Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution
The results of practical application of mobile geophysical methods for the operational detection and mapping of underground water streams and aquifers at several construction sites in Kiev are presented and analyzed. Geoelectric methods of the forming a short-pulsed electromagnetic field (FSPEF(SCIP...
Saved in:
| Date: | 2018 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/137179 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543376385507328 |
|---|---|
| author | Levashov, S. P. Yakymchuk, N. A. Korchagin, I. N. |
| author_facet | Levashov, S. P. Yakymchuk, N. A. Korchagin, I. N. |
| author_sort | Levashov, S. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-10-07T11:11:45Z |
| description | The results of practical application of mobile geophysical methods for the operational detection and mapping of underground water streams and aquifers at several construction sites in Kiev are presented and analyzed. Geoelectric methods of the forming a short-pulsed electromagnetic field (FSPEF(SCIP)) and vertical electric-resonance sounding (VERS); as well as the method of georadar sounding; were used in the studies. The mobile methods of SCIP and VERS were developed on the principles of a “sub-stance” paradigm of geophysical research; within which a “direct” search for a specific physical substance is carried out: gas; oil; gas hydrates; water; ore minerals and rocks (gold; platinum; silver; zinc; uranium; diamonds; kimberlites; etc.). The effectiveness of geophysical methods; based on the principles of this paradigm; is significantly higher than traditional ones. The results of the performed works showed that the survey by SCIP method within area allows to detect and map quickly the zones of rocks moistening; underground water streams of natural and technogenic origin and aquifers. The VERS sounding with high accuracy determines the depth and thickness of water-saturated horizons in the cross-section. Field work of this nature is carried out quickly and enough operatively. Specific research materials of a survey nature demonstrate sufficiently reasonably the destructive effect of underground water flows on various objects (including those under construction) of a modern city. They also point to the objective need to identify and map destructive underground flows even at the stages of engineering and geological surveys for the construction of engineering structures; buildings and facilities for various purposes. Ignoring this need in many cases leads to significant time and material costs. The presented results; as well as previous work at various construction sites; show that the mobile complex used allows efficiently and effectively a) to allocate zones of increased soil moistening; b) determine the directions and ways of migration of filtration water streams of natural and technogenic origin; c) determine the depths and thickness of the watered rock horizons; d) determine on the area the thickness of loose deposits; the roof of the gruss and the granite basement; e) identify and trace the tectonic fractures within the site of work; etc. The individual methods included in this complex can also be used for monitoring observations at construction sites in order to determine the impact of the facilities under construction on engineering and geological conditions; both in the construction sites and in the surrounding areas. The practical application of mobile technology during the engineering and geological research conducting for the construction of large engineering facilities can bring significant economic benefits due to a significant reduction in the duration of survey work and a significant reduction in volumes of drilling. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:09:54Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-137179 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:09:54Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-1371792020-10-07T11:11:45Z Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution Инновационные геоэлектрические методы: многолетний опыт применения для оперативного решения практических задач приповерхностной геофизики Інноваційні геоелектричні методи: багаторічний досвід застосування для оперативного вирішення практичних завдань приповерхностной геофізики Levashov, S. P. Yakymchuk, N. A. Korchagin, I. N. geoelectric survey electric-resonance sounding deposit type anomaly zone of moistening aquifer water flow well landslide zone The results of practical application of mobile geophysical methods for the operational detection and mapping of underground water streams and aquifers at several construction sites in Kiev are presented and analyzed. Geoelectric methods of the forming a short-pulsed electromagnetic field (FSPEF(SCIP)) and vertical electric-resonance sounding (VERS); as well as the method of georadar sounding; were used in the studies. The mobile methods of SCIP and VERS were developed on the principles of a “sub-stance” paradigm of geophysical research; within which a “direct” search for a specific physical substance is carried out: gas; oil; gas hydrates; water; ore minerals and rocks (gold; platinum; silver; zinc; uranium; diamonds; kimberlites; etc.). The effectiveness of geophysical methods; based on the principles of this paradigm; is significantly higher than traditional ones. The results of the performed works showed that the survey by SCIP method within area allows to detect and map quickly the zones of rocks moistening; underground water streams of natural and technogenic origin and aquifers. The VERS sounding with high accuracy determines the depth and thickness of water-saturated horizons in the cross-section. Field work of this nature is carried out quickly and enough operatively. Specific research materials of a survey nature demonstrate sufficiently reasonably the destructive effect of underground water flows on various objects (including those under construction) of a modern city. They also point to the objective need to identify and map destructive underground flows even at the stages of engineering and geological surveys for the construction of engineering structures; buildings and facilities for various purposes. Ignoring this need in many cases leads to significant time and material costs. The presented results; as well as previous work at various construction sites; show that the mobile complex used allows efficiently and effectively a) to allocate zones of increased soil moistening; b) determine the directions and ways of migration of filtration water streams of natural and technogenic origin; c) determine the depths and thickness of the watered rock horizons; d) determine on the area the thickness of loose deposits; the roof of the gruss and the granite basement; e) identify and trace the tectonic fractures within the site of work; etc. The individual methods included in this complex can also be used for monitoring observations at construction sites in order to determine the impact of the facilities under construction on engineering and geological conditions; both in the construction sites and in the surrounding areas. The practical application of mobile technology during the engineering and geological research conducting for the construction of large engineering facilities can bring significant economic benefits due to a significant reduction in the duration of survey work and a significant reduction in volumes of drilling. Представлены и анализируются результаты практического применения мобильных геофизических методов для оперативного обнаружения и картирования подземных водных потоков и водоносных горизонтов на нескольких строительных площадках г. Киева. При проведении исследований использовались геоэлектрические методы становления короткоимпульсного электромагнитного поля (СКИП) и вертикального электрорезонансного зондирования (ВЭРЗ), а также метод георадарного зондирования. Мобильные методы СКИП и ВЭРЗ разработаны на принципах «вещественной» парадигмы геофизических исследований, в рамках которой осуществляется «прямой» поиск конкретного физического вещества: газа, нефти, газогидратов, воды, рудных минералов и пород (золота, платины, серебра, цинка, урана, алмазов, кимберлитов, и т. д.). Эффективность геофизических методов, базирующихся на принципах этой парадигмы, существенно выше, чем традиционных. Результаты выполненных работ показали, что площадная съемка СКИП позволяет оперативно обнаруживать и картировать зоны увлажнения пород, подземные водные потоки естественного и техногенного происхождения, водоносные горизонты. Зондированием ВЭРЗ с высокой точностью определяются глубины залегания и мощности водонасыщенных горизонтов в разрезе. Полевые работы такого характера выполняются достаточно оперативно и быстро. Конкретные материалы исследований изыскательского характера достаточно аргументировано демонстрируют разрушающее воздействие подземных водных потоков на различные объекты (в том числе и строящиеся) современного города. Они также указывают на объективную необходимость выявления и картирования разрушительных подземных потоков еще на этапах проведения инженерно-геологических изысканий под строительство инженерных сооружений, зданий и объектов различного назначения. Игнорирование этой необходимости во многих случаях приводит к значительным временным и материальным затратам. Представленные результаты, а также ранее проведенные работы на различных строительных площадках показывают, что использованный мобильный комплекс позволяет оперативно и эффективно а) выделять зоны повышенного увлажнения грунтов; б) определять направления и пути миграции фильтрационных водных потоков естественного и техногенного происхождения; в) устанавливать глубины залегания и мощности обводненных горизонтов пород; г) определять по площади мощности рыхлых отложений, кровли дресвы и гранитного основания; д) выделять и трассировать в пределах участка работ тектонические нарушения, и т. д. Входящие в этот комплекс отдельные методы могут также применяться для мониторинговых наблюдений на площадках строительства с целью определения влияния строящихся объектов на инженерно-геологические условия, как на участках застройки, так и на близлежащих территориях. Практическое применение мобильной технологии при проведении инженерно-геологических исследований под строительство крупных инженерных объектов может принести существенный экономический эффект за счет значительного сокращения длительности изыскательских работ и существенного уменьшения объемов бурения. Представлені та аналізуються результати практичного застосування мобільних геофізичних методів для оперативного виявлення і картування підземних водних потоків та водоносних горизонтів на декількох будівельних майданчиках м. Києва. При проведенні досліджень використовувалися геоелектричні методи становлення короткоімпульсного електромагнітного поля (СКІП) і вертикального електрорезонансного зондування (ВЕРЗ), а також метод георадарного зондування. Мобільні методи СКІП і ВЕРЗ розроблені на принципах «речовинної» парадигми геофізичних досліджень, в рамках якої здійснюється «прямий» пошук конкретної фізичної речовини: газу, нафти, газогідратів, води, рудних мінералів і порід (золота, платини, срібла, цинку, урану, алмазів, кімберлітів, і т. д.). Ефективність геофізичних методів, що базуються на принципах цієї парадигми, істотно вище, ніж традиційних. Результати виконаних робіт показали, що площинна зйомка СКІП дозволяє оперативно виявляти та картувати зони зволоження порід, підземні водні потоки природного і техногенного походження, водоносні горизонти. Зондуванням ВЕРЗ з високою точністю визначаються глибини залягання і потужності водонасичених горизонтів в розрізі. Польові роботи такого характеру виконуються досить оперативно і швидко. Конкретні матеріали досліджень вишукувального характеру досить аргументовано демонструють руйнівний вплив підземних водних потоків на різні об'єкти (в тому числі і на такі, що будуються) сучасного міста. Вони також вказують на об'єктивну необхідність виявлення і картування руйнівних підземних потоків ще на етапах проведення інженерно-геологічних вишукувань під будівництво інженерних споруд, будівель і об'єктів різного призначення. Ігнорування цієї необхідності в багатьох випадках призводить до значних часових і матеріальних витрат. Представлені результати, а також раніше проведені роботи на різних будівельних майданчиках показують, що використаний мобільний комплекс дозволяє оперативно і ефективно а) виділяти зони підвищеного зволоження ґрунтів; б) визначати напрямки та шляхи міграції фільтраційних водних потоків природного і техногенного походження; в) встановлювати глибини залягання і потужності обводнених горизонтів порід; г) визначати за площею потужності пухких відкладів, покрівлі дресви і гранітного фундаменту; д) виділяти та трасувати в межах ділянки робіт тектонічні порушення, і т. д. Окремі методи комплексу можуть також застосовуватися для моніторингових спостережень на майданчиках будівництва з метою визначення впливу споруджуваних об'єктів на інженерно-геологічні умови, як на ділянках забудови, так і на прилеглих територіях. Практичне застосування мобільної технології при проведенні інженерно-геологічних досліджень під будівництво великих інженерних об'єктів може принести істотний економічний ефект за рахунок значного скорочення тривалості вишукувальних робіт та істотного зменшення обсягів буріння. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2018-07-25 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/137179 10.24028/gzh.0203-3100.v40i3.2018.137179 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 40 No. 3 (2018); 97-128 Геофизический журнал; Том 40 № 3 (2018); 97-128 Геофізичний журнал; Том 40 № 3 (2018); 97-128 2524-1052 0203-3100 ru https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/137179/195653 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | geoelectric survey electric-resonance sounding deposit type anomaly zone of moistening aquifer water flow well landslide zone Levashov, S. P. Yakymchuk, N. A. Korchagin, I. N. Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title | Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title_alt | Инновационные геоэлектрические методы: многолетний опыт применения для оперативного решения практических задач приповерхностной геофизики Інноваційні геоелектричні методи: багаторічний досвід застосування для оперативного вирішення практичних завдань приповерхностной геофізики |
| title_full | Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title_fullStr | Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title_full_unstemmed | Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title_short | Innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| title_sort | innovative geoelectric methods: multi-year experience of application for the practical problems of near-surface geophysics operative solution |
| topic | geoelectric survey electric-resonance sounding deposit type anomaly zone of moistening aquifer water flow well landslide zone |
| topic_facet | geoelectric survey electric-resonance sounding deposit type anomaly zone of moistening aquifer water flow well landslide zone |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/137179 |
| work_keys_str_mv | AT levashovsp innovativegeoelectricmethodsmultiyearexperienceofapplicationforthepracticalproblemsofnearsurfacegeophysicsoperativesolution AT yakymchukna innovativegeoelectricmethodsmultiyearexperienceofapplicationforthepracticalproblemsofnearsurfacegeophysicsoperativesolution AT korchaginin innovativegeoelectricmethodsmultiyearexperienceofapplicationforthepracticalproblemsofnearsurfacegeophysicsoperativesolution AT levashovsp innovacionnyegeoélektričeskiemetodymnogoletnijopytprimeneniâdlâoperativnogorešeniâpraktičeskihzadačpripoverhnostnojgeofiziki AT yakymchukna innovacionnyegeoélektričeskiemetodymnogoletnijopytprimeneniâdlâoperativnogorešeniâpraktičeskihzadačpripoverhnostnojgeofiziki AT korchaginin innovacionnyegeoélektričeskiemetodymnogoletnijopytprimeneniâdlâoperativnogorešeniâpraktičeskihzadačpripoverhnostnojgeofiziki AT levashovsp ínnovacíjnígeoelektričnímetodibagatoríčnijdosvídzastosuvannâdlâoperativnogoviríšennâpraktičnihzavdanʹpripoverhnostnojgeofíziki AT yakymchukna ínnovacíjnígeoelektričnímetodibagatoríčnijdosvídzastosuvannâdlâoperativnogoviríšennâpraktičnihzavdanʹpripoverhnostnojgeofíziki AT korchaginin ínnovacíjnígeoelektričnímetodibagatoríčnijdosvídzastosuvannâdlâoperativnogoviríšennâpraktičnihzavdanʹpripoverhnostnojgeofíziki |