Применение геофизических методов
При наличии протяженных карстовых полостей электроразведочные профили
располагают в нескольких сечениях перпендикулярно к длинной оси полости и при
корреляции данных измерений на профилях оконтуривают полость. Для выявления
элементов ориентировки зон карстовых полостей можно применять круговое
электрическое зондирование. Простирание зоны, к которой приурочены
карстовые полости, выявляется с помощью круговых диаграмм, на которых оно
соответствует длинной оси.
Тело оползня и несмещенные породы за пределами
поверхности отделения различаются электрическими и сейсмическими свойствами, что
делает возможным применение геофизических методов при изучении оползневого
процесса.
Задачи, решаемые при этом, можно сформулировать следующим образом.
- Картирование оползневых отложений.
- Установление положения поверхности отделения и скольжения.
- Определение положения УГВ.
- Выявление структуры поля влажности.
- Изучение режима влажности тела оползня и оползневых накоплений.
Задачи 1, 2,3 решаются методами сейсморазведки МПВ и ВЭЗ. Задачи 4 и 5 могут быть решены методами сопротивлений, естественных потенциалов и термометрии. С точки зрения прогноза оползневого процесса чрезвычайно важно изучение режима оползневого склона в стадию подготовки оползневого смещения. Уменьшение прочности пород при подготовке оползня сопровождается увеличением скорости продольных и поперечных волн и коэффициентов их затухания. Это обстоятельство позволяет использовать сейсморазведку МПВ для получения данных о режиме свойств пород оползневого склона и в итоге — о режиме коэффициента устойчивости.
В процессе инженерно-геологических исследований используют радиоизотопные методы. Метод поглощения γ-излучения применяют для определения плотности грунта. В основе метода лежит зависимость между долями поглощаемого грунтом γ-излучения, проходящего через него, и массой грунта. Плотность грунта определяется с точностью ±0,01 г/см3. Объем полевой пробы —0,015 м3. Метод реализован в виде трех схем (рис. 7.27).
Рис. 7.27. Схема приборов для определения плотности грунта
методом поглощения
γ-излучения: а - в параллельных скважинах; приборы типа: б
— щуп; в - вилка.
1 — источник γ-квантов; 2 — детектор; 3 — пучок γ-квантов;
4 — вилка; 5 — штанга с источником излучения; 6 — радиометр
Другим методом определения плотности является метод рассеянного γ-излучения. Интенсивность рассеянного излучения зависит от плотности среды, энергии потока γ-частиц и расстояния между источником γ-лучей и детектором. Измеряется интенсивность рассеянного γ-излучения. В условиях стабилизации двух последних факторов можно определять плотность грунта.
Принципиальная схема γ-плотномера, работающего по методу рассеянного γ-излучения, помещена на рис. 7.28. Существуют конструкции приборов для оценки плотности фунта в скважине, на поверхности обнажения (выработки), в процессе вдавливания зонда. Точность измерения ±0,03 г/см3.
Рис. 7.28. Схема гамма-плотномера.
1 — источник
излучения; 2 — экран; 3 — детектор; 4 — корпус; 5 — зона измерения (полевая
проба грунта)
Влажность грунта можно установить методом рассеянного нейтронного излучения. В основе метода лежит эффект замедления атомами водорода, содержащимися в воде, быстрых нейтронов, испускаемых источником, до тепловой энергии. Число медленных нейтронов, фиксируемых счетчиком, пропорционально влажности грунта. Эффект реализован в нейтронных измерителях влажности (НИВ-2, УР-70 и др.). В грунт тем или иным способом (скважина, вдавливаемый зонд) погружают источники быстрых нейтронов (полониево-бериллиевый, радиево-Д-бериллиевый, радиево-бериллиевый) и детектором медленных нейтронов фиксируют интенсивность нейтронного излучения.
