Введение

Работы по сейсмическим малоглубинным исследованиям на объекте реконструируемого здания.

определения уровня грунтовых вод;

уточнения геологического разреза;

выявление зон разуплотнения по структурно — тектоническим элементам.

Исследования выполнялись с современным оборудованием, позволяющим проводить высокоразрешающие сейсмические исследования.

Это сейсмическая станция ТЕЛСС-1, состоящая из сети полевых модулей и информационно-вычислительного блока на базе компьютера типа Note book.

Технология ведения работ — МОГТ (метод общей глубинной точки) при высокоплотной расстановке сейсмоприемников через 1 м (пункты приема сейсмической информации). Так как используемая сейсмическая станция телеметрическая, то организация работы по технологии МРОТ проводилась путем выбора соответствующих каналов на телеметрической линии (цифровая сейсмическая коса). Число каналов наблюдений — 48, пункты возбуждения колебаний — через каждые четыре метра, соответственно при каждом наблюдении номера информационных 48 каналов сдвигались вдоль сейсмического профиля. Количество накоплений выбрано в зависимости от соотношения сигнал/шум и составило 8-16, исходя из соответствующего техногенного шума.

Сейсмические исследовании вдоль профилей проводились дважды: один раз с использованием продольных волн (8 накоплений), второй — с использование поперечных волн (16 накоплений).

Результаты сейсмических записей подвергались обработке для получения глубинного сейсмического разреза и, при последующей интерпретации, увязывались с результатами скважинных наблюдений.

По объемам выполненных работ по каждому профилю построены уточненные геологические разрезы, которые представлены в настоящем отчете.

В качестве источников возбуждения сейсмических волн использовались импульсные источники продольных (P) и поперечных (S) волн: удары кувалды весом 8 кг по специализированным подставкам.

Все сейсмические построения сделаны относительно земной поверхности.

Проведение сейсмических работ, обработка и интерпретация результатов исследований

Работы проводились в условиях равнинной местности. Поверхность: асфальт, бетон, насыпной грунт. Схема расположения сейсмических профилей представлена на рис.1.

Технология проведения работ включает в себя:

  • расстановку цифровой сейсмической кося с расстояниями между сейсмоприемниками 1 м;
  • расстановку двухкомпонентных сейсмоприемников для регистрации данных по вертикальной и горизонтальной компонентам;
  • тестирование сейсмоприемников на косе и контроль параметров сейсмоприемников;
  • тестирование цифровых регистрирующих каналов и фиксирование параметров регистрирующей системы.

Производство работ включает в себя регистрацию продольных и поперечных сейсмических волн.

Продольные волны (Р) создаются вертикальным ударом кувалды по специализированной подставке (8 накоплений). Именно продольные волны хорошо отражаются от водовмещающей поверхности, когда скорости сейсмических волн в воде выше, чем скорости в вышележащем горизонте.

Горизонтально поляризованные поперечные волны (SH), в отличие от продольных, реагируют на скелетную составляющую пород при малоглубинных исследованиях. Кроме того, поперечные волны динамически сильнее продольных реагируют на изменения в среде и на границы отражения. На их прохождение не влияет изменение влагонасыщенности. Поэтому уровень грунтовых вод не оказывает экранирующего влияния.

Для возбуждения поперечных волн используется подставка в виде пластины размерами 50×50 см, толщиной 8-12 мм с зубьями на рабочей поверхности.Схема расположения сейсмических профилей

 

Рис. 1. Схема расположения сейсмических профилей

Геологическая интерпретация профилей

Глубинный разрез по продольным и поперечным волнам представлен на рис. 2.Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю I

 

Рис. 2. Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю I

Первая граница продольных волн имеет понижение в середине профиля до 7,5 м относительно 4,5 м в начале и конце профиля. Первая граница на поперечных волнах имеет аналогичную структуру с понижением в середине профиля. Вероятно, это граница валунно-галечных отложений.

Уровень грунтовых вод находится на глубине 17-18 м, эта граница совпадает с геологической границей на поперечных волнах. Геологическая интерпретация по профилю I представлена на рис.3.Геологическая интерпретация по профилю I

Рис. 3. Геологическая интерпретация по профилю I

Первые 4-5 м песок с редким гравием, далее следует граница песков с включением гравия. Далее отбивается граница среднеплотных песков с редким гравием, а затем пески плотные с включением гравия. Глубинный разрез по продольным и поперечным волнам представлен на рис. 4.Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю II

 

Рис. 4. Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю II

Первая граница продольных волн на пикетах 1-10 на глубине 4,6м, на пикетах 7-19 многослойная среда, границы отложений на глубине 1 и 2,5 м. Просматриваются границы насыпного грунта. Границы уровня грунтовых вод на глубине 20 м не очень четкая. Геологическая интерпретация по профилю II представлена на рис.5.Геологическая интерпретация по профилю II

 

Рис. 5. Геологическая интерпретация по профилю II

После насыпного грунта отбивается граница песка с включением гравия, далее следует граница песков средней плотности, а затем пески плотные с включением гравия и щебня. Для профиля характерны понижение границ песков средней плотности и песков плотных в начале профиля. Глубинный разрез по продольным и поперечным волнам представлен на рис. 6.Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю III

 

Рис. 6. Глубинные сейсмические разрезы по продольным и поперечным волнам по профилю III

Для продольных волн характерно понижение границы отложений в середине профиля (пикеты 13-22). Уровень грунтовых вод отбивается на глубине около 20 м. Геологическая интерпретация по профиля представлена на рис.7. Геологическая интерпретация по профилю III

 

Рис. 7. Геологическая интерпретация по профилю III

Границы песков с гравием не везде четкая, далее следует слабая граница песков средней плотности, а затем пески плотные с включением гравия и щебня.

Выводы

В результате проведенных сейсмических исследований получены следующие результаты:

  • определены уровень грунтовых вод;
  • уточнено геологическое строение по периметру исследуемой площадки;
  • выявлены осложненные зоны.

Для исследуемой площадки геологическое строение представлено песками, песками с гравием средней плотности и песками плотными с включение гравия и щебня.

Отбивается также ряд нижележащих границ, но без информации полученной в результате бурения эти границы сложно идентифицировать.

Отметим, что на глубинах 4-8 м характерно сложное строение, выявляемое на продольных и поперечных волнах. На профиле I понижение отражающих границ в середине профиля, возможно палеорусло.

На профиле II осложненное строение в центре профиля, а также характерно изменение по глубине залегания песков средней плотности и плотных.

На профиле III в середине профиля понижение границы отражений до пикета 22 с последующим повышением отражающей границы к концу профиля.