Использование  инженерной  сейсморазведки  при  изучении  лёссов  (2)

   Натурно-экспериментальные методы инженерно-геологического прогнозирования имеют еще большие преимущества, так как исследуют значительные по объему массивы лёссов с помощью современных высокоточных инструментальных наблюдений за поведением природно-техногенных систем (просадочными деформациями, сползанием склонов, осадкой объектов, деформациями оснований сооружений и др.). Эти методы позволяют значительно дополнить и уточнить результаты, полученные с использованием других методов. Серьезным недостатком прямого натурного наблюдения является невозможность получать точную прогнозную оценку поведения ПТС до его начала. Однако в этом направлении уже получены вполне обнадеживающие результаты, основанные на применении глубоко разработанных, научно обоснованных и экспериментально подтвержденных в лабораторных и натурных условиях геофизических методов. Первое и важное преимущество этих методов заключается в возможности проведения экспресс-изучения лёссовых массивов как в естественном замачивании, так и в нарушенном, в том числе и при созданной ПТС. Второе преимущество состоит в значительном объеме опробуемого лёссового массива. Третье достоинство геофизических методов заключается в возможности их комплексирования с другими методами изыскания, в том числе и с прямым инженерно-геологическим опробованием (бурением, шурфованием, отбором проб воды, грунта, динамическим и статическим зондированием и др.)
   Очень перспективными при изучении лёссов и созданных в комплексе с ними ПТС оказываются сейсмоакустические методы, показывающие достаточную сходимость с результатами эвристического, теоретического, лабораторного и натурно-экспериментального прогнозирования [2].
   Инженерная сейсморазведка методом преломленных волн (МПВ) – технологичный и точный инструмент инженерно-геологического изучения грунтов, в том числе лёссов.
   Преимущество инженерной сейсмики при изучении лёссов – возможность полевого определения физико-механических свойств лёссовых толщ, что позволяет оценивать их просадочность не на образцах, а непосредственно в массиве, используя наряду с другими методами ускоренный метод расчета просадки, и быстро и точно составлять прогнозные карты просадочности.
   При полевых работах надо делать параллельно инженерную сейсмику и использовать классический метод замачивания. Инженерная сейсмика – массовое измерение, интерполяция «классических точек», а методом замачивания последуют отдельные точки.
   Данные по Рогунской ГЭС (Таджикистан) (см. график) и лёссовидным породам Южного Урала позволяют получить следующие оценки:
   1. Оценка плотности лёссов gоб:
   gоб(г/см3) = 0,285Vр(км/с) +(1,3ё1,36), (1)
   где Vр – скорость продольных волн по сейсмике.
   2. Оценка строения и однородности лёссовых толщ, наличие включений (это очень важно).
   3. Определение пористости n:
   n = 0,022/Vp(км/с) + (0,38ё0,43). (2)
   Приведенные формулы подлежат уточнению в зависимости от конкретных условий и в дальнейшем могут широко использоваться в данном регионе.
   4.Определение модуля деформации лёссов в массиве:
   Едеф(кг/см2) = (0,2ё0,25)Vp (м/с). (3)
   Это, например, дает возможность определять относительную просадочность, d используя метод А.А. Мустафаева [6]
   d = (pm/Eдеф)или d = (pm/0,2Vp). (4)
   5. Наконец, составление карт прогноза просадки лёссов существенно ускоряется и уточняется с использованием инженерной сейсморазведки МПВ.
   При использовании ускоренного метода прогноза просадки устанавливаются средние значения природной пористости изучаемой лёссовой толщи по 5-метровым интервалам глубины, для чего очень перспективно и надежно использование данных инженерной сейсморазведки. Сравнение полученных таким образом данных с эталонной пористостью соответствующих интервалов позволяет оценить, просадочная или непросадочная перед нами порода, и определить размеры просадки по формуле Е.А. Замарина [3]:
   Sпр= (n – nэ)Н/(1 – nэ), (5)
   где n – пористость 5-метрового интервала, по данным сейсмики; nэ – эталонная пористость 5-метрового интервала; H – мощность сжимаемого слоя, см.

  Окончание следует.

  Н.Д. КРУГЛОВА, А.Д. ПОТАПОВ