XI XII
I
II
III IV
V
VI VII VIII IX
X
XI XII
I
II
III IV
V
VI VII VIII IX
X
10000
1000
100
Охлаждение
Растепление
Охлаждение
Растепление
б
Эф
ф
ек
ти
вн
ое
с
оп
ро
ти
вл
ен
ие
, О
м
171 кГц
549 кГц
Рис. 2. Сезонные вариации эффективного электрического
сопротивления грунтов на частотах 171 и 549 кГц.
Выделяемый по поверхностному импедансу период времени сезонного
охлаждения грунтов подразделяется на зону промерзания (ноябрь-февраль) и
зону установившегося стабильно мерзлого состояния (март-апрель). Период
времени растепления грунтов подразделяется на зоны интенсивного
протаивания и стабильно талого состояния. Изменения указанных периодов и
зон, позволяют рассматривать их как реакцию мерзлоты на климатические
изменения.
Для мониторинга изменений, происходящих в сильнольдистых грунтах
под техногенным и климатическим воздействием в период строительства и
эксплуатации сооружений, разработана соответствующая методика. В
методике
используется
заглубление
линии
приема
электрической
составляющей поля, которое позволит получать данные для мониторинга и
после строительства инженерного сооружения или здания, не изменяя условий
измерения. Используются также интерпретация радиоимпедансного
зондирования сильнольдистых грунтов, определение мощности (толщины) и
сопротивления сильнольдистого образования, оценка плотности, естественной
влажности и объемной льдистости грунтов.
Заключение
Численное моделирование и натурные эксперименты показывают, что
сильнольдистые образования в грунте, талые и водоносные горизонты в
258
значительной степени влияют на частотную зависимость величины модуля и
аргумента (фазы) поверхностного импеданса.
Разработанные методики поиска и картирования сильнольдистых
грунтов, подземных льдов и подземных вод, основанные на приближенной
оценке эффективного сопротивления, эффективной объемной льдистости и
естественной влажности, позволят оперативно получить информацию об их
расположении на плане местности и о глубине их залегания.
Разработанная
методика
интерпретации
радиоимпедансного
зондирования сильнольдистых грунтов и подземных вод с использованием
моделей геоэлектрического строения позволит оценить глубину залегания и
мощность сильнольдистых и водоносных горизонтов.
Применение данных методик поможет избежать строительства на
грунтах, неустойчивых к техногенным и климатическим воздействиям,
неприемлемых для возведения зданий и инженерных сооружений.
Кроме того, применение данные методик будет способствовать поиску
подземных вод, устройству заземлений, оконтуриванию зон растепления
грунтов и их засоления и загрязнения нефтепродуктами.
Разработанная методика мониторинга состояния сильнольдистых грунтов
по изменению поверхностного импеданса позволит проследить изменения их
состояния в период строительства и эксплуатации инженерных сооружений и
зданий в арктических регионах. Это поможет своевременно принять
превентивные меры по сохранению устойчивости грунтов.
Использованная литература
1. Ефремов В.Н. Радиоимпедансное зондирование мерзлых грунтов. –
Якутск: Изд-во ФГБУН Ин-т мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН,
2013. – 204 с.
2. Tezkan B., Saraev A. A new broadband radiomagnetotelluric instrument:
applications to near surface investigations. // Near Surface Geophysics, 2008, Vol.
6, No 4. P.245-252.
259
УДК 910.3
Достарыңызбен бөлісу: |