Совместное применение наземных сейсмических методов в инженерных исследованиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объект исследования. Верхняя часть геологического разреза (зона малых скоростей).Цель. Продемонстрировать на практике совместное применение двух сейсмических методов (активного и пассивного) для определения глубины залегания кровли коренных пород и наличия структурных изменений в грунтовой толще.Материалы и методы. Перед геофизическими методами при инженерных исследованиях, как правило, стоит задача определить глубину и рельеф залегания скальных пород. Конечно, это не единственная задача, но одна из самых востребованных. Из всего многообразия геофизических методов для решения поставленной задачи самые информативные и мобильные – это сейсмические. В данной работе авторы сопоставляют результаты совместного использования и интерпретации метода преломленных волн и метода регистрации микросейсм в различных геологических условиях. Это два принципиально разных сейсмических наземных метода. Метод преломленных волн является активным и имеет источник упругих колебаний, метод регистрации микросейсм – пассивный, регистрирует окружающий фон микросейсмических колебаний естественного и искусственного происхождения. На исследуемых площадках выбрано по одному профилю, на которых построены скоростные разрезы по продольным Vp и поперечным Vs волнам. Проведена регистрация микросейсмического фона в нескольких точках, рассчитана спектральная плотность мощности скорости смещения и кривая спектральных отношений. Зная скорость поперечных волн в рыхлом слое, используем формулу пересчета из частотной области (передаточная характеристика Накамуры) в глубину. Таким образом, в точках наблюдения микросейсм может быть вычислена и прослежена глубина контрастных по акустической жесткости границ.Результаты. На разных грунтовых условиях показана корреляция между скоростными разрезами по поперечным волнам и результатом обработки микросейсм методом Накамуры.Выводы. Дополнение классического метода преломленных волн данными метода регистрации микросейсм позволяет с большей уверенностью судить о структурных особенностях верхней части геологического разреза.

Об авторах

М. Н. Воскресенский

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

Email: igfuroran@mail.ru

Е. А. Косоротова

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

Email: igfuroran@mail.ru

А. А. Курданова

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

Email: igfuroran@mail.ru

Г. И. Парыгин

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

Email: igfuroran@mail.ru

Список литературы

  1. Биряльцев Е.В., Вихорева А.А., Захарчук В.А., Комаров А.Ю., Пыхалов В.В. (2021) Метод обработки данных пассивной сейсмики для выявления контрастных внутрисолевых пропластков в геологическом разрезе Астраханского свода. Георесурсы, 23(3), 109-117. https://doi.org/10.18599/grs.2021.3.14
  2. Бобров В.Ю., Герасимова И.Ю. (2021) Применение метода преломленных волн при условии сложной конфигурации преломляющей границы. Инженерная и рудная геофизика – 2021. Геленджик, Россия, 61-69. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202152061
  3. Воскресенский М.Н. (2022) Инженерные сейсмические изыскания в различных грунтовых условиях. Горный информационно-аналитический бюллетень, 5(1), 56-69. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_51_0_56
  4. Герасимова И.Ю. (2020) Изучение упругой анизотропии верхней части разреза по данным малоглубинной сейсморазведки. Горное эхо, 1(78), 59-62. https://doi.org/10.7242/echo.2020.1.13
  5. Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Камшилин А.Н. (2008) Специфика применения метода микросейсмического зондирования в инженерных задачах. Вопр. инженерн. сейсмологии, 35(2), 25-30.
  6. Горбатиков А.В., Цуканов А.А. (2019) Об оценке результатов метода микросейсмического зондирования при их геологической интерпретации. Геология и геофизика Юга России, 9(3), 139-150. https://doi.org/10.23671/VNC.2019.3.36482
  7. Давыдов В.А. (2019) Малоглубинное сейсмическое зондирование на основе изучения эллиптичности микросейсм. Георесурсы, 21(1), 78-85. https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.78-85
  8. Давыдов В.А. (2021) Поиски подземных ходов с помощью сейсморазведки на примере заброшенного монастыря. Урал. геофиз. вестник, 2(44), 21-27. https://doi.org/10.25698/UGV.2021.2.3.21
  9. Плотников Б.С., Черкашнев С.А. (2021) Реальность и перспективы технологии микросейсмического мониторинга. Приборы и системы разведочной геофизики, 3(70), 29-32.
  10. Романов В.В. (2013) Возможности повышения разрешенности сейсмограмм метода преломленных волн (MПB). Технологии сейсморазведки, 4, 67-73.
  11. Романов В.В., Гапонов Д.А. (2014) Применение инженерной сейсморазведки при изучении грунтовых вод в глинистых грунтах. Известия вузов. Северо-кавказский регион. Сер.: Естеств. науки, 6(184), 52-59.
  12. Сенин Л.Н., Сенина Т.Е. (2005) Сейсмическая станция “Синус”. Приборы и техника эксперимента, 5, 162-163.
  13. Сенин Л.Н., Сенина Т.Е., Воскресенский М.Н., Парыгин Г.И. (2018) Комплексные сейсмические исследования верхней части геологического разреза. Урал. геофиз. вестн., 4(34), 41-49. https://doi.org/10.25698/ UGV.2018.4.7.41
  14. Тарасов С.А., Гоев А.Г., Волосов С.Г., Горбунова Э.М., Иванченко Г.Н., Королев С.А. (2020) Уточнение скоростного разреза осадочной толщи методом Накамуры на новых сейсмических станциях ИДГ РАН. Росс. сейсмол. журн., 2(4), 43-50. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020.4.04
  15. Турчков А.М., Ошкин А.Н., Вязниковцев А.А. (2021) Опыт применения сейсморазведочных методов отраженных и преломленных волн для изучения строения тела плотины. Инженерная и рудная геофизика – 2021. Геленджик, Россия, 75-82. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202152075
  16. Федин К.В., Колесников Ю.И., Нгомайезве Л. (2020) Картирование Барсуковской пещеры пассивным сейсмическим методом стоячих волн. Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология. XVI Междунар. конф., 665-673. https://doi.org/10.18303/B978-5-4262-0102-6-2020-073
  17. Яблоков А.В., Дергач П.А., Лисейкин А.В. (2023) Обработка записей микросейсмических колебаний методом Накамуры на территории Быстровского вибросейсмического полигона. Интерэкспо ГЕО-Сибирь, 2(4). https://doi.org/10.33764/2618-981X-2023-2-4-86-93
  18. Яскевич С.В., Дергач П.А., Чернышов Г.С., Карпухин В.И., Дучков А.А. (2021) Изучение анизотропии ВЧР на полигоне Ключи методом преломленных волн. Интерэкспо ГЕО-Сибирь, 2, 90-97. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2021-2-3-90-97
  19. Hellel M., Oubaiche E.H., Chatelain J.L., Bensalem R., Amarni N., Boukhrouf M., Wathelet M. (2019) Efficiency of ambient vibration HVSR investigations in soil engineering studies: backfill study in the Algiers (Algeria) harbor container terminal. Bull. Engin. Geol. Environ., 78(7), 4989-5000. https://doi.org/10.1007/s10064-018-01458-y
  20. Hunter J.A., Crow H.L., Stephenson W.J., Pugin A.J.M., Williams R.A., Harris J.B., Odum J.K., Woolery E.W. (2022) Seismic site characterization with shear wave (SH) reflection and refraction methods. J. Seismol., 26, 631-652. https://doi.org/10.1007/s10950-021-10042-z
  21. Konno K., Ohmachi T. (1998) Ground-Motion Characteristics Estimated from Spectral Ratio between Horizontal and Vertical Components of Microtremor. Bull. Seismol. Soc. Amer., 88(1), 228-241.
  22. Nakamura Y. (2019) What Is the Nakamura Method? Seismol. Res. Lett., 90(4), 1437-1443. https://doi.org/10.1785/0220180376
  23. Vargemezis G., Tsourlos P., Fikos I., Diamanti N., Angelis D., Amanatidou E. (2019) Void Detection and Consolidation Filling Verification by ERT, GPR and Seismic Refraction Methods. 1st Conference on Geophysics for Infrastructure Planning Monitoring and BIM. The Hague, Netherlands. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201902525.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Воскресенский М.Н., Косоротова Е.А., Курданова А.А., Парыгин Г.И., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».