Метод електричного зондування (ЕЗ)

Метод електричного зондування (ЕЗ) слід застосовувати для розчленування літологічного розрізу і визначення глибини залягання корінних порід, виявлення зон тріщинуватості при пошуках і простежуванні великих карстових порушень, підземних гірничих виробок, виявлення лінз солоних і прісних вод, локальних перезаглиблених, вивчення мерзлих порід (виявлення таликів, жильних льодів і високольодистих порід і т.д.).

Найбільш сприятливими для ефективного застосування вертикального електричного зондування (ВЕЗ) є наступні умови: кут нахилу геоелектричних меж не перевищує 20^о; (наявність невеликої кількості геоелектричних шарів в розрізі при їх значній диференціації за питомим електричним опором; відсутність екрануючих (високого і низького опору) горизонтів в розрізі;наявність опорного електричного горизонту.

Рис.14. Приймачі та блок виділення і реєстрації допплерівських зміщень частоти.

Рис.15. Елементи низькочастотної антенної гратки – вертикальної ромбічної антени Айзенберга.

Рис.16. ПЕОМ обробки даних системи часткових відбиттів. На екрані монітору –

фрагмент часового ходу амплітуди сигналу, частково відбитого з висоти 90 км.

Рис.17. Система зондування з використанням сигналів низькоорбітних

ШСЗ СРНС "ЦИКАДА".

Для виявлення структур з кутами падіння до 40^о слід використовувати установку за способом "двох складових", в яких вимірювання здійснюються двома взаємно перпендикулярними приймальними (вимірювальними) лініями із загальним центром.

Мережа спостережень вибирається залежно від поставлених завдань, розмірів і глибини залягання досліджуваних об'єктів. Критерієм вибору оптимальної відстані між точками ВЕЗ є вимога простежуваності геоелектричних меж що виділяються не менше ніж на двох-трьох сусідніх ВЕЗ. При рекогносцирувальних роботах відстань між точками ВЕЗ приймається рівною 100-200 м, а відстань між профілями - 200-500 м. При детальних дослідженнях відстань між точками ВЕЗ і розвідувальними профілями зменшується до 25-50 м.

При виконанні ВЕЗ необхідно дотримуватися таких вимог: центр ВЕЗ слід розташовувати на рівному місці, поблизу від якого в радіусі 20-30 м немає ям, канав або природних нерівностей рельєфу;легкість під'їзду (або підходу) до центру ВЕЗ;при орієнтуванні розносів слід уникати перетинів ліній з підземними комунікаціями, ЛЕП, залізничними коліями, різко неоднорідними товщами, що залягають поблизу поверхні, різкими формами рельєфу, річками, забудованими територіями;напрямок розносів струмових електродів (АВ) вибирається з урахуванням тектонічних і геоморфологічних особливостей району робіт, умов прохідності і зручності робіт уздовж профілю.

При влаштуванні заземлень повинні бути вжиті заходи для зменшення опору заземлення шляхом збільшення кількості електродів в струмових лініях або підливання води. У разі несприятливих умов заземлення положення електродів може бути зміщене відносно заданої точки в помсту, найбільш сприятливий для влаштування заземлення, при цьому зміщення заземлень до 0,1 м, практично не впливає на результати вимірювань.

Для зменшення можливого впливу витоків вимірювальну лінію слід розташовувати в 1-5 м від джерела (при розносі АВ до 100 м); в сиру погоду - до 10 м. Всі можливі джерела витоків (прилади батареї, котушки струмових ліній) слід розташовувати по можливості далі від вимірювальних електродів. При вимірюванні витоку слід виконувати вимогу техніки безпеки. При хорошій ізоляції проводів і сухому ґрунті контроль витоку в методі ВЕЗ слід проводити на максимальних розносах АВ. У сиру погоду, при вологому ґрунті і поганому стані проводів контроль витоку проводиться на кожній вимірювальної лінії при максимальних розносах АВ для даної лінії MN. Величина витоку вважається допустимою, якщо різниця потенціалів, зумовлена наявністю витоку, не перевищує 5% вимірюваної різниці потенціалів.

3.2.4. Метод електропрофілювання (ЕП)

Метод електропрофілювання на постійному струмі слід використовувати для виявлення і оконтурювання положення неоднорідностей геологічного розрізу в горизонтальному напрямку з наближеною оцінкою інтервалу глибин, на яких ця локальна неоднорідність спостерігається. Метод ЕП застосовується в якості основного методу при вирішенні таких завдань: оконтурювання і оцінка елементів залягання меж локальних неоднорідностей (зон тріщинуватості, тектонічних порушень, карстових зон і т.д.); вивчення розповсюдження в плані вічномерзлих порід і виявлення в межах мерзлих масивів льоду і сильнольодистих порід, оконтурювання зон таликів, жильних льодів, вивчення динаміки шару таяння і промерзання;картування покрівлі скельних і мерзлих порід; визначення корозійної активності ґрунтів.

Сприятливими умовами для застосування методу ЕП є: круте падіння контактів порід і зон порушень;різке розходження в питомому опорі складаючих товщ і витриманість питомого опору в кожній з товщ;відносна простота геоелектричного розрізу.

При електропрофілювання застосовуються як симетричні, так і несиметричні схеми (дипольне електропрофілювання - ДЕП, комбіноване електропрофілювання - КЕП з установкою АМNВ і електропрофілювання в модифікації серединного градієнта - СГ). Несиметричні схеми (з одним електродом, віддаленим в "нескінченність", знаходиться на відстані, що в 10 разів перевищує ефективну глибину розвідки в пункті виміру) володіють значно більшу чутливість до вертикальних неоднорідностей розрізу, але не дозволяють точно визначати положення цієї неоднорідності.

У місцевостях із щільною забудовою рекомендується використовувати ЕП в модифікації серединного градієнта, при цьому струмові електроди схеми СГ можуть встановлюватися несиметрично відносно профілів вимірювальних електродів, що дозволяє оптимально використовувати незабудовані ділянки території. Коефіцієнти установки в цьому випадку розраховуються для кожного розташування електродів.

3.2.5. Метод викликаної поляризації (ВП)

Метод викликаної поляризації (ВП) рекомендується застосовувати для дослідження будови розрізу у вертикальному і горизонтальному напрямках. Метод заснований на вивченні вторинних електричних полів, які виникають в результаті фізико-хімічних процесів, що протікають в породах при накладенні первинного електричного поля.

Методом ВП вирішуються завдання розчленування розрізу за літологічним складом, вологістю, льодистістю, виділення водоносних порід, визначення рівня ґрунтових вод, кількісної оцінки засоленості порід зони аерації, вивчення зсувних масивів, картування сильнольодистих мерзлих ґрунтів. Метод в основному застосовується для уточнення і більш надійної та достовірної інтерпретації результатів зондування та профілювання.

В інженерних вишукуваннях метод ВП переважно застосовується з використанням імпульсів постійного струму.