиране 13,5-7,5 m в изследваната среда, която е представена от практически изсъхнал пясък от горната част на геоложкия разрез със средна диелектрична проницаемост 5-16. Усилване на сигнала в началото и края на записа 18/60 dB. По време на записа е използван мек лентов филтър. Общият брой изпълнения за едно сканиране е 4.

Интерпретация на данни и анализ на резултатите

Интерпретацията на получените георадарни данни е извършена на три етапа. Първо бяха събрани така наречените кубчета данни от записите на профили - големи проби от следи за сканиране, пример за които е показан вляво. С помощта на програмата RadExPro, която позволява преместване и визуализиране на ортогонални равнини на сечението на куба с данни в три измерения, идентифицирането и локализирането на аномални зони на различни динамични параметри на отразения импулс на сканиране беше извършено в итеративен режим.На втория етап се подготвят и обработват хоризонтални и вертикални сечения на куба с данни по равнини, пресичащи аномални зони, което ни позволява да получим контури на аномални зони в план и по вертикални равнини.

Хоризонтално напречно сечение на средноквадратичния параметър на амплитудата (RMS) на дълбочина 2,5 m

За да се идентифицират и локализират възможни обекти, създадени от човека, разположени в почвения масив, от набора от параметри, използвани при изчислението, бяха избрани три параметъра, които най-ясно отразяват горните характеристики на отразените сигнали – RMS, FRQ и SNR.За пространствено локализиране на възможни обекти, създадени от човека на земята, записите на всички профили, получени с помощта на 900 MHz антена, бяха комбинирани в един куб с данни. След това са получени хоризонтални разрези със зададените параметри по равнини на различни дълбочини от 0,1 m до 3,0 m от земната повърхност. Дебелината на слоя, за който е изчислена средната стойност на съответния параметър, е 20 cm.Хоризонталните срезове на RMS амплитудите върху изследвана област обикновено дават много сложна, неравномерна картина с много малки аномалии.

.

SNR параметър напречно сечение на дълбочина 2,0 m

Параметърът на съотношението сигнал/шум (SNR) описва степента на идентичност на съседните следи за сканиране. По този начин повишените стойности на този параметър съответстват на интервали от същия почвен масив, които са хомогенни в хоризонтална посока. От друга страна, по-ниски стойности на параметъра се наблюдават в местата, където формата на запис на съседни следи се променя рязко, т.е. при наличие на рязка хетерогенност на почвената маса.Напречното сечение на параметъра SNR върху областта в горната част на наземната антена се различава значително от напречното сечение на средните квадратични (RMS) амплитуди.

.

Релефът на отразяващите хоризонти на земния масив

На много профили, в повърхностната част на дълбочина 30-40 см, има отразяваща граница, която, очевидно, съответства на дъното на горния пясъчен слой от изкуствена почва. Дълбоко наблюдаван сложен вълнов модел с отразяващи хоризонти с различни наклони и различни характеристики на отражение. Високите стойности на коефициента на отражение съответстват на слоеве с повишена плътност или повърхности на чужди предмети.На по-голямата част от георадиалните разрези ясно се вижда повърхността на сложния отразяващ хоризонт, разположен на дълбочина от 0,5 до 2,2 m. На площадката на тази отражаваща профантия просява се перевод впадин гловной от 1,0 до 2,5 м от професия. Самата дълбока от тях има вид узкого оврага широка 6-15 м и се затяга от юго-западния край на участъка изследване до неговия център в северо-източния дичерец.На снимката вляво е представена структурната карта на повърхността на долината. Дълбочината на тези долини понякога достига 2,5 m. Широката депресия на тази отражаваща грансия може да се нарече във вид на витянтой на северо-запади ппадини със солната конфигурация и грансия в плана в близост до северо-източната грансия участ. Съдейки по големия брой локални нехомогенности в слоя над тази граница, тя представлява границата на изкуственото запълване на почвата от повърхността на морски (или алувиални) пясъчни и глинести отлагания.

Откриване на техногенни обекти в земния масив

На третия етап беше извършена детайлна обработка на вертикални разрези на най-представителните профили с цел пълна оценка на идентифицираните обекти, тяхната конфигурация и произход.Признаками добрей пространных предметов, плотност добре изходный платность простонего грунта, разграничение на участъци с резким софтуер имплюдым отраженного сигнала. По-малки обекти, чийто размер е сравним с дължината на вълната (при определена честота на сондиращия импулс от 900 MHz, с размер 15-20 cm и повече), се представят чрез дифракционни вълнови пакети, имащи хиперболична форма на фазовите оси.Вдол профили в близост до много части простатки названиялиси удължени области отразине от жестки граници. Имайки предвид наличието на няколко фази на отражение, аномалията може да се интерпретира като останки от фундамент на малка сграда и асфалтово покритие.

Схема за локализиране на подземни обекти, създадени от човека

Почти всички обработени профили показват признаци на малки локални обекти в почвата. Идентифицирани са общо 157 такива обекта.
Местоположението на обектите е показано на фигурата. На всеки идентифициран обект се присвоява номер и на картата се отбелязва дълбочината на горната му повърхност. Контурите на затрупани обекти с голяма площ, като асфалтови и бетонни повърхности, бетонни плочи и насипи от чакъл, са посочени на картата без номера. Базата данни съдържа координатите на откритите обекти, тяхното количество и дълбочина, както и номерата на профилите и точките за сканиране.В югозападния ъгъл на района на изследване бяха идентифицирани две широко заровени полета от асфалтова или бетонна настилка на дълбочина от 0,4 m до 1,0 m. Наличието на асфалтов слой в почвата на дълбочина 0,6 m се потвърждава от сондажни данни от геотехнически сондаж.

• Back

Мониторинг на състоянието на почвения масив на бреговата защита на нефтения терминал

Работата беше извършена с цел проектиране на превантивни мерки за укрепване на горната част на почвения масив, предимно в местата, където са монтирани опорите на надлеза на нефтопровода. Целта на работата беше да се определи разпределението на скоростите на разпространение на надлъжните вълни в почвите на основата на надлеза в ивица от 3-4 m до дълбочина 4-5 m под нивото на основите на опорите на нефтопровода.

Схема выполнения сейсмоакустического просвечивания грунтового массива и пример сейсмозаписи

Степента на слягане на почвената повърхност под бетонните брегоукрепителни плочи се определя визуално чрез пробиване на отвори в бетона с диаметър 150 mm. Дупките са пробити от клиента на интервали от 4-6 м по цялото крайбрежие на нефтеното пристанище. В значителен брой дупки в участъците, където плочите са слегнали, се установяват кухини между долната повърхност на бетонните плочи и трошенокаменната засипка върху повърхността на почвената маса.В зоните на най-голямо слягане на бетонни плочи в горния ръб на брегоукреплението, Клиентът направи сондажи с дълбочина 8-10 m. За оценка на пространственото разпределение на скоростните нееднородности на почвената маса е извършено акустично сканиране с възбуждане на вибрации в дупки по откоса на брегоукрепването и приемане в сондажи, облицовани с полиетиленови тръби.Разстоянията от оста на сондажа до отворите в точките на възбуждане на трептенията варират от 6 до 40 m. Въпреки това, като правило, на разстояния над 30 m рядко беше възможно да се получат ясни записи на надлъжни вълни при първите пристигания поради високото ниво на шум, създаван от машините на танкери и компресорни станции, както и поради недостатъчната енергия на удара по време на възбуждане на еластични колебания. По този начин за всеки от кладенците беше възможно да се извърши сканиране на участък от крайбрежния склон до 60-70 m.

Вертикални разрези на скоростите на надлъжните вълни в една от зоните на потъване на брегозащитни плочи

Получени са вертикални скоростни разрези по вертикални равнини, успоредни на оста на надлеза на нефтопровода. Вертикалните равнини на сечението са разположени на интервали от 1 m. Подпорната ос на нефтопровода съответства на участък по равнината, минаваща по ордината 301,0 m.За всеки многоъгълник бяха получени разрези за равнини с ординати 299, 300, 301 и 302 m. Поради особеностите на пътищата на разпространение и пространственото разположение на точките на пречупване на сеизмичните лъчи, разрезите в различните равнини имат различни ограничения по дълбочина и по координата X. Поредица от участъци ясно показва нискоскоростна аномална зона с дълбочина над 3-4 м, разширяваща се към морето.

Мониторинг на разпределението на скоростите на надлъжните вълни на една от площадките за ремонт и поддръжка

Някои от дупките, пробити в бетона, бяха използвани за инжектиране на пластифициран циментов разтвор в празнини и в интервали на разрохкване на почвата. Другата част от дупките е запазена и използвана за многократни измервания на скоростите на разпространение на еластичните вълни в почвената маса на брегоукрепителната конструкция през следващите две години след ремонта.Вляво е карта на кухините под плочите в началото на ремонтните дейности и вертикални разрези на скоростите преди инжектиране (a), 2-3 дни след изпомпване на пластифициран бетон (b) и 15 месеца след ремонт (c). На разрезите ясно се вижда уплътняването на повърхностния слой на почвената маса. Остатъчната зона на ниски скорости в близост до проекцията на наблюдателния кладенец е свързана с разрохкването на почвената маса в околосондажното пространство, настъпило по време на процеса на сондиране.

Прояви на зони на суфозия на почвите в горната част на крайбрежния склон върху участъци от томография на електросъпротивление и скорости на надлъжни вълни

Местните области на възможна проява на суфузионни процеси съответстват на намалени стойности на електрическо съпротивление и скорости на разпространение на надлъжни вълни.

• Back

Цел на изследването

Геофизичните изследвания бяха извършени след мащабни драгиращи операции в пристанищните води. В резултат на удълбочаването на дъното по кейовете се увеличи стръмността на крайбрежния склон и ъглите на дъното в границите на удълбочаващите работи. С увеличаването на тонажа на приетите танкери рязко се засилиха литодинамичните процеси на дъното на затоците и в значителна степен по крайбрежния склон.

Образуване на декомпресионни зони и кухини в крайбрежния склон

Почвите на крайбрежния склон под слоя насипни пясъци са представени от слаби морски пясъци, езерно-морски глинести и езерно-ледникови отлагания, които лесно се подлагат на суфозия и механични въздействия на турбулентни потоци от работещите витла на големи танкери. Един от негативните резултати от това е отстраняването на фини пясъчни фракции от почвената основа на бреговата защита, образуването на обширни зони на разрохкване и кухини под бетонните плочи. По време на силни бури и покачване на водните нива поради вълни, зачестяват случаите на слягане на бетонни плочи.

Деформации на релефа на акваторията и крайбрежния склон

За оценка на деформациите на дъното са използвани данни от ехолот и високочестотен канал на сонар за странично сканиране. Проучването е извършено по профили, ориентирани предимно по дължината на кейовете. Профилите по протежение на брега са използвани като закрепващи конструкции. Скоростта на акустичните вълни във водата е взета от таблици за калибриране, като се вземат предвид температурата на водата и нейната соленост. По време на проучването температурата на водата е +6 градуса, скоростта на звука във водата е приета за 1436 m/s.Точността на определяне на дълбочината е +/- 0,1 m. Разстоянието между профилите е 20м. Стъпката на точките за определяне на дълбочината по профила е средно 4 m. Детайлността на измерването съответства на мащаба на проучването 1:500.Получените данни бяха сравнени с данните от проучването, извършено година по-рано, непосредствено след драгиране в затънтените води. Най-забележими деформации с обратен знак са разкрити по стените на изкопните ями и по крайбрежния склон. Както се вижда от картата на деформациите на релефа на дъното по-долу, по границите на ямите има свличане на страните им и увеличаване на дънните белези на вдлъбнатините. Височината на утайката, натрупана по стените на места надвишава 1 m.По подножието на крайбрежния склон се наблюдава намаляване на нивата на морското дъно главно поради измиването на седимента от работещите витла на танкерите. В южния затон в началната част на втория кей е установена голяма положителна деформация - натрупване на слой почва, изнесен от крайбрежния склон с височина до 1,5 m. По-късно, според данните от сондажа на група от 3 сондажа в съседния участък на брега и изпълнението на ненадлъжна VSP в тях, беше идентифицирана значителна анизотропия на скоростите на еластичните вълни в почвената маса с рязко намаляване на посоката на крайбрежния склон. В следващите години, по време на проучванията на състоянието на крайбрежния склон под брегозащитните плочи в този район, се потвърждава високата скорост на суфозионни процеси.

Сеизмоакустично профилиране в заливи и плитко сеизмично проучване на брега

Комплексът от работи по изследване на свойствата на почвите включва странично локализиране и сеизмоакустично профилиране в акваторията. На брега е извършено статично сондиране, сондиране на геотехнически кладенци, вертикално сеизмично профилиране в тях и разработване на профили за сеизмично проучване по метода на отразителната вълна (CWM). Въпреки значителната разлика в честотния диапазон на еластичните вълни по време на работа на сушата и във водни пространства, беше възможно да се извърши свързването на основните отразяващи хоризонти в диапазона на дълбочина до 85 m.

Статично сондиране и вертикално сеизмоакустично профилиране

В записите на ненадлъжни VSP в кладенци, облицовани с полиетиленови тръби, заедно с първите пристигания на директна надлъжна вълна, ясно се виждат интензивни падащи и възходящи хидровълни, източниците на които са хармоници на повърхностна вълна с ниска честота, идваща от източника на удара до устието на кладенеца по повърхността на почвената маса. Скоростта на хидравличната вълна е тясно свързана със скоростта на разпространение на напречните вълни в пристволовото пространство и може да се използва за изчисляване на модулите на еластичност на почвен масив.Анизотропията на скоростите на повърхностните вълни в слоя от насипни почви и подлежащите морски пясъци е ясно видима в ненадлъжните VSP записи от два отдалечени източника, разположени перпендикулярно на кладенеца с приемници - по бреговата линия на разстояние около 25 m от началото на склона и в посока от кладенеца към крайбрежния склон. Записите от сондажа ясно показват затихването на енергията и забавянето на пристигането на хармониците на повърхностните вълни в устието на кладенеца в посока, перпендикулярна на брега.

.

Стратиграфска справка на сеизмоакустични разрези

Данните от статично сондиране и VSP бяха използвани за стратиграфска справка на отражения от границите на слоевете, проследени в участъци за сеизмоакустично профилиране в заливи. Има издигане на пластове кватернерни почви и морена към открито море с по-плътни моренни почви, навлизащи в дъното в отдалечени от брега части на акваторията.

.

.

Реконструкция на релефа на дъното на затока на акваторията и неговата отразяваща способност

Картата на отразяващата способност на дънните почви, в зависимост от стойността на техния акустичен импеданс и съответно плътността, наложена върху обемната реконструкция на релефа на дъното, дава представа, че на крайбрежния склон и в по-голямата крайбрежна част на акваторията дъното е представено от слаби кватернерни почви. В тези участъци от акваторията трябва да се очакват значителни деформации на релефа на дъното, свързани с ерозията и преотлагането на дънните седименти. Това може да се прояви в плитки участъци на дъното по протежение на кейове и ерозия на подножието на крайбрежния склон в зони на интензивно въздействие на турбулентни потоци от работещи витла на танкери.

• Back

Цел на работата
Многочестотно наземно радарно сондиране

Извършете проучване и определете техническото състояние на почвения масив на кея, като запишете възможни зони на разхлабване на почвата, каверни и кухини. Извършете оценка на състоянието на почвата. Провеждане на наземни георадарни изследвания на пристанищната база с помощта на комплекс от диполярни и екраниращи антени с различни честоти, което осигурява дълбочина на изследване до 3-4 метра.В материалите за докладване наземните радарни участъци на обектите трябва да показват възможно разрохкване и слягане на почвата, кухини, каверни и условия на наводнения на почвен масив, обусловен от суфузионни процеси, включвания на едри строителни отпадъци в почвения масив на насипа на кея.

Наземни радарни секции, получени от един профил на честоти от 150 MHz, 900 MHz и 1,5 GHz

Земнопроникващият радар на различни честоти дава значително различни резултати при работа на един и същи профил. В зависимост от енергията и честотата на сондиращия импулс, дълбочината на проникване на сигнала и характеристиките на неговото отражение от границите на почвени масиви с различни физични свойства, литология и степен на водонасищане се променят значително.Интерпретацията на многочестотни георадарни разрези осигурява взаимно допълваща се информация за структурата и свойствата на изследваните почви.Външният вид на секциите, получени с нискочестотни диполни антени, е значително повлиян от наличието на земни дифракционни обекти, особено метални конструкции, в близост до профила. В лявата част на горната секция могат да се проследят интензивни дифрактирани вълни от близките метални опори.

.

Вертикален GPR участък и хоризонтални участъци на RMS амплитуди въз основа на 3D GPR данни от проучване при 900 MHz

Развитието на георадарно сондиране върху гъста мрежа от профили позволява създаването на куб с данни, представен от проби от амплитудите на отразените сигнали, които могат да бъдат трансформирани в кубове с различни динамични параметри на отразените сигнали. Картите на разпределението на тези параметри върху хоризонталните участъци на куба дават представа за разпределението на различни нехомогенности в почвения масив, които влияят върху преминаването и отразяването на електромагнитни импулси. Един от най-значимите фактори, влияещи върху амплитудата на отразения сондиращ импулс, е степента на водонасищане на почвата.В зони с повишени амплитуди на отражение е възможно да се проследят каналите за филтриране на подпочвените води, през които се извършва суфозията на почвената основа и отстраняването на малки фракции пясък в зоната на заустване.Показаните тук хоризонтални разрези показват формата на филтрационен канал в песъчлива почва на дълбочина около 0,5 m под калдъръмената настилка на насипа на карго терминала на пристанището. Каналът се образува в точката, където повърхностните води проникват близо до подрелсовата греда на пристанищния кран и се заустват в реката при стената на котвата. Ниските амплитуди на отражение по дължината на подрелсовата греда на дълбочина 12 cm съответстват на кухини и свободни пространства, образувани в резултат на слягане на земната повърхност.

Повреда на настилката на кея

Разрушаване на кейовата настилка в зоната на интензивни суфозионни процеси и образуване на кухина в почвения масив

• Back

Проучване на почвената основа на пристана на пътническия терминал на пристанище Рига

Работата е извършена с цел идентифициране на нееднородностите и структурата на почвената основа на пътническия кей и очертаване на местата на суфозионни процеси с изнасяне на малки фракции почва в реката, които са причина за пропадане и слягане на твърдата асфалтова повърхност на насипа. Разрезите, получени с различни честоти на сондиращия импулс и с различни видове антени, нееднозначно показват характерните особености на структурата на почвения масив на основата на насипа.

Напречно сечение на наземно проникващ радар по кейовата стена, получено с антена 150 MHz.

Отразителната граница на дълбочина 70 cm е най-ясно видима при нискоскоростни пробиви и може да бъде идентифицирана с горния слой обратен насип, в основата на който е положен слой геотекстил. Вижда се на всички профили в границите на подпорите JPS-1 и JPS-2 (докато времената за регистриране на отражението са практически еднакви навсякъде), което от своя страна поставя под съмнение възможността за геоложката му връзка с всяка повърхност, разделяща физическите свойства на основната почва. Може да се интерпретира по-надеждно, като се вземат предвид априорни данни за структурните характеристики на подпорите на кея.

Участък с проникващ в земята радар по стената на кея, получен с помощта на 900 MHz антена.

В разреза доста ясно се проследяват три отразяващи хоризонта. Първият, на дълбочина 40-80 см, съответства на границата между възглавницата от натрошен камък и масива от пясъчна почва. Вторият хоризонт е отделен от ясно очертана отразяваща граница на дълбочина 1,6 m на кей JPS-1 до граница на дълбочина 2,1 m в южната част на кей JPS-2, където на места този хоризонт не е проследен. Съдейки по резкия скок в скоростта на разпространение на надлъжните вълни на тази дълбочина (до 2,7-2,9 км/сек), това може да се дължи на асфалтобетонното или каменното покритие на стария бряг.

Наземна радарна секция по протежение на центъра на кея на пътническия терминал, получена с помощта на 150 MHz антена и надлъжна скоростна секция на вълната.

Сравнявайки данните от наземния радар и сравнявайки ги с резултатите от плитко сеизмично сондиране, можем да заключим, че има видимо съответствие между аномалните зони на наземния радар и сеизмичните участъци, които се интерпретират като области с ниска плътност на почвата и скорост на разпространение на надлъжни вълни.Намаляването на скоростите на срязващите вълни в същите тези области е свързано с намаляване на кохезията и плътността на твърдия скелет или по-точно на твърдата фаза на несвързаната почва в местата, където се получава финозърнесто фракциониране, и не зависи от водонаситеността на почвата.На места, където се разпространяват нискоскоростни еластични вълни, порьозността и водонасищането се увеличават, а диелектричната константа на излужените почви намалява. На радарните участъци това се проявява като увеличаване на времето за пътуване на електромагнитната вълна и „закъснения“ във времената за регистриране на вълни в земята, отразени от подлежащите граници.

Плитки сеизмични проучвания

Портативният многоканален сеизмоакустичен регистратор IS128.03 е предназначен за запис на сигнали на базата на регистрация на сеизмоакустични вибрации от телеметрични модули IM2416 (техническите параметри са дадени в раздел "Оборудване").Сеизмичните импулси се генерират чрез удряне на гумена плоча с размери 15 х 15 cm с 8 kg чук. За да се подобри съотношението сигнал/шум, сигналите от три акустични импулса се натрупват във всяка точка на възбуждане.Сигналите се приемат с помощта на 32-канален геофонен кабел, стъпка на канала 2 m, обща дължина 62 m. Всеки канал съдържа един геофон OYO-GEOIMPULSE-20.Всички сеизмични наблюдения са извършени на един профил, успореден на кордонната линия, разположен на 7,0 m от нея. Извършено е профилиране по метода на пречупената и повърхностната вълна на един профил с дължина 380 m.

Интерпретация на плитки сеизмични данни

За предварителна интерпретация на данните от сеизмичното профилиране бяха изчислени прогнозираните геомеханични параметри на почвата по протежение на профила въз основа на надлъжни и напречни двумерни скоростни разрези.
Използвайки скоростта Vp и Vs, началните сечения, получени в резултат на обработка на данни с помощта на софтуерните пакети SeisOptim и SeisImager/MASW, сеченията с изчислените модули на почвата са показани на фигурата вляво:
- Коефициент на Поасон (напречна деформация);
- модул на еластичност на Юнг;
- модул на срязване.
След това се изчисляват прогнозираните параметри на почвата.
- общ модул на деформация;
- ъгъл на вътрешно триене;
- специфична адхезия;
- носимоспособност на почвата.

Изчисляване на носещата способност на почвата

Фигурите показват изчислението на носещата способност на почвата в сравнение с някои площи, предвидени от геомеханични параметри и радарни разрези. Изчислението е направено по формулата (клауза 2.41 от SNiP 2.02.01-83 „Основи на сгради и конструкции“).
Въпреки че изчисляването на носещата способност, подобно на други геомеханични параметри, е извършено по профилна линия, разположена на 7 m от кордона, изчислените стойности в хоризонтална посока ще характеризират обема на почвата, който е сравним по размер с радиуса на първата зона на Fresnel, определен от съотношението (1):
R = ½(λh0)0,5 (1), където:
R е радиусът на първата зона на Френел, λ е дължината на вълната,
h0 – дълбочина на проучване.
В нашия случай изчисленията са извършени на базата на сеизмични вибрации, чиято централна честота на импулсния спектър е 50 Hz, а скоростта на разпространение на надлъжни и напречни вълни в повърхностния слой е 130-130-400 m/s. Дължината на вълната λ в сух пясък е 2,5-20,0 m. Според съотношението (1) радиусът на първата зона на Fresnel на дълбочина 5 m ще бъде 2,5-4,5 m, на дълбочина 10 m - 3,5-6,3 m. Съответните стойности ще характеризират изследваната ивица от почвения масив, за която изчислителните параметри ще бъдат от значение.

Картиране на повърхностния релеф на стария насип

Работата разкри рязка разлика в структурата и физичните свойства на почвения масив на основата в южната (стара) и северната (нова) части на пътническия кей. Под покритата с кратери повърхност на стария кей в южната част на кея има плътни естествени алувиални и моренни почви, докато основата на северната част на кея е изградена от насипни почви. Георадарният участък показва силни дифрактирани вълни, свързани с технологични кладенци и основата на пешеходната площадка.

• Back

Изследване на ерозията на бетонни язовирни стени и зона на изтичане на вода от резервоара

Проучванията са проведени в сондаж с дълбочина 32 m, пробит в бетонната стена на язовира на горния резервоар на водноелектрическата централа Kruonis (Литва), за да се идентифицира и определи размерът на възможна зона на разхлабване на бетона на мястото на изтичане на вода от горния резервоар по дължината на разширителната фуга.

.

Схема на работа по метода на ненадлъжно VSP от повърхността на язовира

Изследването на свойствата на бетона с помощта на ненадлъжния VSP метод е извършено чрез възбуждане на еластични вибрации с удари от чук с тегло 1 kg върху повърхността на бетонен блок на язовира по мрежа от успоредни профили с разстояние 2 m между тях. Стъпката на точките на възбуждане по профилите също беше 2 m. Пиезохидрофонната 16-канална сонда беше поставена в кладенец, пълен с вода, и се премести нагоре по шахтата с 25 cm, докато всички точки на възбуждане на повърхността бяха разработени. Така стъпката между приемните канали в съставените сеизмограми е равна на 25 cm.

Схема на работа по метода на акустичното излъчване от ревизионната шахта

Изследването на свойствата на бетона по метода на сеизмоакустичното сканиране е извършено чрез възбуждане на еластични вибрации с удари от 1 kg чук в ревизионна шахта, разположена успоредно на наблюдателния кладенец на разстояние 2,6 m. Пиезохидрофонна 16-канална сонда беше поставена в кладенец, пълен с вода.

Примери за записи на ненадлъжно VSP и сеизмоакустично сондиране

В получените записи на ненадлъжното ВСП (вляво) и сеизмоакустичното сканиране от ревизионната шахта към кладенеца (вдясно) ясно се виждат първите пристигащи вълни по стоманената армировка на стените със скорост около 5300 m/s и по бетона със скорост 3100-3200 m/s. Централната честота на спектъра на трептенията и в двата случая е около 1600 Hz.

.

Карта на дебелината на насипния бетон на стените на язовирния блок в зоната на теча

Въз основа на кривите за време на пристигане на първата вълна за бетон на дълбочина 28-32 m в стената на касетъчния блок на язовира в съседство с температурната междублокова фуга е идентифицирана зона на декомпресия, в която скоростта на разпространение на надлъжната вълна е под 2700 m/s. Дебелината на тази зона в близост до стената е повече от 4,5 m, като постепенно намалява към вътрешната повърхност на стената от касетъчни блокове. Тази зона съответства по дълбочина на интервала, в който изтича вода от горния резервоар по дължината на дилатационната фуга, причинявайки излугване и разхлабване на бетонната стена на блока.

Обемна реконструкция на зоната на насипния бетон и кухината в зоната на теча

Скоростните напречни сечения, получени от достатъчно плътна мрежа от профили във вертикални равнини, бяха използвани за конструиране на обемно разпределение на скоростта в язовирния блок и за реконструкция на пространственото положение на зоната на разхлабване на бетона и кухината в стената на блока, възникнала в резултат на излужващото действие на водния поток.

• Back

Оглед на строителната площадка по време на инженерни проучвания

Целите на работата бяха:
- провеждане на междукладенец сеизмоакустично сканиране в група от три геотехнически кладенци с дълбочина 35 m и разположени на разстояние 3 m един от друг;
- измерване на електрическото съпротивление на горната част на почвения масив в 12 точки;
- измерване на електрическо съпротивление на дълбоки части от почвения масив по диагонални линии с дължина 200 m.
Проведени са допълнителни проучвания в следния обем:
- надлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране (ВСП) в централен геотехнически сондаж;
- ненадлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране от точката на южния геотехнически кладенец до централния кладенец от група В-3 на разстояние 3 m;
- сеизмично профилиране по метода на пълната дълбочинна точка (FDP) с използване на отразени вълни по профил, ориентиран от запад на изток;
- сеизмично профилиране по метода на пречупените и повърхностните вълни;
- мултиелектродно профилиране на импеданса (електротомография)

Сеизмично профилиране и електрометрия на горния почвен слой

Геофизические профильные работы с использованием малоглубинной сейсморазведки и электротомографии проводились в сочетании с акустическим сканированием и ВСП в трех скважинах, расположенных в центре участка исследований. Для интерпретации сейсмических данных использовались результаты геотехнического бурения и статического зондирования.

Прогнозна оценка на физичните свойства на почвите въз основа на надлъжни и напречни скорости на вълните.

Получените скорости Vp и Vs бяха използвани за изчисляване на прогнозните геотехнически параметри на почвите и скалната основа. Плътността и коефициентът на Поасон бяха изчислени за всички интервали на дълбочина. За некохезионни кватернерни почви са изчислени общият модул на деформация, ъгълът на вътрешно триене и специфичната кохезия. За основната скала бяха изчислени еластични константи: модул на Юнг, модул на срязване и обемен модул.

.

Картиране на повърхността на моренни и скални отлагания по метода на отразените вълни и електросъпротивителната томография.

Извършено е сеизмично профилиране с методите на отразени, пречупени и повърхностни вълни. Средните скорости на еластичните вълни бяха използвани от VSP данните в центъра за конструиране на сеизмични разрези в мащаб на дълбочина.

Изчисляване на прогнозните стойности на параметрите на плътност и деформация на почвата и скалната основа

Изчисленията на физическите параметри, параметрите на деформация и еластичността бяха извършени с помощта на следните зависимости:
Обемна маса: ρ = 1,2475 + 0,399 Vp – 0,026 Vp2
За алувиални и делувиални глинести почви:
Модул на деформация E = 83,53 - 145,7 Vp +64,15 Vp2
Ъгъл на вътрешно триене φ = -151,5 + 194,5 Vp – 52,05 Vp2
Специфична адхезия C = 0,03944 – 0,06583 Vp + 0,2861 Vp2
Порьозност m= 0.6482+ 0.05569 Vp - 0.1307 Vp2

Карта на стойностите на съпротивлението на почвата на дълбочина 4,5 m въз основа на микро-VES данни

За оптимално локализиране на електрическите заземявания бяха изградени карти на електрическо съпротивление на дълбочини от 1,5, 3,0, 4,5 и 6,0 m. Данните за съпротивлението бяха получени в няколко точки на строителната площадка с помощта на метода micro-VES с разстояние на захранващия електрод до 18 m. За да се свържат данни от електрическа томография, получени по профили с плитки данни от сеизмично проучване, VES бяха извършени по две перпендикулярни линии с дължина до 200 m.

• Back

Сеизмично проучване, наземно проникване с радар и проучване на естествени терени

Работа на мястото на планирания транспортен възел на Южния мост през реката. Даугава в Рига на десния бряг беше извършено с помощта на методи за сеизмично изследване на отразени и пречупени вълни, проникващо в земята радарно сондиране и електрометрия, използвайки метода на естественото поле. Резултатите от геотехнически сондажи, извършени от JSC Ceļuprojekts, бяха използвани за интерпретация на данните. В резултат на проучванията, извършени на местата, където са монтирани редица подпори на тристепенния транспортен възел, бяха открити прояви на погребан карст в доломитите на основната скала, лежащи под слой от плътни моренни глини.

Палеокарстови прояви върху георадарни и сеизмични разрези на една от транспортните възли

Карстовите доломити на строителната площадка лежат на дълбочина около 6 m и са покрити с алувиални отлагания и запълват почва с дебелина 4-5 m, под която се намира слой от плътни моренни глини с дебелина до 1,5 m. Фигурата показва типично проявление на карстови зони върху сеизмични и георадарни разрези.

Интерпретация на палеокарстови прояви върху сеизмични времеви разрези

За тълкуване на данните бяха получени следните данни:
- сеизмични разрези във времевата скала на обхвата;
- радарни секции в дълбочинната скала;
- участъци със средни скорости по протежение на сеизмични профили в мащаб на двойното време на пътуване на отразените вълни;
- сеизмогеоложки дълбоки разрези;
- разрези на скоростите на разпространение на надлъжни вълни по сеизмични профили в дълбочинна скала.
Всички горепосочени материали и инженерно-геоложки сондажни данни бяха използвани за интерпретация на комплекса от геофизични данни. Въз основа на едновременен анализ на сеизмогеоложки, инженерно-геоложки проучвания и литоложки разрези на кладенци са идентифицирани сеизмостратиграфски комплекси, границите на които са представени в сеизмични разрези под формата на корелирани фазови оси.

Карта на потенциала на естественото електрическо поле и възможните местоположения на погребани карстови прояви

Установени са прояви на палеокарст на дълбочина 6-8 m и 10-12 m в ивица с ширина 30-40 m, простираща се през цялата строителна площадка в меридионална посока. Освен това една от явните аномалии, показана на фигурата вдясно, се намира на мястото на монтаж на една от най-високите опори на надлеза на второ ниво.Допълнително изследване на потенциала на естественото електрическо поле разкрива удължена аномалия на положителни градиентни стойности в зоната на палеокарстово проявление, чиято ос е насочена към езерото в речната заливна низина. Аномалията се тълкува като свързана с подземен поток на просмукване на повърхността на основната скала. Според исторически данни на това място е имало малък приток на река Даугава, който в момента е блокиран от насипната почва на градското развитие.

• Back

Графики на зависимостите между скоростта на срязващата вълна и параметрите на статичното сондиране, получени в участъка на преливника

Резервен преливник - участък от водохващането

В проектния участък на аварийния преливник на водноелектрическата централа Plavinas бяха извършени плитки сеизмични изследвания и електрометрия с помощта на метода на електросъпротивителната томография заедно с геотехническо сондиране, статично и динамично (стандартно) сондиране на почвата. Сеизмичното изследване е извършено с помощта на методи на отразени, пречупени и повърхностни вълни, като се използват всички видове еластични вибрации, записани на сеизмограми от вертикални геофони и получени с едно разположение на 32 или 64 канални геофони с разстояние между каналите 2 m.

Вълнов модел върху сеизмичните записи

В горния участък на аварийния преливник участъкът е представен от дебел слой моренни глини, запълващ разклонение на погребана предледникова долина, и слой насипни почви на защитната стена и нейната основа с дебелина до 16-18 m. В това отношение записите ясно показват пречупена вълна, разпространяваща се по повърхността на доломитите в основната скала, отразени вълни от границите в девонските отлагания и поредица от интензивни нискоскоростни и нискочестотни повърхностни вълни.

.

Разрез на прогнозираните стойности на модула на обща деформация на моренни почви по оста на средната част на аварийния преливник

Извършени са директни изчисления на еластичните константи на почвения масив - модул на еластичност на Юнг, модул на срязване и коефициент на Поасон - въз основа на скоростите на разпространение на надлъжни и напречни вълни. Прогнозираните физико-механични параметри - плътност на почвата, общ модул на деформация, ъгъл на вътрешно триене и специфична адхезия - бяха изчислени с помощта на известни емпирични корелационни зависимости за определени типове почви, коригирани чрез съвместна обработка на данни от сеизмични проучвания и статично сондиране на изследователската площадка.

Корелация на графиките на зависимостта между скоростта на напречните вълни и стандартизирания брой удари N по време на динамично сондиране в моренни почви

Времеви разрези по метода на отразените надлъжни (а) и напречни (б) вълни

На отдельных участках сейсмических профилей для повышения детальности отображения нижней части разреза моренных грунтов, представленных грядами крупнообломочного и валунного материала, выполнялось профилирование с использованием горизонтальных приемников упругих колебаний. Полученные по этим записям разрезы поперечных волн с большей степенью детальности отображали строение нижнего интервала моренных отложений мощностью до 10-12 м.

• Back

Разрез на скоростите на надлъжните вълни по оста на аварийния преливник през коритото на канала

За определяне на дълбочината на залягане на доломити в основната скала бяха използвани надлъжни секции на скоростта на разпространение на вълните, изчислени по метода на пречупената вълна. Позицията на повърхността на доломита в недренираната част на канала с ширина около 105 m е получена от сеизмични записи от приемен масив, разположен на острова, и възбуждане на вибрации на брега.

Долната част на преливника на резервата е успокоителен басейн

Работата беше извършена с помощта на инженерни сеизмични изследвания и електросъпротивителна томография на островен участък в централната част на речното корито, който беше недостъпен за сондиране и пресъхна, когато водноелектрическата централа спря да работи и нивото на водноелектрическата централа Kegums, разположено надолу по течението на каскадата, беше изчерпано.Основната цел на работата беше да се определят контурите на стените на прекалено дълбоката предледникова долина на река Даугава, която пресича скалните доломити на горния девонски комплект Plavinas на строителната площадка на водноелектрическата централа Plavinas. Стръмните долини, по които протичат свлачищни и карстови процеси и се увеличава скоростта на филтриране на подпочвените води, са неблагоприятни за изграждане на тежки бетонни основи и стени на успокоителни басейни.

.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни върху островен участък от пресъхнало речно корито

От страната на паледолината се забелязва пропадане на покрива на доломитите с повече от 6 m.

.

Разрез скоростей продольных волн по профилю, ориентированному под углом к простиранию борта долины

Дълбочината на доломитния покрив в началната част на профила достига 20 m. Най-дълбоката част на долината, изпълнена с водонаситени моренни глини, също е показана на геоелектрическия разрез, получен чрез електротомографския метод.

.

Оценка на физичните свойства на моренните почви

Тъй като беше невъзможно да се получат данни от статично сондиране и вземане на почвени проби за лабораторни тестове на мястото на острова, модифицирана номограма на Олсен, като се вземат предвид местните условия, и статистически зависимости, коригирани според геофизичните и геотехнически данни на брега, бяха използвани за класифициране на видовете и оценка на физическите свойства на моренните отлагания, запълващи долината.

Разрез на прогнозираните стойности на модула на общата деформация на моренните почви по един от профилите на островната площадка

• Back

Поставяне на геофон за профилиране чрез методите на пречупени и повърхностни вълни

Техническите спецификации включват:
- сеизмоакустично изследване на състоянието на насипния почвен масив в основата на котвената стоянка на свободното пристанище Вентспилс с помощта на набор от методи на пречупени, повърхностни и отразени вълни на дълбочина 10-15 m.
- тестване на метода за наземно радарно сондиране.
Обем на извършените изследвания:
- сеизмично профилиране по метода на пречупени, повърхностни и отразени вълни по един профил с дължина 126 m;
- радиолокационно сондиране на подповърхностни пластове с два вида приемно-излъчващи антени с работна честота на излъчвания импулс 150 MHz и 900 MHz по четири профила с дължина 160 m;
При профилиране по метода на пречупената вълна стъпката на приемните канали беше 2 m, стъпката на точките на възбуждане беше 8 m, точките на възбуждане бяха обработени с точка на възбуждане, преместена на 16 m от началната и крайната точка на разположението на геофона.

Откриване на отстраняване на почвата от основата на стълба с помощта на сеизмично профилиране и проникващ в земята радар

Най-информативният параметър, характеризиращ зоните с ниска плътност, трябва да се счита за скоростта на разпространение на напречните вълни. Според този параметър и тясно свързаното с него изчисление на ъгъла на вътрешно триене в повърхностния слой на сухата насипна почва се разграничават доста ясно 4 аномални зони, простиращи се на дълбочина 2-4 m. Стойността на този параметър не се влияе от наситеността на почвата с вода, поради което може да опише свойствата на почвената маса както над нивото на водата, така и в подгизналата част на почвения интервал.По параметъра на скоростта на напречната вълна над дълбочина 8 m в интервала ПК 30-ПК-40 се разграничава широка аномалия на намалените скорости, която вероятно е свързана с отмиването на фината фракция натрупан пясък и изнасянето му в реката. Тази аномалия заслужава специално внимание, тъй като се намира в непосредствена близост до района на ликвидираното срутване на кея.

Георадарна секция с 900 MHz антена и надлъжна вълнова скоростна секция

Отклонението на отразяващите хоризонти в покрива на земната маса може да бъде свързано с утаяването на развалинния слой и наводняването на пясъка, което причинява „закъснение“ във времето на записване на отражението от подлежащите хоризонти.Радарните профили с ограничено проникване на сондиращия импулс в почвата под нивото на подпочвените води характеризират основно дренирания почвен слой на дълбочина до 2 m от повърхността на сондирането. Тези зони отразяват главно наводняване на пясъчния слой, което може да е краткотрайно.

• Back

Утаителен резервоар за флотационни отпадъци от завода за желязна руда Choclon-II на Show Gang (Перу)

Целта на работата беше да се идентифицират възможни тектонични разломи в кватернерния почвен масив на дълбочина до 50 м, през които токсичните отпадъци от обогатяването на флотационна руда могат да попаднат в океана.

.

Сеизмичен профил в междупланинската котловина - на мястото на планирания флотационен утаител за отпадъци

Работата е извършена върху разредена ортогонална мрежа от профили, разположени на интервали от 500-700 m един от друг. Ориентация на профили по и напречно на междупланинската котловина, в най-ниската точка на която е разположен участъкът от проектирания утаител. Методологията на работата е насочена основно към записване на пречупени вълни, възбудени от експлозии на амонитни заряди в ями с дълбочина 0,6-0,8 m с интервал от 120 m по протежение на профила.

Сеизмограма на пречупени и повърхностни вълни, получени по време на експлозия на 3 kg заряд от амонит с дължина на геофонната решетка 360 m

Геофоните са монтирани върху дебел слой насипен пясък, който представлява среда със силно затихване на енергията на еластичните вълни. Записи с дължина от 800 до 1600 ms, получени с разделителна способност 400 и 800 μs със стъпка на приемния канал 5 m, бяха използвани за конструиране на сечения на надлъжни и напречни скорости на вълните.

Приготвяне на амонитни заряди

Поради характеристиките на повърхностните почви (дебел повърхностен слой от рохкави почви - сухи черупкови пясъци), в които енергията на еластичните вълни бързо отслабва, за да се получи ходограф на пречупена вълна в случай на първо пристигане с приемна база 250-400 m, бяха използвани достатъчно мощни източници на еластични вълни - експлозии на амонитни заряди (с разрешение от органите за защита на околната среда).

• Back

Работи по метода на пречупени и отразени вълни в долината на река Инамбари (департамент Пуно, Перу)

Работата включваше профилиране с помощта на метода на пречупената вълна по стените на планинската долина, по ръбовете на бреговете и през коритото на реката, както и разработване на CDP профил с помощта на метода на отразената вълна по пътя на десния бряг през площадката на язовира.

.

Сеизмични речни профили по проектните трасета на водноелектрическия язовир

За записване на еластични вълни на земни площи бяха използвани 48-канални геофонни масиви със стъпка на канала 5 m. В коритото на реката сигналите се приемат с помощта на плаващи или положени на дъното хидрофонни плитки с пиезоелектрични сензори за налягане. За възбуждане на вибрации са използвани експлозии на динамитни заряди с тегло 200-600 g.

.

Резултат от обработката на първите постъпления на пречупени вълни

Разрез на скоростите на разпространение на надлъжни вълни по напречния профил по протежение на десния бряг на проектирания язовир

Скални разкрития и напречно сечение на модула на универсална компресия въз основа на сеизмични данни през проектната площадка на язовира

Под проектния участък на язовира в участъка се появява широка зона от изветрели самородни аргилити с отслабени якостни свойства.

• Back

Методологическа подкрепа на работите по методите на ненадлъжно VSP и сканиране между ямките

Работата е извършена на територията на най-голямото находище на калиево-магнезиеви соли в Европа, находището Верхне-Кама. Находището се разработва от 30-те години на миналия век. Минните полета покриват огромни райони на градско и промишлено развитие, в чиито почвени основи, под въздействието на подземни изработки, наскоро започнаха да се развиват опасни техногенни процеси. Институтът по минно дело на Руската академия на науките идентифицира и наблюдава такива процеси в продължение на няколко десетилетия. Един от най-обещаващите методи за мониторинг е сеизмичното изследване на повърхността и във вътрешни точки на околната среда.Нашата задача беше да осигурим методологична подкрепа за геофизична работа, използвайки методи за вертикално сеизмично профилиране и сеизмоакустично сканиране между кладенци, и да разработим софтуер за обработка и интерпретация на данни.

Софтуер за обработка и интерпретация на данни

Разработването на уникални програми за обработка на данни беше извършено успоредно с разработването на методи за работа на терен с използване на ненадлъжно VSP и сеизмично сканиране между кладенци. Почти всеки нов изследователски обект, поради значителни различия в сеизмогеоложките условия, площта и дълбочината на изследване, изискваше разработването на нови алгоритми и структури на модули за обработка. Ядрото на алгоритъма беше модул за адаптивно моделиране на разнородна многослойна високоскоростна среда чрез минимизиране на функционала на времето за пътуване на еластична вълна от източник до приемник. Пример за конструиране на скоростен модел на околната среда, базиран на метода на сканиране между ямките, използващ принципа на минималните отклонения на серия от теоретични ходографи от наблюдаваните, е показан на фигурата отляво.

Выявление зон с ослабленными прочностными свойствами на участках проседания грунтового массива методом непродольного ВСП

Повреди на надсолния слой възникнаха в много райони на жилищно и промишлено развитие в град Березники. В още по-голям брой райони се наблюдава слягане на почвения слой над изработките. Скоростта на потъване на места може да достигне до 40 см годишно. В много идентифицирани зони на слягане са пробити кладенци за наблюдение, в които се извършват периодични проучвания, като се използват методи за сондажно сеизмично проучване във връзка с наземни наблюдения на профила. Наблюденията по ненадлъжния VSP метод се извършват по мрежа от произволно разположени профили (в зависимост от характеристиките на релефа и препятствията). При директен VSP източниците на възбуждане на еластична вълна са разположени на повърхността, а приемниците на сигнала са в кладенеца. При обратен VSP се осъществява обратното разположение.Фигурата вляво показва резултата от измерванията на скоростите на еластичните вълни по три успоредни профила, разположени на разстояние 10, 12 и 14 m от кладенеца с приемници. В района на наблюдение скоростта на слягане на земната повърхност е 11 cm годишно. Зоната на най-интензивното потъване се показва на профилите чрез рязко намалени скорости на разпространение на еластични вълни в близост до кладенеца за наблюдение.

Метод на междуямкова трансилюминация

Три години по-късно в тази зона са пробити още два наблюдателни кладенеца, в които са извършени изследвания по метода на сеизмоакустичното сканиране. Измерванията се извършват чрез възбуждащи импулси с източник на електрическа искра и приемане на сигнали с хидрофони в права и обратна посока между три кладенци с дълбочина 60 m, разположени на една и съща линия. Добрата конвергенция на резултатите от сканирането в права и обратна посока потвърждава общото намаляване на скоростите на разпространение на еластичните вълни в областта на ямка 17ig (в дясната част на секцията). Най-отчетливо намаление на скоростта се наблюдава в долната част на участъка на дълбочина над 35 m.В лявата част на участъка близо до кладенец 17А се записва зона с ниски скорости в приповърхностната част на скалната маса, което може да показва образуването на нова зона на потъване на земната повърхност.

Локализация на зоната на интензивно потъване на земната повърхност

Изследванията в район с висока скорост на потъване на земната повърхност (до 40 cm годишно) с помощта на ненадлъжни VSP и методи за трансилюминация между кладенци разкриха локална зона на рязко намаляване на скоростите на еластичните вълни с ширина около 40-50 m. Зоната на разрушаване на скалната маса се простира на дълбочина 40-45 m от повърхността. Този пример ясно показва предимствата на геофизичните методи за наблюдение във вътрешни точки на околната среда, разкриващи пространствени промени във физико-механичните свойства на скалната маса, в сравнение със сондажни кладенци в отделни точки.

Разрушаване на скална маса при промишлено развитие над минни изработки

Геофизичният мониторинг на зони с интензивно потъване на земната повърхност позволява своевременно идентифициране на местата на възможни катастрофални повреди в жилищни и промишлени сгради и, когато е възможно, осигуряване на превантивни мерки за отстраняване на опасни последици.

• Back

Причинен от човека провал на надсолния пласт на минното поле на СКРУ-2

На 18 ноември 2014 г. на територията на дачен кооператив „Ключики“, на 3,5 км източно от град Соликамск, се случи голямо срутване на надсолния пласт в минното поле на минно управление „СКРУ-2“. Основната причина за срутването се счита за предизвиканото от човека земетресение през 1995 г. с епицентър в същия район, проникването на подпочвени води в слоевете карналит, които са най-податливи на разтваряне, и образуването на празнини. Провалът бързо се разшири от първоначалните си размери от 20x30 m до 120x125 m с дълбочина 50 m през септември 2015 г.Въпреки многостранните мерки за ликвидация, към момента на приключване на аварийните работи размерите на основната повреда бяха 170x190 m, а като се вземе предвид новата повреда, образувана през 2018 г. на североизток от нея, общите размери на зоната на срутване достигнаха 170x230 m.

Схема на проекции на траектории на лъчи върху земната повърхност по време на вертикално сеизмоакустично профилиране на площ в кладенци на геофизичен полигон

За да организира геофизичния мониторинг на състоянието на почвата и скалния масив в зоната на минното поле в близост до провала, Минният институт на Уралския клон на Руската академия на науките започна различни геофизични работи почти веднага след образуването на провала. На повърхността е инсталирана мрежа от сеизмични сензори за денонощно наблюдение на микроземетресенията. За наблюдения във вътрешни точки на околната среда е организиран полигон, включващ 6 геофизични сондажа с дълбочина 200 m, т.е. практически до повърхността на солния слой. Периодично в кладенците се извършва комплекс от сеизмоакустично вертикално профилиране и междуямково сканиране. В същото време се разработват профили за инженерни сеизмични проучвания на повърхността около повредата.Нашата задача беше да осигурим методологична подкрепа за мониторинг с помощта на наблюдения във вътрешни точки на околната среда (в геофизични кладенци), да разработим алгоритми и програми за обработка на наблюденията и да оценим промените в състоянието на почвата и скалния масив на надсолния слой. По-долу са дадени примери за обработка и интерпретация на данните от геофизичния мониторинг.

Изчисляване на подробен скоростен разрез въз основа на данни от ненадлъжно (площно) вертикално сеизмоакустично профилиране

В един от вариантите е извършено ненадлъжно вертикално профилиране с приемници, разположени в кладенеца, а възбуждането на трептенията се извършва по профили на повърхността с помощта на прахови заряди. Профилите са разположени така, че траекториите на сеизмичните лъчи да покриват, доколкото е възможно, целия обем на скалния масив на обекта.Мониторингът е извършен с помощта на 6 сондажа в зоната за геофизични изследвания. За всяка равнина на предаване бяха построени ходографи на първите пристигания на директни вълни (вляво); за всеки наблюдаван ходограф, теоретичен ходограф (в центъра), съответстващ на подробен скоростен модел (вдясно), беше избран с помощта на метода за адаптивно моделиране.Text

Вертикално напречно сечение на куба на скоростите на разпространение на надлъжни вълни Vp според данните за зона VSP

Въз основа на набор от избрани скоростни модели за всяка точка на възбуждане беше събрана пространствено координирана извадка от скорости, която имаше формата на обърната пирамида в пространството. Компилационната извадка за всички кладенци в тестовата площадка беше пространствен набор от точки със стойности на скоростта, подобни на куба на скоростта, получен при обработката на 3D земни сеизмични данни. Последващият анализ на разпределението на скоростта в масива е извършен с помощта на серия от произволно ориентирани вертикални и хоризонтални участъци от получената пространствена проба.Вертикално напречно сечение на куба на скоростта може да се получи от произволно ориентиран набор от равнини през пространствения обем на пробата. В този пример проекциите на разрезните равнини вървят по даден криволинеен профил, в началото и края на който са разположени мониторингови кладенци.

Пример за хоризонтален разрез на скоростите при абсолютна кота +100 m (приблизително на дълбочина 100 m от повърхността)

Хоризонталната секция може да бъде зададена на произволно абсолютно ниво в обемната извадка от скорости. Поради особеностите на геометрията на разпространението на сеизмичните лъчи с дълбочина, общата площ на хоризонталното изместване намалява и фрагментите от секции се „изтеглят“ към точките на мониторинговите кладенци.

Конструиране на скоростен куб Vp въз основа на данни от ненадлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране

За интерактивна интерпретация получената обемна извадка от скорости може да бъде представена като куб на скоростта. Три ортогонални секционни равнини могат да се преместват интерактивно, за да осигурят по-ясна картина на пространственото разпределение на аномалиите на скоростта.

Съвместна интерпретация на сондажни наблюдения и повърхностни сеизмични изследвания с помощта на метода на повърхностните вълни

Пример за локализиране на потенциално опасни зони на вертикално разрушаване в масива от надсолни слоеве.По-горе е част от коефициента на затихване на повърхностните вълни въз основа на записите от земни сеизмични проучвания; по-долу е част от скоростите на разпространение на надлъжни вълни, базирани на данни за ненадлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране в сондажи

• Back

Обработка и интерпретация на данни от акустичен мониторинг на замръзване на скали в зоните на прокопаване на шахти в Нежински минно-обогатителен комбинат

Целта на работата е да се контролира температурният режим на скалната маса по време на образуването на ледено-скална бариера в зоната на замръзване на шахтите на мина Нежинска GOK въз основа на ултразвукови (акустични) методи за контрол. Полевите измервания бяха извършени от отдела за активна сеизмична акустика на Минния институт на Руската академия на науките.
Нашата задача беше да осигурим методологична подкрепа, обработка и интерпретация на данни от ненадлъжно вертикално сеизмоакустично профилиране в контролни кладенци.

Системы наблюдений

Ненадлъжно вертикално сеизмично профилиране (VSP) в зоната на потъване на минна шахта беше извършено по метода на директно сканиране с източници на сеизмично импулсно възбуждане, разположени по протежение на ненадлъжни профили на повърхността, и приемни хидрофонни сонди, разположени в сондажа. Разположението на линиите на източника и контролните ямки е показано на фигурата вляво. Стъпката на преместване на точките на възбуждане по профилите е 4 m, стъпката на приемане на хидрофонни сонди в кладенеца е 1 m. Поради появата на нови обекти на обекта по време на строителството, разположението на линиите на източника на възбуждане се различава значително на различните етапи от изследването.

Анализ на вълнови модели

Фигурата по-долу показва типичен времеви разрез, получен на 3-тия етап от работата (след замръзване на почвата по пръстеновидния контур на ледената стена). Моделът на вълните до дълбочина от 150 m се характеризира с голям брой добре корелирани падащи и издигащи се надлъжни вълни. При пристигане на първите вълни ясно се виждат аномални зони с повишени скорости на интервали от дълбочини на най-пълното замръзване на почвената маса.

.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни въз основа на ненадлъжни VSP данни и графика на скоростта въз основа на данни от кръстосано сканиране преди замръзване

Работата е извършена на три етапа: преди началото на замръзването, в средния етап на замръзване и след края на замръзването на ледената стена след началото на прокопаването на шахтите. Замразяването се извършва чрез изпомпване на нискотемпературен азот през замразяващи кладенци, разположени в пръстен около контура на стените на шахтата. Извършени са акустични измервания в 3 контролни кладенци, разположени на 2-3 m извън външния контур на замръзващите кладенци.Наблюденията бяха извършени с помощта на ненадлъжния метод VSP по профили, разположени извън контура на замръзващите кладенци, и с помощта на метода за междукладенно сканиране между всеки контролен кладенец през скалната маса на проектната шахта.

.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни според ненадлъжни VSP данни преди началото на замръзване

Горната част на участъка се характеризира с относително ниски (1200-1500 m / s) стойности на скоростта, съответстващи на зоната на аерация и наситени с вода песъчливо-глинести почви. Забелязват се малки включвания с форма на леща от по-плътни литоложки разновидности. Започвайки от дълбочина 95-100 m, се наблюдава рязко увеличение на скоростите, съответстващи на плътни карбонатно-теригенни скали.

.

Разрез на скоростите на надлъжните вълни въз основа на ненадлъжни VSP данни по време на замръзване

На втория етап от изследването, по време на процеса на замръзване, в горната част на разреза в близост до контура на замръзващите кладенци се появяват вертикални зони с повишени скорости. Ясна проява на измръзване се наблюдава и в дълбоката част на ствола, в интервала на залягане на основната скала. В средната част, на дълбочина 55-80 m, остава зона с ниски скорости, която вероятно е свързана с недостатъчна степен на замръзване поради проявата на активни хидродинамични процеси в почвите.

.

Хоризонтално напречно сечение на скоростите на надлъжните вълни въз основа на ненадлъжни VSP данни по време на замръзване на дълбочина 110 m от повърхността.

Хоризонталните разрези на получената обемна проба от скорости на различни дълбочини позволяват да се характеризира разпределението на скоростите и да се свържат с характеристиките на литологията и хидродинамичния режим на скалната маса. Съответно, това даде възможност да се оцени степента и качеството на замръзване на ледената стена при различни интервали на изкопаване на шахтата.

• Back

1997 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Разработване и производство на комплект инженерна 48-канална сеизмична станция IS-48 и 96-канален превключвател за работа в подземни солни разработки и в минните полета на Верхнекамското находище на калиева сол (Русия)

1997 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Разработка и изготовление комплекта инженерной 48-канальной сейсмостанции IS-48 и 96-ти канального коммутатора каналов для работ в подземных соляных выработках и на шахтных полях Верхнекамского месторождения калийных солей (Россия)

1998 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Разработка и производство на комплект минен 32-канален геоакустичен локатор IS-32.01 и софтуер за събиране и обработка на данни (Русия)

1998 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Разработка и изготовление комплекта шахтного 32-х канального геоакустического локатора IS-32.01 и программного обеспечения сбора и обработки данных (Россия)

2002 г. OJSC "Uralkali" (Berezniki) Разработка и производство на комплект руднична 64-канална сеизмична станция IS-32/64.04 (Русия)

2002 г. ОАО "Уралкалий" (г.Березники) Разработка и изготовление комплекта шахтной 64-х канальной сейсмостанции IS-32/64.04 (Россия)

2000 AS "Ceļuprojekts" (Рига) Инженерни и геофизични проучвания на строителната площадка на нов мост през река Дубна в село Ливани (Латвия)

2000 г. AS "Ceļuprojekts" (г.Рига) Инженерно-геофизические исследования на участке строительства нового моста через р.Дубна в п.Ливаны (Латвия)

2000 г. "Rigas HES" (Рига) Експериментална работа с използване на инженерни сеизмични изследвания и методи за георадарно сондиране на язовирната стена на Рижската водноелектрическа централа (Латвия)

2000 г. "Rigas HES" (г.Рига) Опытные работы методами инженерной сейсморазведки и георадарного зондирования на участке дамбы Рижской ГЭС (Латвия)

2000 IU "L.Konstante" (Рига) Геофизични изследвания на дъното на дренажния канал в долната част на перона на Kegums HPP-2 (Латвия)

2000 г. IU "L.Konstante" (г.Рига) Геофизические исследования дна водоотводного канала в нижней части рисбермы Кегумской ГЭС-2 (Латвия)

2001 SIA "Balt-Ost-Geo" (Рига) Геофизични изследвания на дъното на площадката за драгиране на фарватера на пристанище Салацгрива (Латвия)

2001 г. SIA "Balt-Ost-Geo"(г.Рига) Геофизические исследования дна участка дноуглубительных работ на фарватере порта Салацгрива (Латвия)

2001 IU "L-Konstante" (Рига) Мониторинг на геофизични изследвания на мястото на ремонтни и поддържащи работи в долната част на перона на дренажния канал на Kegums HPP-2 (Латвия)

2001 г. IU "L-Konstante" (г.Рига) Мониторинговые геофизические исследования на участке ремонтно-профилактических работ в нижней части рисбермы водоотводного канала Кегумской ГЭС-2 (Латвия)

2001 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Разработка и производство на комплект минна 64-канална сеизмична станция IS-32/64.03

2001 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Разработка и изготовление комплекта шахтной 64-х канальной сейсмостанции IS-32/64.03

2002 OJSC "Uralkali" (Berezniki) Разработване и производство на комплект руднична 64-канална сеизмична станция IS-32/64.04 (Русия)

2002 г. ОАО "Уралкалий" (г.Березники) Разработка и изготовление комплекта шахтной 64-х канальной сейсмостанции IS-32/64.04 (Россия)

2002 SIA "Balt-Ost-Geo", (Рига) Геофизични изследвания в акваторията и крайбрежната територия на пристанището на Вентспилс (пристанищна зона на AS "Ventbunkers")

2002 г. SIA "Balt-Ost-Geo", (г.Рига) Геофизические исследования на акватории и прибрежной территории аванпорта Вентспилс (участок порта AS "Ventbunkers")

2002 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Разработка и производство на комплект блокове за 128-канална телеметрична инженерна сеизмична станция IS-128.01 (Русия)

2002 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Разработка и изготовление комплекта блоков 128-канальной телеметрической инженерной сейсмостанции IS-128.01 (Россия)

2003 г. SIA "Balt-Ost-Geo"(г.Рига) Сейсмоакустическое профилирование на участке проектируемых дноуглубительных работ порта Палдиски (Эстония)

2003 г. SIA "Balt-Ost-Geo"(г.Рига) Сейсмоакустическое профилирование на участке проектируемых дноуглубительных работ порта Палдиски (Эстония)

2003 SIA "Meridians" (Даугавпилс) Извършва сеизмично профилиране на участък 2 от левия бряг на водноелектрическата централа Plavinas (Латвия)

2003 г. SIA "Meridians" (г.Даугавпилс) Выполнение работ по сейсмическому профилированию на участке 2 левобережной дамбы Плявиньской ГЭС (Латвия)

2003-2004 SIA "Iženieri" (Рига) Геофизична инженерна работа за изследване на физическите свойства на почвения масив на крайбрежния склон на петролното пристанище Вентспилс с помощта на приповърхностни пространствени сеизмични методи (Латвия)

2003-2004 г. SIA "Iženieri" (г.Рига) Инженерно-геофизические работы по изучению физических свойств грунтового массива берегового склона Вентспилсской нефтегавани методами приповерхностной пространственной сейсмики (Латвия)

2004 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките, Научно-производствено предприятие "Интромаг" (Перм) Разработка и производство на комплект блокове за 160-канална телеметрична инженерна сеизмична станция IS-128.02 (Русия)

2004 г. Горный Институт УрО РАН, НПП "Интромаг" (г.Пермь) Разработка и изготовление комплекта блоков 160-канальной телеметрической инженерной сейсмостанции IS-128.02 (Россия)

2004 SIA "Meridians" (Даугавпилс) Извършване на работа по сеизмично профилиране на мястото на дренажни кладенци в долното течение на водноелектрическата станция Plavinas (Латвия)

2004 г. SIA "Meridians" (г.Даугавпилс) Выполнение работ по сейсмическому профилированию на участке расположения дренажных скважин в нижнем бьефе Плявиньской ГЭС (Латвия)

2004 AS "Ceļuprojekts" (Рига) Инженерно-геофизични проучвания на участъка от десния транспортен възел на Южния мост над река Даугава (Рига)

2004 г. AS "Ceļuprojekts" (г.Рига) Инженерно-геофизические исследования на участке правобережной транспортной развязки Южного моста через р.Даугава (г.Рига)

2005 SIA "Iženieri" (Рига) Мониторингови инженерни и геофизични изследвания за оценка на състоянието на почвения масив на крайбрежния склон на петролното пристанище Вентспилс след ремонт и поддръжка (Латвия)

2005 г. SIA "Iženieri" (г.Рига) Мониторинговые инженерно-геофизические исследования по оценке состояния грунтового массива берегового склона Вентспилсской нефтегавани после ремонтно-профилактических работ (Латвия)

2006 г. KU PP "Meridians" (г.Даугавпилс), Круонисская ГАЭС Сейсмоакустические исследования в зоне протечки воды в деформационном шве водоприемника Круонисской гидроаккумуляционной электростанции (ГАЭС, Литва)

2006 г. KU PP "Meridians" (г.Даугавпилс), Круонисская ГАЭС Сейсмоакустические исследования в зоне протечки воды в деформационном шве водоприемника Круонисской гидроаккумуляционной электростанции (ГАЭС, Литва)

2006-2007 JSC "Morinzhgeologia" (Рига) Разработване на софтуер за събиране на данни и обработка на материали от инструментални проучвания на подводни пресичания на магистрални газопроводи през реки и резервоари

2006-2007 г.г. АО "Моринжгеология" (г.Рига) Разработка программного обеспечения сбора данных и обработки материалов приборного обследования подводных переходов магистральных газопроводов через реки и водохранилища

2008 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Сглобяване на оборудване, разработка на софтуер, изпълнение на работи по метода на пречупената вълна, обработка и интерпретация на сеизмични данни, получени в язовира за утаяване на флотационни отпадъци Choclon-2, провинция Маркона, департамент Ика и Сантяго де Чуко (Перу)

2008 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Комплектация аппаратуры, разработка программного обеспечения, выполнение работ методом рефрагированных волн, обработка и интерпретация сейсмических данных полученных на плотине отстойника флотационных отходов Choclon-2, провинция Marcona, департамент Ica и Santiago de Chuco (Перу)

2008 SIA "Meridians" (Даугавпилс), OJSC "Gidroproekt" (Москва) Провеждане на сеизмични проучвателни работи с помощта на методите на пречупени и отразени вълни (mini-CDP), електрорезистивна томография и ехосондиране в участъка на резервния преливник на водноелектрическата централа Plavinas (Латвия)

2008 г. SIA "Meridians" (г.Даугавпилс), ОАО "Гидропроект" (г.Москва) Выполнение сейсморазведочных работ методами рефрагированных и отраженных волн (мини-ОГТ), электротомографии и эхолотного промера на участке резервного водосброса Плявиньской ГЭС (Латвия)

2009 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Геофизични изследвания с използване на методи за плитко сеизмично проучване на обекта за проучване за изграждане на язовир на голяма надморска височина за водноелектрическа централа на река Инамбари, департаменти Куско, Мадре де Диос и Пуно (Перу), обработка и интерпретация на данни.

2009 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Геофизические исследования методами малоглубинной сейсморазведки на участке изысканий под строительство высотной плотины ГЭС на р.Инамбари, департаменты Cuzco, Madre de Dios и Puno (Перу), обработка и интерпретация данных.

2009 г. SIA "Balt-Ost-Geo", SIA "L-4" (г.Рига) Выполнение геофизических работ по исследованию свойств грунтов на площадке строительства блока ТЭЦ-2 (г. Рига)

2009 г. SIA "Balt-Ost-Geo", SIA "L-4" (г.Рига) Выполнение геофизических работ по исследованию свойств грунтов на площадке строительства блока ТЭЦ-2 (г. Рига)

2009 SIA "Meridians" (Даугавпилс), OJSC "Gidroproekt" (Москва) Извършване на работи с използване на методи за плитко сеизмично проучване и електрическа томография в успокоителната зона на резервния преливник на водноелектрическата централа Plavinas (Латвия)

2009 г. SIA "Meridians" (г.Даугавпилс), ОАО "Гидропроект" (г.Москва) Выполнение работ методами малоглубинной сейсморазведки и электртомографии на водобойном участке резервного водосброса Плявиньской ГЭС (Латвия)

2009 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Сеизмични проучвателни работи по метода на пречупената вълна на мястото на планираната кариера Mazuko в долината на реката. Инамбари, департамент Мадре де Диос (Перу).

2009 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Сейсморазведочные работы методом рефрагированных волн на участке проектируемого карьера Mazuko в долине р. Инамбари, департамент Madre de Dios (Перу).

2010 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на плитки сеизмични данни за изследване на свойствата на почвата на мястото на планираната водноелектрическа централа Carpapata, департамент Хунин (Перу)

2010 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных малоглубинной сейсморазведки по исследованию свойств грунтов на площадке проектируемой гидроэлектростанции Carpapata, департамент Junin (Перу)

2010 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на плитки сеизмични данни за изследване на свойствата на почвата на мястото на планираната водноелектрическа централа Carpapata-2, департамент Хунин (Перу)

2010 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных малоглубинной сейсморазведки по исследованию свойств грунтов на площадке проектируемой гидроэлектростанции Carpapata-2, департамент Junin (Перу)

2010 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на плитки сеизмични данни за изследване на свойствата на почвата на площадката на моста Puente Nana (Лима, Перу)

2010 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных малоглубинной сейсморазведки по исследованию свойств грунтов на площадке моста Puente Nana (г. Лима, Перу)

2011 SIA "ATVV Aka" (Рига) Експериментална работа с използване на плитко сеизмично проучване на място за водовземане в село Вангажи (Латвия)

2011 г. SIA "ATVV Aka" (г.Рига) Опытные работы методом малоглубинной сейсморазведки на участке водозабора в п.Вангажи (Латвия)

2011 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни по метода MASW на мястото на високопланинското златно находище Chucapaca-1, департамент Moquegua (Перу)

2011 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методом MASW на участке высокогорного месторождения россыпного золота Chucapaca-1, департамент Moquegua (Перу)

2011 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на MASW сеизмични данни на свлачищната площадка Сан Габан в южната част на Междуокеанската магистрала, департамент Пуно, Перу

2011 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методом MASW на оползневом участке San Gaban в южной части автотрассы Интерокеаника , департамент Puno, Перу

2012 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни с помощта на методи на MASW и пречупени вълни в златното находище Chucapaca-2 на голяма надморска височина, департамент Moquegua, (Перу)

2012 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методами MASW и рефрагированных волн на участке высокогорного месторождения россыпного золота Chucapaca-2, департамент Moquegua, (Перу)

2012 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни с помощта на методите на MASW и рефракционните вълни в района на напоителни работи Chinecas, департамент Ancash, (Перу)

2012 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методами MASW и рефрагированных волн на участке ирригационных сооружений Chinecas, департамент Ancash, (Перу)

2013 SIA "GTL" (Вентспилс) Извършване на геофизични работи с използване на наземни радарни и сеизмични методи за изследване на свойствата на почвите в основата на пътническа койка № 18 на свободното пристанище Вентспилс (Латвия)

2013 г. SIA "GTL" (г.Вентспилс) Выполнение геофизических работ методами георадарного зондирвания и сейсморазведки по исследованию свойств грунтов в основании пассажирского причала № 18 свободного порта Вентспилс (Латвия)

2013 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка и интерпретация на сеизмични данни с помощта на методите на MASW и пречупени вълни на мястото на моста Лас Ломас, департамент Пиура, (Перу)

2013 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка и интерпретация данных сейсморазведки методами MASW и рефрагированных волн на участке моста Las Lomas, департамент Piura, (Перу)

2013 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Методическа подкрепа за сеизмоакустични изследвания в кладенци, разработване и адаптиране на софтуер за обработка на ненадлъжни VSP данни (Русия)

2013 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Методическое сопровождение сейсмоакустических исследований в скважинах, разработка и адаптация программного обеспечения для обработки данных непродольного ВСП

2013 SIA "GTL" (Вентспилс) Извършване на наземни радарни изследвания на почвения масив от засипка на пътническа стоянка № 23 на свободното пристанище Вентспилс (Латвия)

2013 г. SIA "GTL" (г.Вентспилс) Выполнение георадарных исследований грунтового массива обратной засыпки на пассажирском причале № 23 Вентспилсского свободного порта (Латвия)

2014 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни с помощта на методите на MASW и пречупените вълни на структурата Potrerillos, отдел Piura (Перу)

2014 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методами MASW и рефрагированных волн на участке сооружений Potrerillos, департамент Piura (Перу)

2014 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни с помощта на методите на MASW и пречупените вълни на структурата Potrerillos, отдел Piura (Перу)

2015 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методами MASW и рефрагированных волн на участке сооружений Ollachea, департамент Puno (Перу)

2015 AS "LNK Industries" (Рига) Грунтопроникващи радарни изследвания на почвената основа на паважния кей на терминала за насипни товари в Рига (Kundzinsala) на Свободното пристанище на Рига

2015 г. AS "LNK Industries" (г.Рига) Георадарные исследования грунтового основания брусчатого покрытия причала Riga Bulk Terminal (Кундзиньсала) свободного порта Рига

2015 GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка на сеизмични данни по метода MASW на строителна площадка на реката Рио Бланко (департамент Пиура, Перу)

2015 г. GEOEXPLOR S.R.L (Перу) Обработка данных сейсморазведки методом MASW на участке строителства на р. Рио Бланко, (департамент Piura,Перу)

2015 SIA "HT-Konsaltings" (Рига) Инженерни и геофизични работи по проучване на почвената основа на котвените места JPS-1 и JPS-2 на пътническия терминал на пристанище Рига

2015 г. SIA "HT-Konsaltings" (г.Рига) Инженерно-геофизические работы по исследованию грунтового основания причалов JPS-1 и JPS-2 пассажирского терминала Рижского порта

2016. Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Сондажни сеизмични проучвания в потенциално опасни зони на минно поле с последваща цифрова обработка на материали (Русия)

2016 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Скважинные сейсмические исследования в потенциально опасных зонах шахтного поля с последующей цифровой обработкой материалов (Россия)

2017 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм) Извършване на работа по картографиране на зоните на фрактуриране на надсолните слоеве в зони на ускорено потъване с помощта на сондажно сеизмично проучване с последваща цифрова обработка и интерпретация на материали (Русия)

2017 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь) Выполнение работ по картированию зон трещиноватости надсоляной толщи на участках ускоренных оседаний с применением скважинной сейсморазведки с последующей цифровой обработкой и интерпретацией материалов (Россия)

2018 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), РУП "Белстройцентър" (Беларус) Обработка и интерпретация на данни от акустичен мониторинг на замръзване на скали в зоните на потъващи шахти на Нежински минно-обогатителен комбинат (Беларус)

2018 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), РУП «Белстройцентр» (Белоруссия) Обработка и интерпретация данных акустического контроля замораживания горных пород на участках проходки шахтных стволов Нежинского ГОК (Белоруссия)

2018 г. Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), PJSC Uralkali (Березники) Изпълнение на работа по методологична подкрепа за вертикално сеизмично профилиране в зоната на потъване на надсолния слой на находището на калиева сол Верхне-Кама, последвано от цифрова обработка и интерпретация на материали (Русия).

2018 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), ПАО «Уралкалий» (г.Березники) Выполнение работ по методическому сопровождению вертикального сейсмического профилирования на участке оседания надсолевой толщи Верхне-Камского месторождеия калийных солей с последующей цифровой обработкой и интерпретацией материалов (Россия).

2018 SIA "Firma L4" (Рига), Определяне на електрическо съпротивление на почви в отделни точки на участък Спилве (Латвия).

2018 г. SIA «Firma L4» (г.Рига), Определение электрического сопротивления грунтов в отдельных пунктах участка Спилве (Латвия).

2019. Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), PJSC Uralkali (Соликамск) Методологична подкрепа за вертикално профилиране на кладенци в зоната на пропадане на надсолния слой и потенциално раздробяване на скалната маса в рамките на минното поле на мина SKRU-2 (Русия).

2019 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), ПАО «Уралкалий» (г.Соликамск) Методическое сопровождение вертикального скважинного профилирования в зоне провала надсолевой толщи и потенциальной трещиноватости породного массива в пределах шахтного поля рудника СКРУ-2 (Россия).

2020 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), PJSC Uralkali (Соликамск) Методологична подкрепа за вертикално профилиране на кладенци в зоната на потенциално раздробяване на скалната маса в рамките на минното поле на мина SKRU-2 (Русия).

2020 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), ПАО «Уралкалий» (г.Соликамск) Методическое сопровождение вертикального скважинного профилирования в зоне потенциальной трещиноватости породного массива в пределах шахтного поля рудника СКРУ-2 (Россия).

2021 SIA "Geoproject" (Рига) Наземни радарни проучвания от лед в акваторията на градското езеро "Дзирнаву" в Гулбене (Латвия).

2021 г. SIA «Geoproject» (г.Рига) Георадарные исследования со льда на акватории городского пруда «Дзирнаву» в г.Гулбене (Латвия).

2021 SIA "Inženieru birojs "Būve un Forma" (Рига) Земепроникващо радарно сканиране на почвения масив на строителната площадка на лекоатлетическата арена на стадион Daugava

2021 г. SIA «Inženieru birojs «Būve un Forma» (г.Рига) Георадарное сканирование грунтового массива на участке строительства легкоатлетического манежа стадиона "Даугава"

2021 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), PJSC Uralkali (Соликамск) Методическа подкрепа за вертикално профилиране на кладенци в зоната на потенциално раздробяване на скалната маса в рамките на минното поле на мина SKRU-2 (Русия).

2021 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), ПАО «Уралкалий» (г.Соликамск) Методическое сопровождение вертикального скважинного профилирования в зоне потенциальной трещиноватости породного массива в пределах шахтного поля рудника СКРУ-2 (Россия).

2021 Минен институт на Уралския клон на Руската академия на науките (Перм), PJSC Uralkali (Соликамск) Методологична подкрепа за изследване на физическите свойства на скалната маса в потенциално опасен интервал на открития рудник в рамките на минното поле на мина SKRU-2 въз основа на изследване на причинения от човека шум (Русия).

2021 г. Горный Институт УрО РАН (г.Пермь), ПАО «Уралкалий» (г.Соликамск) Методическое сопровождение иcследований физических свойств породного массива в потенциально опасном интервале разреза в пределах шахтного поля рудника СКРУ-2 на основе изучения техногенных шумов (Россия).

2023 SIA "Digital Economic Attistbas Centrs" (Рига) Наземно проникващо радарно сканиране на почвения масив на строителната площадка на центъра DEAC (Латвия).

2023 г. SIA « Digitālās Ekonomikas Attīstības Centrs» (г.Рига) Георадарное сканирование грунтового массива на участке строительства центра DEAC (Латвия).

2023 SIA "I.A.R." (Рига) Земно проникващо радарно сканиране на почвения масив на площадката за реконструкция на нефтеното депо Олайне (Латвия).

2023 г. SIA «I.A.R.» (г.Рига) Георадарное сканирование грунтового массива на участке реконструкции Олайнской нефтебазы (Латвия).