RU2080626C1 - Method of execution of engineering-geological survey - Google Patents

Abstract

FIELD: engineering- geological survey to prepare recommendations for construction of technical structures under conditions of rocks frozen by seasons and in zones of permafrost. SUBSTANCE: method involves vertical electric probing, geothermy and determination of layers lying below day surface. Then microelectric probings are conducted, depth of lying of surface coinciding with isothermic line with zero values of temperature is found with their use, difference of thicknesses between depth of isothermic line with zero value and relief of day surface is determined. Gradient of change of temperature to depth of laying of foundation is found and change of gradient of temperature is observed during period from maximum freezing to maximum thawing. Prediction for laying of foundation is made on basis of obtained data. EFFECT: enhanced authenticity of prediction. 1 dwg

Description

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям для получения данных о строении верхней части разреза (ВЧР) горных пород для выдачи рекомендаций подл строительство технических сооружений. The invention relates to engineering and geological surveys to obtain data on the structure of the upper part of the section (VChR) of rocks for issuing recommendations for the construction of technical structures.

Известен способ инженерно-геологических изысканий с применением электроразведки вертикальным электрическим зондированием (ВЭЗ), основанный на измерении кажущегося сопротивления разреза (авт.св. N 298915, кл. G 01 V 3/04, 1971). A known method of engineering and geological surveys using electrical exploration by vertical electric sounding (VES), based on the measurement of the apparent resistance of the section (ed. St. N 298915, class G 01 V 3/04, 1971).

Однако указанный способ не позволяет определить изменение кажущегося сопротивления пород, связанных с неравномерным их промерзанием. However, this method does not allow to determine the change in the apparent resistance of the rocks associated with their uneven freezing.

Известен также способ инженерно-геологических изысканий на основе метода вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), позволяющий получать большое количество информации о излучаемом разрезе в обычных условиях [1]
Однако при работах на промерзающих грунтах и в зонах развития многолетнемерзлых пород этот метод дает большие погрешности при получении информации о изучаемом разрезе.There is also known a method of engineering and geological surveys based on the method of vertical electric sounding (VES), which allows to obtain a large amount of information about the emitted section in normal conditions [1]
However, when working on frozen soils and in areas of permafrost, this method gives large errors in obtaining information about the studied section.

Наиболее близким к предлагаемому методу по своей технической сущности является способ проведения инженерно-геологических изысканий, включающий вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), геотермию для определения глубины расположения поверхности слоев на малых глубинных исследований [2]
Этот способ не позволяет выделять в разрезе с достаточной точностью участки с неравномерным промерзанием грунтов.Closest to the proposed method in its technical essence is a method of engineering and geological surveys, including vertical electric sounding (VES), geothermal to determine the depth of the surface of the layers in small depth studies [2]
This method does not allow to select in the section with sufficient accuracy sections with uneven freezing of the soil.

Задачей изобретения является повышение точности определения глубины заложения фундаментов технических сооружений в условиях сезоннопромерзающих пород в зонах развития многолетнемерзлых пород. The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the depth of the foundations of technical structures in the conditions of seasonally frozen rocks in areas of permafrost.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе проведения инженерно-геологических изысканий, включающем вертикальное электрическое зондирование, геотермию и определение слоев, залегающих ниже дневной поверхности, проводят микроэлектрические зондирования, определяется с их помощью глубина расположения поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температуры, находят разницу мощностей (ΔH) между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности, определяют градиент изменения температуры для глубины заложения фундамента, наблюдают изменение градиента изменения температуры в течение периода от максимального промерзания до максимального оттаивания и на основании полученных данных делают прогноз заложения фундамента. The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of conducting geotechnical surveys, including vertical electrical sensing, geothermal and the determination of layers lying below the day surface, microelectric soundings are carried out, the depth of the surface location, which coincides with the isotherm with zero temperature values, is determined using them find the difference in power (ΔH) between the depth of the isotherm with a zero elevation and the relief of the surface, determine the gradient of the temperature I depth of the foundation, the observed changes of temperature change gradient during the period from the maximum to the maximum freezing and thawing on the basis of the data to make predictions of laying the foundation.

Определение глубины расположения поверхности, совпадающей с нулевой изотермой, позволяет контролировать процесс промерзания и оттаивания грунтов во времени. Determining the depth of the surface location, which coincides with the zero isotherm, allows you to control the process of freezing and thawing of soils over time.

Нахождение же разницы между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности позволяет сделать вывод о строительных качествах грунтов. Finding the difference between the depth of the isotherm with a zero elevation and the relief of the day surface allows us to conclude on the construction qualities of soils.

Определение градиента изменения температуры грунтов до глубины заложения фундамента в течение периода от максимального протаивания до максимального их примерзания дает возможность определить скорость криогенных процессов. Determining the gradient of soil temperature changes to the depth of the foundation during the period from maximum thawing to maximum freezing makes it possible to determine the speed of cryogenic processes.

На основании всех полученных данных делается прогноз о оптимальной глубине заложения фундаментов технических сооружений. Based on all the data obtained, a forecast is made on the optimal depth of the foundations of technical structures.

На чертеже изображена карта изотермы с нулевыми значениями, построенная в отметках от уровня моря, на которую нанесены изменения мощности толщи, заключенной между рельефом дневной поверхности изотермы с нулевой отметкой. The drawing shows a map of the isotherm with zero values, built in elevations from sea level, which plotted changes in thickness, concluded between the topography of the surface of the isotherm with a zero mark.

Сплошные линии (изогипсы) соответствуют рельефу дневной поверхности, пунктирные линии (величина ΔH, разнице между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности. Solid lines (isogypses) correspond to the relief of the day surface, dashed lines (ΔH value, the difference between the depth of the isotherm with zero elevation and the relief of the day surface.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

На выбранном участке под строительство проводят микроэлектрические зондирования (МК ВЭЗ) и круговые микроэлектрические зондирования (Кр МКВЭЗ), которые выполняют для получения данных о геоэлектрической характеристике грунтов, начиная с дневной поверхности до требуемой исследованиями глубин. At the selected site for construction, microelectric soundings (MK VEZ) and circular microelectric soundings (Kr MKVEZ) are carried out, which are performed to obtain data on the geoelectric characteristics of soils, starting from the day surface to the depths required by the studies.

С целью повышения информативности и разрешающей способности метода МК ВЭЗ при расчленении верхней части изучаемого разреза на различные термоэлектрические и криолитологические горизонты проводят по стволу сухих необсаженных инженерно-геологических скважин термоэлектрический каротаж. In order to increase the information content and resolution of the MK VES method, when the upper part of the studied section is divided into different thermoelectric and cryolithological horizons, thermoelectric logging is carried out along the trunk of dry uncased engineering-geological wells.

На участке в специально открытых шурфах монтируют симметричные электроразведочные установки AMNB с терморезисторами, которые устанавливают на разных глубинах в слоях рыхлых отложений перед засыпкой шурфа. Это позволяет определить градиенты изменения температуры до глубины заложения фундаментов, которые проводят в течение периода от максимального промерзания до максимального оттаивания. On a site in specially open pits, AMNB symmetrical electrical prospecting installations with thermistors are mounted, which are installed at different depths in the layers of loose deposits before filling the pit. This allows you to determine the temperature gradients to the depth of the foundations, which are carried out during the period from maximum freezing to maximum thawing.

По результатам исследований строят графики и таблицы, в которых обобщены следующие сведения о распределении электрического сопротивления на поверхности и во внутренних точках среды в зависимости от температуры: информация за период от максимального промерзания до максимального оттаивания, зависимость электрического сопротивления от глубины, температуры и времени как во внутренних точках среды, так и на поверхности наблюдения, градиенты изменения электрического сопротивления, значение которых необходимы для составления карты поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температуры. Based on the results of studies, graphs and tables are constructed that summarize the following information about the distribution of electrical resistance on the surface and at internal points of the medium depending on temperature: information for the period from maximum freezing to maximum thawing, the dependence of electrical resistance on depth, temperature and time as in internal points of the medium and on the observation surface, gradients of changes in electrical resistance, the value of which is necessary for compiling a map of NOSTA coinciding with the isotherm with zero temperature values.

И на основании полученных данных прогнозируют заложение фундаментов под строительство технических сооружений. And on the basis of the data obtained, the foundation laying for the construction of technical structures is predicted.

Предлагаемый способ проведения инженерно-геологических изысканий позволяет качественно определить в условиях сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых пород глубины заложения фундаментов технических сооружений. The proposed method for engineering and geological surveys allows us to qualitatively determine the depths of the foundations of technical structures under seasonally frozen and permafrost rocks.

Claims (1)

Способ проведения инженерно-геологических изысканий, включающий вертикальное электрическое зондирование и геотермию, определение по полученным данным параметров слоев, залегающих ниже земной поверхности, отличающийся тем, что дополнительно проводят микроэлектрические зондирования, по результатам которых определяют глубину расположения поверхности, совпадающей с изотермой с нулевыми значениями температур, находят разницу между глубиной изотермы с нулевой отметкой и рельефом дневной поверхности, определяют градиент изменения температуры грунтов до глубины заложения фундамента, наблюдают изменение градиента температуры грунтов в течение периода от их максимального промерзания до максимального оттаивания и на основании полученных данных судят об оптимальной глубине заложения фундамента технического сооружения. A method for carrying out engineering-geological surveys, including vertical electric sounding and geothermal, determining from the obtained data the parameters of layers lying below the earth's surface, characterized in that they additionally carry out microelectric soundings, the results of which determine the depth of the surface, coinciding with the isotherm with zero temperatures find the difference between the depth of the isotherm with a zero elevation and the relief of the surface, determine the gradient of the change in the rate soil temperature to the depth of the foundation, observe the change in the temperature gradient of the soil during the period from their maximum freezing to maximum thawing and, based on the data obtained, judge the optimal depth of the foundation of the technical structure.