Бывает, что на участке невозможно пробурить скважины и провести исследования, а экспертиза не принимает к рассмотрению технический отчет с геофизическими данными.
Наши специалисты сталкивались с такой ситуацией, когда проводили изыскания под строительство путепровода через участок трассы М-11. Получить разрешение на перекрытие и разбуривание платной дороги невозможно. Мы расскажем, как действовали инженеры «Гектар Групп» в этой ситуации.
Описание проекта
Объект: участок автодороги М-11 «Россия» до Перепечино. Запланировано строительство платной ветки, которая соединит магистраль с территорией аэропорта «Шереметьево».
Заказчик: «Дирекция дорожного строительства» — государственное предприятие из Московской области.
Поставленные задачи
Руководство дирекции обратилось в нашу компанию за проведением инженерно-геологических изысканий. Результаты исследований необходимы для разработки проекта транспортных развязок на новом участке автотрассы.
Цели работ:
- определение свойств пород, составляющих участок;
- изучение геологии площадки;
- прогнозирование негативных процессов и явлений, которые может повлечь строительство платной дороги.
В ходе изысканий наши инженеры пробурили 42 скважины. Общий объем работ составил 585 погонных метров.
С чем нам пришлось столкнуться
Согласно действующим стандартам геологических изысканий, скважины должны располагаться под каждой опорой путепровода. Для этого нам пришлось бы проводить буровые работы с перекрытием автодороги.
Получить разрешение на перекрытие платной трассы невозможно, поэтому мы решили использовать геофизические методики.
Инженеры пробурили скважины с обеих сторон от дороги. На соединяющем их участке мы провели геофизические изыскания методом вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ). Геологи использовали полученные данные для составления геологического разреза.
Ход работ
Геофизика позволила нам исследовать структуру грунтовых слоев на большую глубину, не нарушая при этом их целостности. Инженеры «Гектар Групп» собрали информацию о породах в межскважинном пространстве.
Полевые исследования
Для выполнения измерений по методу ВЭЗ использовалась 4-электродная установка Шлюмберже. Оборудование позволило исследовать грунт на глубину до 35 м. Измерения были проведены в пяти физических точках ВЭЗ на постоянном токе.
Меняя расположение отдельных частей установки, мы регулировали глубину зондирования. Чем дальше друг от друга разнесены источник тока (генератор) и приемник (измеритель), тем глубже проникает сигнал.
Камеральная обработка
Обработка результатов проводилась в три этапа:
- Расчет. Инженер пересчитал данные по разности потенциалов и преобразовал их в значения кажущегося сопротивления. Вычисления проводились по формуле к=K∆UIк=K∆UI, где К — коэффициент установки; ΔU — разность потенциалов в милливольтах; I — ток в питающей линии в миллиамперах.
- Отрисовка графиков. Мы построили графики зависимости кажущегося удельного сопротивления от расстояния между питающими электродами ρk(AB/2). Подобрали величину УЭС для каждого геологического слоя. Для работы использовалась программа IPI2WIN.
- Построение разрезов. По полученным данным был построен геоэлектрический разрез, на котором были указаны УЭС и геологическая интерпретация. По значениям сопротивления определилось три геологических слоя:
- Верхний слой: сопротивление 48,2–49,8 Ом*м; мощность 0,7–7,7 м; tQIV+pdQIV+gQIIms. Пласт сформирован толщей насыпных пород, покровных суглинков, суглинков московского оледенения.
- Средний слой: сопротивление 72,9–98,1 Ом*м; мощность 12,4–17,3 м; fQIIdn-ms. Пласт сформирован песчаными отложениями днепровско-московского межледниковья с разной степенью зернистости.
- Нижний слой: сопротивление 47,5–61,3 Ом*м; мощность 7,5–10,5 м; gQIIdn. Пласт сформирован суглинками днепровского оледенения.
В каких еще случаях геофизические исследования заменяют бурение
Исследования позволяют уменьшить объем буровых работ на линейных объектах, если необходимо снизить стоимость проекта с сохранением точности и достоверности результатов.
Бурение бывает затруднено на участках, к которым невозможно подвести спецтехнику. Например, исследования территорий на склонах гор или в городских районах с плотной застройкой проводятся с помощью геофизических методов.
Технология вертикального электрического зондирования применялась на трассе М-4 для исследования участков под мостовыми пролетами и на разделительной полосе. С помощью геофизических изысканий мы получили данные о геологическом строении участков, огороженных отбойниками. Технический отчет прошел экспертизу.