Сейсмотомографические исследования грунтов при инженерно-геологических изысканиях

Информация - Безопасность жизнедеятельности

Другие материалы по предмету Безопасность жизнедеятельности

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



коэффициент нелинейных искажений - менее 0,002%;

потребляемая мощность на канал - менее 0,33 Вт;

максимальная длительность регистрации - практически не ограничена;

число накоплений - практически не ограничено;

отметка момента - от пьезодатчика;

диапазон рабочих температур - от -40 до 60 С.

Полевые работы были выполнены по методике многокрагных наблюдений с использованием продольных и поперечных профилей. Расстояния между пунктами возбуждения упругих колебаний составляли до 1 м, такие же расстояния были и между пунктами приема упругих колебаний. На Шипуновском водохранилище сейсмические наблюдения выполнены по системе профилей, проложенных в средней части дамбы: десять профилей располагались параллельно оси дамбы на расстоянии друг от друга примерно 4 м, два профиля -поперек дамбы на расстоянии 1,5 м от крайних водосбросных труб. Система сейсмических профилей на Карасевском водохранилище также располагалась в средней части дамбы: четыре продольных профиля - параллельно оси дамбы на расстоянии друг от друга примерно 10 м, шесть поперечных профилей - поперек дамбы на расстоянии примерно 6 м друг от друга.

В системе возбуждения - прием Z-z упругие колебания регистрировались на открытом канале одиночными вертикальными сейсмоприемниками (в проведенных работах использовались геофоны GX20DX), а возбуждение упругих колебаний осуществлялось вертикально направленным ударом специального устройства массой до 6 кг. В системе возбуждения - прием Y-y регистрация колебаний проводилась одиночными горизонтальными сейсмоприемниками (использовались геофоны СГ-10), ориентированными поперек профиля наблюдений. Источник возбуждения - горизонтальный удар по металлической пластине, сцепленной с грунтом, ориентированной поперек профиля наблюдений.

Обработка сейсмической информации проведена в интерактивном режиме в сиc теме Windows XP. Первичная обработка сейсмических материалов заключалась в построении для каждого профиля системы годографов волн, регистрируемых в первых вступлениях, прежде всего годографов продольных рефрагированных волн при наблюдениях по системе Z-z и годографов поперечных (типа SH) рефрагированных волн при наблюдениях по системе Y-y. Сейсмотомогра-фические преобразования выполнены после ввода кинематических и фазовых поправок, включая корректировку фазы, обусловленной изменением преобладающей частоты регистрируемых упругих колебаний в зависимости от расстояния возбуждения - прием. В программном сейсмотомографическом комплексе (автор В. Н. Курбатский) реализован алгоритмический аппарат лучевой сейсмотомографии, обеспечивающий в автоматическом режиме итерационный подбор скоростной модели среды при выполнении условия минимизации разности времен между наблюденными и теоретическими годографами во всех точках наблюдения. Общее решение задачи сводится к решению системы линейных уравнений с большим количеством неизвестных, которое достигается способом алгебраической реконструкции [1].

По системе наблюдений Z-z сейсмотомографический разрез среды восстанавливается по значениям скорости распространения продольных волн (V), а по системе наблюдений Y-y - по значениям скорости распространения поперечных волн (Vs) (рис. 1). Полученные сведения о значениях скоростей Vp и Vs позволяют получить сей-смотомографический разрез по параметру у = VS/Vp ,который с высокой достоверностью характеризует степень водонасыщенности грунтов [2, 4]. С учетом априорно установленных корреляционных связей между скоростями распространения упругих волн Vp и Vsфизико-механическими свойствами грунтов могут быть построены томографические разрезы и по другим параметрам (плотность, модуль деформации, сцепление и др.).

В результате интерпретации сейсмических материалов были построены сейсмофизические модели насыпных гидротехнических сооружений: земляного полотна Шипуновского водохранилища и дамбы Карасевского водохранилища.

Модель Шипуновского водохранилища имеет пя-тислойное строение (рис. 2). Рельеф поверхности коренных пород в пределах насыпной плотины изменяется от отметок 72 м до 84 м (рис. 3). Пониженные отметки рельефа локализуются в две достаточно узкие извилистые зоны, из которых западная может быть отождествлена с захороненным руслом р. Холодная. Сейс-мотомографические разрезы, полученные по параметру у, показали, что с увеличением глубины значения у постепенно уменьшаются до 0,25, которые свойственны полностью водонасыщенным грунтам. Наблюдаемая аномалия отношения у = 0,25 совпадает с захороненным руслом. В пределах низового откоса плотины выделяется ряд локальных зон с распространением рыхлых разуплотненных грунтов (V < 200 м/с), среди которых наиболее значительной является зона над водосбросными трубами по профилям 5-9. Именно на этом участке (между 8 и 9 профилями) фиксируются провалы. Таким образом, на этом участке фиксируется и древнее русло р. Холодная, и локальное понижение уровня грунтовых вод. Совпадение в плане просадки плотины и провалов грунта с захороненным руслом логично объяснить повышенной фильтрацией (стоком) воды в пределах этого канала. При этом идет процесс интенсивного вымывания частиц, и в первую очередь мелких фракций, в результате которого и появляются наблюдаемые провалы грунта на поверхности земляной насыпи. В целом потенциально опасным участком в отношении возможного прорыва Шипуновской плотины является зона повышенной фильтрации грунтовых вод в верхней части водонасышенных грунтов, которая в основном контро

s