Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12629 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2008. — С. 330-335. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860230927139995648 |
|---|---|
| author | Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. |
| author_facet | Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. |
| citation_txt | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2008. — С. 330-335. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| first_indexed | 2025-12-07T18:21:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
330
© Ñ.Ï. Ëåâàøîâ1,2, Í.À. ßêèì÷óê1,2, È.Í. Êîð÷àãèí3,
Þ.Ì. Ïèùàíûé2, Â.Â. Ïðèëóêîâ2, 2008
ÓÄÊ 550. 837.3
1Èíñòèòóò ïðèêëàäíûõ ïðîáëåì ýêîëîãèè,
ãåîôèçèêè è ãåîõèìèè, ã. Êèåâ
2Öåíòð ìåíåäæìåíòà è ìàðêåòèíãà â îáëàñòè íàóê
î Çåìëå ÈÃÍ ÍÀÍ Óêðàèíû, ã. Êèåâ
3Èíñòèòóò ãåîôèçèêè èì. Ñ.È. Ñóááîòèíà ÍÀÍ Óêðàèíû, ã. Êèåâ
ÊÎÌÏËÅÊÑÍÛÅ
ÃÅÎÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß
ÏÐÈ ÑÒÐÎÈÒÅËÜÑÒÂÅ ÀÂÒÎÌÎÁÈËÜÍÛÕ ÄÎÐÎÃ
Введение. При решении разнообразных экологических, инженерно-
геологических и геолого-геофизических задач в последнее время активно
применяются экспресс-технологии геофизических исследований, которые
позволяют оперативно проводить полевые геофизические измерения, а сле-
довательно, получать необходимую экспериментальную информацию для
решения конкретных практических задач. К таким технологиям относится
комплекс геоэлектрических исследований СКИП–ВЭРЗ (геоэлектрические
методы становления короткоимпульсного поля (СКИП) и вертикального
электрорезонансного зондирования (ВЭРЗ)), а также сейсмоакустического
и георадарного зондирований [1– 4]. В частности, эта технология неоднок-
ратно применялась для поисков и картирования водонасыщенных коллек-
торов и подземных водных потоков [1], инженерно-геологических условий
на территориях историко-архитектурных заповедников [3], реконструкции
автомобильных дорог [4]. Ниже представлены результаты успешного при-
менения комплекса геоэлектрических и сейсмоакустических методов для
оперативного проведения инженерно-изыскательских работ на участке стро-
ительства новой дороги.
Общие сведения. Геофизические исследования на участке строитель-
ства автомобильной дороги местного значения Воробьевка – Внутренний
Бор в Новгород-Сиверском районе Черниговской обл. проведены в июле
2007 г. Дорога начинается на окраине с. Воробьевка (ПК 00), частично про-
ходит по грунтовой дороге, в районе пикета ПК 16 дорогая входит в с. Внут-
ренний Бор.
При проектировании дороги в районе ПК 07–08 и 12–13 выявлены кар-
стовые провалы. Провалы имеют вертикальные стенки, их глубина дости-
гает 8 м. До окончательного изучения карстовых провальных зон между
селами Воробьевка – Внутренний Бор проектирование было прекращено.
331
Главная задача геофизических исследований – обнаружение и карти-
рование провалоопасных участков вдоль линии строительства дороги.
Для проведения работ были использованы геоэлектрические и сейс-
моакустические методы исследований СКИП, ВЭРЗ, сейсмоакустического
и георадарного зондирования.
С помощью съемки методом СКИП проведено картирование зон по-
вышенной влажности по площади и вдоль оси дороги. Для построения вер-
тикальных разрезов использовались методы ВЭРЗ, сейсмоакустического и
георадарного зондирования.
Методика полевых работ. Полевые наблюдения методом СКИП на
участке от ПК 00 (выезд из с. Воробьевка) до ПК 16 (начало с. Внутренний
Бор) вдоль линии проектируемой дороги проведены с шагом 1 м, а вдоль
расположенных вблизи грунтовых дорог – с шагом 5 м. По результатам этих
работ построена карта зон повышенной влажности грунтов на участке стро-
ительства (рис. 1, 2).
Вдоль линии оси дороги между ПК 07 – 16 проведено сейсмоакусти-
ческое зондирование с шагом 1 м. Построен сейсмоакустический разрез на
глубину 50 м.
Работы методом ВЭРЗ проведены в 21 пункте вдоль дороги, в зонах
близлежащих к провалам, а также в самих провальных телах.
Георадарные исследования проведены от ПК 07 к ПК 13. Шаг измере-
ний – 0,5 м, глубина исследований – 20 м. Использовалась антенна 250 МГц.
Результаты геоэлектрических работ. Картирование зон повышен-
ной влажности грунтов, провалоопасных участков и путей миграции под-
земных вод. По геоэлектрическим данным в границах участка строитель-
ства дороги установлено пять зон повышенной влажности грунтов (рис. 1, 2).
Закартированные зоны простираются в меридиональном направлении. Ус-
тановлено, что вдоль этих зон в интервале глубин 18 – 30 м существуют
участки повышенной фильтрации подземных вод. Миграция воды происхо-
дит в южном направлении.
Интервалы зон повышенной влажности вдоль проектной линии авто-
мобильной дороги следующие: 1) ПК 07+20 – ПК 07+80, 60 м; 2) ПК 10+20 –
ПК 10+55, 35 м; 3) ПК 11+60 – ПК 12+75, 115 м; 4) ПК 14+00 – ПК 14+70,
70 м; 5) ПК 15+85 – ПК 16+25, 40 м. На рис. 1 и 2 приведены карты зон
повышенной влажности грунтов и путей повышенной фильтрации подзем-
ных вод.
Кровля отложений мела в районе строительства имеет неровную по-
верхность, глубина которой изменяется от 25 до 35 м. В этом интервале, в
границах зон повышенной фильтрации подземных вод, образуются мигра-
ционные карстово-суффозионные каналы.
332
Зоны суффозионных каналов по линии трассы выделены на участках:
1) ПК 07+55 – ПК 07+65, 10 м; 2) ПК 10+53 – ПК 10+63, 10 м; 3) ПК 11+80 –
ПК 12+00, 20 м, ПК 12+23 – ПК 12+35,12 м, ПК 12+55 – ПК 12+66, 11 м;
4) ПК 14+12 – ПК 14+25, 13 м, ПК 14+35 – ПК 14+55, 20 м (рис. 2).
В границах зон карстово-суффозионных каналов наибольшая вероят-
ность образования провалов и проседания грунтов.
Таким образом, участок трассы от ПК 00 к ПК 07 представляет собой
наиболее стабильную зону. Провально-карстовые процессы распростране-
ны в интервале от ПК 07 до ПК 16. Наиболее опасные участки – интервалы
зон 3 и 4.
Ðèñ. 1. Êàðòà çîí ïîâûøåííîé âëàæíîñòè ãðóíòîâ â ðàéîíå ñòðîèòåëüñòâà àâòîìî-
áèëüíîé äîðîãè: 1 – øêàëà îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè ãðóíòîâ; 2 – îñü ïðîåêòíîé
äîðîãè; 3 – ñóùåñòâóþùèå ãðóíòîâûå äîðîãè; 4 – ïóíêòû ÂÝÐÇ; 5 – íàïðàâëåíèÿ
ìèãðàöèè ïîäçåìíûõ âîäíûõ ïîòîêîâ â èíòåðâàëå ãëóáèí 18–30 ì; 6 – çîíû ñóôôî-
çèîííî-êàðñòîâûõ ïðîâàëîâ
Ðèñ. 2. Êàðòà çîí ïîâûøåííîé âëàæíîñòè ãðóíòîâ â ðàéîíå êàðñòîâûõ ïðîâàëîâ:
1 –øêàëà îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè ãðóíòîâ; 2 – îñü ïðîåêòíîé äîðîãè; 3 – ñóùå-
ñòâóþùèå ãðóíòîâûå äîðîãè; 4 – ïóíêòû ÂÝÐÇ; 5 – ðåêîìåíäîâàííàÿ îñü äîðîãè ïî
ãåîôèçè÷åñêèì äàííûì; 6 – çîíû îáðàçîâàíèÿ ñóôôîçèîííî-êàðñòîâûõ ïðîâàëîâ
ìèãðàöèè ïîäçåìíûõ âîä; 7 – ïðîâàëîîïàñíûå ó÷àñòêè; 8 – ó÷àñòêè äîðîãè ïîâû-
øåííîé óñòîé÷èâîñòè
333
Результаты вертикального зондирования провалоопасных участков.
На рис. 3 представлены результаты вертикального зондирования в трех пун-
ктах, в том числе и в зоне образования провалов (рис. 3, в). Вдоль проект-
ной оси дороги на участке от ПК 07 к ПК 16 по данным вертикального
зондирования установлено наличие трех водных горизонтов.
Первый горизонт зафиксирован в интервале глубин от 7–8 до 14–
15 м. Небольшой прослойкой глин и суглинков мощностью около 3 м он
отделяется от второго водного горизонта, интервал глубин залегания ко-
торого составляет 18–30 м. Нижней границей второго водного горизонта
является кровля отложений мела. Максимальная мощность второго вод-
ного горизонта выделена в зонах повышенной фильтрации подземной воды.
Третий водный горизонт установлен в отложениях мела в интервале глу-
бин 45–65 м.
При зондировании в провальных зонах установлено, что второй и тре-
тий водные горизонты соединены (рис. 3, в). Таким образом, можно пред-
положить, что провалы на поверхности земли формируются за счет верти-
кальной миграции водных потоков из второго в третий горизонт и из пер-
вого во второй.
à á â
Ðèñ. 3. Ðåçóëüòàòû âåðòèêàëüíîãî ýëåêòðîðåçîíàíñíîãî çîíäèðîâàíèÿ â ïóíêòàõ
12 (à), 21 (á), 19 (â)
334
Зоны суффозионных каналов становятся провалоопасными в тех слу-
чаях, если уменьшается расстояние между третьим и вторым водными го-
ризонтами. Объединение двух горизонтов приводит к вертикальной мигра-
ции воды, нарушению водоупорной толщи суглинков и глин, которые рас-
положены на глубине 15–18 м. Далее осуществляется вертикальный вынос
грунта в зоны пустот, образованных в верхней части отложений мела.
По данным сейсмоакустических исследований, наиболее опасными
местами образования провалов по линии запроектированной дороги явля-
ются интервалы: 1) ПК 12+23 – ПК 12+35; 2) ПК 14+ 35 – ПК 14+ 55.
В районе ПК 12+30 с левой стороны от дороги на расстоянии 8 м от
оси трассы визуально установлено место проседания грунта. В связи с этим
рекомендовано ось трассы сместить южнее на 20 м (см. рис. 2).
Выводы и рекомендации. В результате проведенных геофизических
работ на участке запроектированной дороги местного значения Воробьев-
ка – Внутренний Бор установлены места возможного образования проседа-
ния и провалов грунта. Нестабильные участки поверхности образуются
вследствие карстово-суффозионных процессов, которые происходят в верх-
ней части отложений мела. В интервале ПК 07 – ПК 16 установлено пять
зон повышенной фильтрации подземной воды, которые образовывают пус-
тоты в верхней части отложений мела. Глубина образования пустот 25–
35 м. Провальные зоны могут быть сформированы только в местах верти-
кальной миграции воды из верхних горизонтов в нижние.
В границах четырех зон повышенной фильтрации выделено семь ин-
тервалов образования карстово-суффозионных пустот. В двух местах над
зоной пустот установлены зоны вертикальной миграции воды, что свиде-
тельствует о начале формирования провальных участков. В связи с этим по
результатам геофизических изысканий могут быть даны следующие реко-
мендации для проектирования дороги между селами Воробьевка – Внут-
ренний Бор.
1. В интервале строительства дороги от ПК 00 к ПК 07 геологических
осложнений не выявлено, что дает возможность выполнять работы без
особых ограничений.
2. В районе ПК 12+30 выявлен участок формирования провальной зоны,
которая находится на начальной стадии образования. Для предотвра-
щения осложнений при строительстве рекомендовано перенести ось
трассы на 20 м на юг от зоны проседания грунта.
3. При проектировании дороги на интервале от ПК 07 к ПК 16 целесооб-
разно предусмотреть работы по укреплению дорожного полотна (ар-
мирование) на участках распространения карстово-суффозионных про-
цессов в следующих: 1): ПК 07+25 – ПК 07+75; 2) ПК 10+30 – ПК
335
10+65; 3) ПК 11+ 70 – ПК 12+75; 4) ПК 14+20 – ПК 14+70; 5) ПК 15+90 –
ПК 16+ 20.
4. Особое внимание при строительстве следует уделить участкам ос-
лабленных грунтов, которые находятся в районе пикетов: 1) ПК 12+25 –
ПК 12+ 35; 2) ПК 14+35 – ПК 14+50.
В целом проведенные геофизические исследования показали, что для
оперативного обследования участков строительства новых дорог может ис-
пользоваться комплекс геоэлектрических методов СКИП, ВЭРЗ, а также
сейсмоакустического и георадарного зондирования. Этот комплекс мето-
дов позволят выполнять полевые геофизические измерения оперативно, в
сжатые сроки, что, в свою очередь, приводит к существенному сокращению
сроков проведения инженерно-изыскательских работ на участках строитель-
ства новых дорог.
Площадная съемка методом СКИП дает возможность эффективно вы-
делять и картировать зоны миграции подземных водных потоков, а также
повышенного увлажнения грунтов. С помощью методов электрорезонанс-
ного, сейсмоакустического и георадарного зондирований можно опреде-
лять глубины расположения увлажненных зон, подводных потоков, суффо-
зионных полостей, карстовых воронок.
1. Боковой В.П., Левашов С.П., Якимчук М.А., Корчагін І.М. Технологія картування зсувних
ділянок та зон підвищеного обводнення ґрунтів комплексом геофізичних методів // Гео-
інформатика. – 2002. – № 4. – С. 31–34.
2. Левашов С.П., Якимчук М.А., Корчагін І.М., Піщаний Ю.М. Метод електрорезонансно-
го зондування та його можливості при проведенні комплексних геолого-геофізичних
досліджень // Там само. – 2003. – № 1. – С. 15–20.
3. Левашов С.П. Геофізичні дослідження інженерно-геологічних та гідрологічних умов
на території Софійського собору в Києві // Там само. – 2004. – № 1. – С. 32–35.
4. Левашов С.П., Яковенко Н.П., Якимчук Н.А., Корчагин И.Н., Пищаный Ю.М. Использо-
вание современных георадарных технологий при инженерно-геологических изысканиях
под реконструкцию и строительство дорог // Там же. – 2005. – № 1. – С. 80–85.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-12629 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0017 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:21:55Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. 2010-10-14T19:48:47Z 2010-10-14T19:48:47Z 2008 Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2008. — С. 330-335. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. XXXX-0017 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12629 550.837.3 ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геофізичні технології в розв’язку інженерно-геологічних задач Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог Article published earlier |
| spellingShingle | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. Геофізичні технології в розв’язку інженерно-геологічних задач |
| title | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| title_full | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| title_fullStr | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| title_full_unstemmed | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| title_short | Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| title_sort | комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог |
| topic | Геофізичні технології в розв’язку інженерно-геологічних задач |
| topic_facet | Геофізичні технології в розв’язку інженерно-геологічних задач |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12629 |
| work_keys_str_mv | AT levašovsp kompleksnyegeofizičeskieissledovaniâpristroitelʹstveavtomobilʹnyhdorog AT âkimčukna kompleksnyegeofizičeskieissledovaniâpristroitelʹstveavtomobilʹnyhdorog AT korčaginin kompleksnyegeofizičeskieissledovaniâpristroitelʹstveavtomobilʹnyhdorog AT piŝanyiûm kompleksnyegeofizičeskieissledovaniâpristroitelʹstveavtomobilʹnyhdorog AT prilukovvv kompleksnyegeofizičeskieissledovaniâpristroitelʹstveavtomobilʹnyhdorog |