Исследование связи геофизических и физико-механических свойств грунтов железнодорожного земляного полотна

Богданов В.М. ⁽¹⁾, Глазунов В.В. ⁽²⁾Ефимова Н.Н. ⁽³⁾, Каминский А.Е.⁽⁴⁾, Кашкевич В.И. ⁽⁵⁾, Михайлова Н.В. ⁽¹⁾, Николаева Т.Н. (2),
Полицина А.В. ⁽⁶⁾, Решетов В.В. ⁽⁷⁾, Титов К.В^(5,6)⁽¹⁾ ВНИИЖТ; ⁽²⁾СПбГГИ (ТУ); ⁽³⁾ФГУП “Севморгео”; ⁽⁴⁾Солитон НТТ; ⁽⁵⁾СПбГУ; ⁽⁶⁾ЗАО”Аcтра”; ⁽⁷⁾ООО”ТехноТерра”

Резюме

Геофизические исследования методами георадиолокации, сейсморазведки и электроразведки выполнены на участке экспериментального земляного полотна с целью оценки связей между свойствами, полученными путем интерпретации геофизических данных и физико-механическими свойствами пород, определенных по образцам. Для грунтов, слагающих полотно, установлены значимые корреляционные связи между (1) скоростью электромагнитной волны и влажностью; (2) удельным электрическим сопротивлением и произведением влажности и пористости; (3) скоростью продольной волны и показателем консистенции. Зависимости определяются типом грунтов и могут быть использованы для оценки физико-механических свойств по геофизическим данным.

Цель геофизического эксперимента состояла в оценке характера связей между физико-механическими свойствами грунтов (влажность, пористость, верхний и нижний пределы пластичности и т.д.) и параметрами, которые определяются геофизическими методами (скорость продольной упругой волны, v_p,скорость электромагнитной волны, v_e,удельное электрическое сопротивление, ρ. Геофизические наблюдения выполнены по семи профилям, пересекающим земляное полотно, методами сейсморазведки и георадиолокации в режиме просвечивания и методом сопротивления в варианте точечного зондирования. По каждому пересечению пройдена скважина, отобраны образцы и определены физико-механические свойства грунтов (влажность, пористость, плотность, а также значения влажности на пределах пластичности для глинистых грунтов).

Томографическая интерпретация данных сейсморазведки осуществлялась с помощью пакета программ «DOGSTOMO» с использованием времен первых вступлений и последующим получением разрезов v_p. Для каждого профиля получено 150-180 лучей. Томографическая интерпретация данных георадиолокации, выполнена с помощью пакета программ «ХТоmo» с использованием времен первых вступлений и последующим построением разрезов v_e. Для каждого профиля получено в среднем 50 лучей. Интерпретация данных электроразведки была основана на поиске гладкого распределения ρ , удовлетворяющего полевым данным. Использовали программу ZondRes2d. Пример распределения геофизических свойств представлен на Рис. 1.

Рис. 1. Пример распределения геофизических свойств в земляном полотне

Сопоставление геофизических и физико-механических свойств позволило установить зависимости, характеризуются наибольшими значениями коэффициента корреляции: - скорости электромагнитной волны от влажности (для песков, щебнистых и гравелистых грунтов); - удельного электрического сопротивления от произведения пористости и водонасыщенности (для суглинка, супеси и щебнистых грунтов); - скорости продольной упругой волны от числа пластичности для суглинка и супеси. Указанные зависимости не являются универсальными, однако дают основание для оценки физико-механических свойств грунтов по геофизическим данным.

http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=66117

Возврат к списку