Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов
Наведено результати сейсмічних досліджень геомеханічного стану покривної товщі прибережного схилу, схильного до впливу екзогенної деструкції.
Saved in:
| Date: | 2010 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2010
|
| Series: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99592 |
| 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: | Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов / А.С. Трифонов, А.И. Архипенко, Н.В. Хлюстов, Е.В. Ялпута // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 294-300. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99592 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-995922025-02-09T10:04:55Z Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов Трифонов, А.С. Архипенко, А.И. Хлюстов, Н.В. Ялпута, Е.В. Наведено результати сейсмічних досліджень геомеханічного стану покривної товщі прибережного схилу, схильного до впливу екзогенної деструкції. The results of seismic studies of geomechanical condition of the overburden of the coastal slope prone to destruction are described. 2010 Article Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов / А.С. Трифонов, А.И. Архипенко, Н.В. Хлюстов, Е.В. Ялпута // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 294-300. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99592 622.8:550.3 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України application/pdf Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Наведено результати сейсмічних досліджень геомеханічного стану покривної товщі прибережного схилу, схильного до впливу екзогенної деструкції. |
| format |
Article |
| author |
Трифонов, А.С. Архипенко, А.И. Хлюстов, Н.В. Ялпута, Е.В. |
| spellingShingle |
Трифонов, А.С. Архипенко, А.И. Хлюстов, Н.В. Ялпута, Е.В. Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| author_facet |
Трифонов, А.С. Архипенко, А.И. Хлюстов, Н.В. Ялпута, Е.В. |
| author_sort |
Трифонов, А.С. |
| title |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| title_short |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| title_full |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| title_fullStr |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| title_full_unstemmed |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| title_sort |
сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2010 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99592 |
| citation_txt |
Сейсмические исследования геомеханического состояния покровной толщи при активном развитии экзогенных геологических процессов / А.С. Трифонов, А.И. Архипенко, Н.В. Хлюстов, Е.В. Ялпута // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 294-300. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT trifonovas sejsmičeskieissledovaniâgeomehaničeskogosostoâniâpokrovnojtolŝipriaktivnomrazvitiiékzogennyhgeologičeskihprocessov AT arhipenkoai sejsmičeskieissledovaniâgeomehaničeskogosostoâniâpokrovnojtolŝipriaktivnomrazvitiiékzogennyhgeologičeskihprocessov AT hlûstovnv sejsmičeskieissledovaniâgeomehaničeskogosostoâniâpokrovnojtolŝipriaktivnomrazvitiiékzogennyhgeologičeskihprocessov AT âlputaev sejsmičeskieissledovaniâgeomehaničeskogosostoâniâpokrovnojtolŝipriaktivnomrazvitiiékzogennyhgeologičeskihprocessov |
| first_indexed |
2025-11-25T18:08:21Z |
| last_indexed |
2025-11-25T18:08:21Z |
| _version_ |
1849786737037934592 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
294
УДК 622.8:550.3
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОКРОВНОЙ
ТОЛЩИ ПРИ АКТИВНОМ РАЗВИТИИ ЭКЗОГЕННЫХ
ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Трифонов А. С., Архипенко А. И., Хлюстов Н. В.,
Ялпута Е. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Наведено результати сейсмічних досліджень геомеханічно-
го стану покривної товщі прибережного схилу, схильного до
впливу екзогенної деструкції.
The results of seismic studies of geomechanical condition of the
overburden of the coastal slope prone to destruction are described.
Такие геодинамически опасные экзогенные процессы, как
смещения и обвалы, существенно активизировались за последние
десятилетия на территории Украины (почти в 1,5 раза за послед-
ние два десятилетия по данным Государственной геологической
службы Украины). Одним из районов наибольшего распростра-
нения этих процессов в Украине остается побережье Азовского
моря, где значительная часть береговой линии разрушается абра-
зией. Наряду с этим явлением в определенных условиях развитие
смещений и обрушений прибрежных склонов может начинаться с
деструкции поверхностной части массива, возникающей на на-
чальной стадии в виде сравнительно неглубоких (порядка одного-
двух метров) трещин в почвенном слое из-за его переосушения и
перегрева в летнее время. В области влияния растягивающих на-
пряжений от краевой части обрыва последующее накопление в
трещинах сезонных осадков и воздействие низких температур в
зимнее время предопределяет прорастание трещин вглубь и раз-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
295
витие их по простиранию с образованием системы протяженных
разрывов и, тем самым, опасной геомеханической ситуации, за-
качивающейся динамическим разрушением деструктированной
области.
Такая возможная последовательность развития геомехани-
ческих процессов в прибрежных склонах, по всей видимости, ха-
рактерна для участка на юго-востоке от поселка Мелекино (при-
мерно в 120-ти м от автодороги Бердянск-Мариуполь) на котором
с регулярностью в несколько лет происходят обрушения обрыви-
стой части протяженностью до 100 м (см. рис. 1). В конце
2009 года на этом участке были проведены сейсмические иссле-
дования по зондированию покровной толщи на постоянных базах
(с одновременной регистрацией сейсмических сигналов на рас-
стояниях 10 м и 20 м от источника упругих колебаний и переме-
щением расстановки по профилю наблюдений с шагом 5 м). Вол-
новая структура сейсмических сигналов на используемых базах
зондирования представляет собой суперпозицию различных вол-
новых групп [1] с преобладанием рефрагированных (в первых
вступлениях) и поверхностных волн (см. рис. 2).
Рис. 1. Схема участка сейсмических наблюдений на посто-
янных базах (на юго-востоке от пос. Мелекино)
Рефрагированный характер сейсмических волн в первых
вступлениях сигналов определяется литологической
однородностью покровной толщи на исследуемом участке (без
выраженной слоистости) и подтверждается также тем
обстоятельством, что среднее значение скорости вступления
сигнала на базе 20 м (~260 м/с) почти в 1,4 раза превышает этот
показатель на базе 10 м (~190 м/с). Столь значительное различие
скоростей обусловленно большей глубиной проникновения в
среду рефрагированных волн при большей базе зондирования
100 мПК 0 м 200 м ПК 300 м
Просевший блок Профиль обрыва Профиль наблюдений
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
296
(глубина проникновения составляет ~ 0,3÷0,4 значения величины
базы зондирования).
а)
б)
Рис. 2. Примеры сейсмических сигналов (в виде абсолютных
значений амплитуд) на базах зондирования 10 м (а) и
20 м (б)
Амплитудно-частотные спектры сигналов по профилю на-
блюдений, в соответствии с существенным энергетическим пре-
обладанием в структуре сигнала поверхностных волн (см. рис. 2),
отображают преимущественно спектры этих волн и характерны
большим разнообразием распределения энергии по частотному
диапазону (см. рис. 3). Применительно к таким спектрам возмож-
на оценка энергетических изменений высокочастотной части
спектра, характеризующей в основном рефрагированные волны,
относительно общей энергии спектра [2, 3].
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
297
Рис. 3. Примеры спектров сейсмических сигналов по
профилю наблюдений на базе зондирования 20 м
Характер изменения энергетических показателей
высокочастотного диапазона (50-80 Гц) спектров сигналов на
базе зондирования 20 м, с нормированием этого показателя к
энергии всего частотного диапазона спектра (16-80 Гц), приведен
на рис. 4 и отражает определенные качественные изменения в
состоянии исследуемого массива. Обобщенно этот график
позволяет говорить о резком снижении энергии рефрагированных
волн с пикета 60, с последующим, начиная с пикета 220 м,
возрастанием значений этого показателя.
Рис. 4. Характер изменения относительных энергетических
показателей спектров сейсмических сигналов по
профилю наблюдений на базе зондирования 20 м
Более информативными в отношении состояния
исследуемого массива являются скоростные параметры
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
298
рефрагированных волн, характер изменения которых для двух
используемых баз зондирования приведен на рис. 5.
а)
б)
Рис. 5. Характер изменения по профилю наблюдений
скорости рефрагированных волн на базах зонди-
рования 10 м (а) и 20 м (б)
Резкие снижения значений скорости (до 10-12 %) на
отдельных участках профиля при базе зондирования 10 м
(см. рис. 5 а), показательно отражают структурные нарушения
(пикеты 55-80 м, 145-170 м и 190-220 м) на глубинах до ~ 3-4 м (с
учетом возможной глубины проникновения рефрагированных
волн для рассматриваемой базы). Аномальные области на
пикетах 145-170 м и 190-220 м, в следствие близости этих
участков к плокости обрыва (см. рис. 1), по всей видимости,
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
299
характеризуют сотояние имено краевой части массива.
Аномальная же область на пикетах 55-75 м, с учетом выраженно-
го ее проявления и на базе зондирования 20 м (см. рис. 5 б) в виде
достаточно протяженной зоны (пикеты 40-90 м), связана с глу-
бинным развитием трещиноватости на значительном удалении
(20-25 м) от обрыва. Сравнительно высокие значения скорости в
начале и в конце этой области являются показателем повышен-
ных напряжений в глубине массива (до глубины проникновения
рефрагированных волн на базе зондирования 20 м). Это позволя-
ет говорить о наличии на этом участке протяженной глубинной
деструкции с локальными областями напряжений, вызванных
формированием в массиве блочной структуры. Такая область уже
является потенциально опасной в отношении геодинамических
просадок и обрушений, которые могут последовать при дополни-
тельном увлажнении массива дождями и/или в результате вибра-
ционных воздействий от грузового транспорта с учетом близкого
расположения автодороги Бердянск-Мариуполь.
Достаточно существенное возрастание скорости рефрагиро-
ванных волн с пикета 230 м, характерное для двух баз зондирова-
ния (см. рис. 5), может быть вызвано проявлением экзогенных
сжимающих напряжений в этой части массиве. В силу такого ха-
рактера напряжений, приповерхностная трещиноватость, прояв-
ляющаяся на графике скорости для базы зондирования 10 м на
пикетах 230-240 м и 260-275 м, не развивается вглубь и, соответ-
ственно, заметно не отражается в локальных изменениях скоро-
сти рефрагированных волн на этом участке для базы зондирова-
ния 20 м.
Рассмотренные результаты сейсмических исследований по
зондированию покровной толщи на постоянных базах свидетель-
ствуют о высокой информативности кинематических показателей
рефрагированных волн, достаточно контрастно отражающих на-
личие глубинной деструкции в покровной толще и позволяющих
объективно оценивать области потенциальной геодинамической
опасности применительно к изучению геомеханического состоя-
ния прибрежных склонов, подверженных экзогенным процессам.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
300
СПИСОК ССЫЛОК
1. Диагностические показатели сейсмических сигналов при ре-
шении инженерно-геологических задач / Трифонов А.С, Ту-
манов В.В, Юфа Я. М.// Наук. пр.. УкрНДМІ України: зб. на-
ук. пр. – Донецьк, 2008.№ 3. – С. 185-191.
2. Исследование влияния напряженного состояния верхней час-
ти подрабатываемого массива на параметры сейсмических
сигналов / А. С. Трифонов, М. Г. Тиркель, В. В. Туманов, А. И. Ар-
хипенко // Наук. пр. УкрНДМІ НАН України: сб. наук. пр. –
Донецьк, 2009. - № 4. – С. 61 - 70.
3. Оптимальное решение задач техногенной безопасности гео-
физическими методами / В. В. Туманов, Я. М. Юфа,
А. С. Трифонов // Горный информационно-аналитический
бюллетень МГГУ. – Москва, 2005. - № 6. – С. 75-78.
|