Комплексные геофизические исследования при строительстве автомобильных дорог

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2008
Main Authors: Левашов, С.П., Якимчук, Н.А., Корчагин, И.Н., Пищаный, Ю.М., Прилуков, В.В.
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 ÄÎÐÎà 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