Исследование скважинного сейсмоакустического контроля методом МСП для оценки сплошности ледогрунтового ограждения
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.206Аннотация
Искусственное замораживание грунтов довольно часто применяется в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях строительства подземных сооружений. В связи с тем, что работы по замораживанию грунтов являются скрытыми, необходим оперативный контроль сплошности возводимого ледогрунтового ограждения. Такой контроль традиционно осуществляется с помощью скважинной термометрии и гидрогеологических наблюдений. В статье рассмотрены возможности сейсмоакустического метода в варианте межскважинной томографии для контроля сплошности ледогрунтового ограждения в условиях сильно водонасыщенных грунтов. Основной предпосылкой использования сейсмических методов для контроля формирования ледогрунтового ограждения является заметная разница в значениях скоростей распространения сейсмических колебаний в грунтах, находящихся в естественных условиях и грунтах, находящихся при отрицательных температурах. Исследования производились через те же скважины, через которые производится закачка хладагента. Конфигурация производства работ осуществлялась таким образом, чтоб для каждого положения приемной косы источник перемещался вдоль соседней скважины параллельно приемной скважине с выносами, равными половине длины приемной косы, после чего коса смещалась на следующее положение и процесс повторялся. Контроль проводился в два этапа — до активной фазы замораживания и после формирования ледогрунтового ограждения. В результате выполненных работ было установлено, что методом МСП возможно эффективно оценивать сплошность создаваемого ледогрунтового ограждения, а также могут быть выделены локальные участки, в которых процесс замораживания оказался недостаточным. Параметры, полученные методом межскважинной сейсмоакустической томографии, необходимы также для уточнения технологического режима по замораживанию грунтов.
Ключевые слова:
ледогрунтовое ограждение, межскважинная томография, контроль сплошности
Скачивания
Библиографические ссылки
Архипов, А. Г. (2015) Cейсмоакустическая диагностика состояния массивов естественных и искусственных грунтов. Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в России. СПб.: Изд-во НМСУ «Горный», 162–166.
Безродный, К. П. и Лебедев, М. О. (2021). Реализация новых конструкций и технологий при строительстве петербургского метрополитена. Проектирование, строительство и эксплуатация подземных сооружений транспортного назначения. М.: Перо, 38–45.
Болгаров, А. Г. и Рослов, Ю. В. (2009). Межскважинная сейсмическая томография для решения инженерно-геологических задач. Технологии сейсморазведки, № 1, 105–111.
Вялов, С. С. (1959). Реологические свойства и несущая способность мерзлых грунтов. М.: АН СССР.
Горяинов, Н. Н. и Ляховицкий, Ф. М. (1979). Сейсмические методы в инженерной геологии. М.: Недра.
Исаев, Ю. С., Дорохин, К. А., Бойко, О. В. (2021). Опыт применения сейсмоакустической томографии для оценки сплошности ограждающих конструкций типа «стена в грунте». Проектирование, строительство и эксплуатация подземных сооружений транспортного назначения. М.: Перо, 97–105.
Ошкин, А. Н., Рагозин Н. А., Игнатьев В. И., Ермаков Р. Ю. (2016). Межскважинное сейсмическое просвечивание — опыт, методология, аппаратура. Приборы и системы разведочной геофизики, 3. 37–47.
Петрухин, В. П. (2010). Геотехнические проблемы строительства в Москве — крупнейшем мегаполисе России. Геотехнические проблемы мегаполисов. Т. 1. СПб.: Изд-во «Группа компаний Геореконструкция».
Трупак, Н. Г. (1974). Замораживание грунтов в подземном строительстве. М.: Недра.
Тютюник, П. М. (1994). Геоакустический контроль процессов замораживания и тампонирования пород. М.: Недра.
Тютюник, П. М. и Солодов, A. M. (1991). Методические указания по лабораторно-практическим занятиям по разделу «Контроль процессов замораживания пород в подземном строительстве». М.: МГИ.
Улицкий, В. М., Шашкин, А. Г., Шашкин, К. Г. (2010). Практическое пособие по проектированию зданий и подземных сооружений в условиях плотной застройки. Геотехническое сопровождение развития городов. СПб.: Изд-во «Группа компаний Геореконструкция».
Хакимов, Х. Р. (1957). Вопросы теории и практики искусственного замораживания грунтов. М.: Академии наук СССР.
Шишкина, М. А., Фокин, И. В., Тихоцкий, С. А. (2014). Разрешающая способность межскважинной лучевой сейсмической томографии: расстановка, скоростная модель, конечная частота сигнала. Информационный портал института ИФЗ РАН. [online] Доступно на: https://ifz.ru/nauka/fundamentalnyie/razreshayushhaya-sposobnost-mezhskvazhinnoj-luchevoj-sejsmicheskoj-tomografii-rasstanovka-skorostnaya-model-konechnaya-chastota-signala
Шишкина, М. А., Фокин, И. В., Тихоцкий, С. А. (2015). К вопросу о разрешающей способности межскважинной лучевой томографии. Технологии сейсморазведки. 1, 5–21.
Dobróka, M. and Szegedi, H. (2014). On the Generalization of Seismic Tomography Algorithms. American Journal of Computational Mathematics, 4 (1), 37–46.
Hamid N. Alsadi (2017). Seismic Hydrocarbon Exploration: 2D and 3D Techniques. Advanced in Oil and Gas Exploration and Production. Springer International Publishing Switzerland.
Kubota K., Kiho K., Mizohata S., Murakami F. (2015). Development of directional drilling system and measurement method in the borehole application of seismic tomography between surface and the borehole. 10th Asian Regional Conference of IAEG. [online] Доступно на: http://www.jseg.or.jp/2015ARC/data/TP4/Tp4-P05_1080009_1510841.pdf
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
