С помощью геофизических методов можно решить ряд важных инженерно-геологических задач. При проведении инженерно-геологических исследований часто используют:
электроразведочные методы — вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) и электропрофилирование;- сейсморазведку по методу преломленных волн (МПВ), позволяющие обнаружить крупные аномалии в строении геологической среды (пустоты, зоны трещин, и т.д.);
- выявить геологическое и гидрогеологическое строение исследуемой области геологической среды;
- оценить ее некоторые коллективные свойства (пористость, трещиноватость, водонасыщенность, упругие свойства).
Преимуществом геофизических методов является неразрушающий характер исследований и оперативность. Совместно с геофизическими исследованиями проводятся инженерно-геологическое бурение и полевые испытания грунтов.
Геофизические исследования для изысканий под строительство линейных сооружений необходимы для:
- изучения геологического строения верхней части разреза;
- изучения инженерно-геологических условий на участках перехода трасс линейных коммуникаций через природные преграды;
- оценки коррозионной активности грунтов;
- определения наличия блуждающих токов и оценка их воздействия на конструкции.
Геофизические исследования для изысканий под строительство зданий и сооружений необходимы для:
- изучения инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
- оценки физико-механических характеристик грунтов в естественном залегании;
- изучения влияния техногенного динамического воздействия на устойчивость грунтовых массивов;
- изучения карстоопасных зон, негативных природных и техногенных процессов и явлений (суффозия, оползни, эрозионные процессы и т.д.);
- оценки характера и степени влияния строительства на геологическую среду (активизация карстовых и суффозионных процессов, образование техногенных физических полей);
Геофизические исследования при инженерно-гидрогеологических изысканиях необходимы для:
- выявления условий залегания, движения подземных вод;
- выявления пресных, минеральных, термальных вод.
Сейсмическое микрорайонирование
Сейсмическое микрорайонирование, раздел инженерной сейсмологии, задачей которого является уточнение данных сейсмического районирования и степени сейсмической опасности на застраиваемых территориях.
С помощью сейсмического микрорайонирования интенсивность землетрясений в баллах, указанная на картах сейсмического районирования, может быть скорректирована на ±1—2 балла в зависимости от местных тектонических, геоморфологических и грунтовых условий.
Наиболее разработаны методы оценки относительных резонансных характеристик грунта, позволяющие проводить непосредственные инструментальные наблюдения на различных участках изучаемой территории. Большое влияние на величину сейсмического балла оказывает обводнённость пород (уровень грунтовых вод), их литологический состав, однородность и условия залегания грунтов, а также характер рельефа (наличие крутых склонов также увеличивает сейсмический эффект). Как правило, на скальных грунтах сейсмический эффект на один балл понижается, на рыхлых, особенно увлажнённых грунтах, — на 1 балл повышается.
Метод ВЭЗ
Метод ВЭЗ устанавливают положение границ между геологическими телами, различающимися электрическим сопротивлением и поляризуемостью. В процессе инженерно-геологических съемок для определения положения границ в латеральной плоскости применяют электрическое профилирование. Нередко в ходе решения какой-либо задачи сочетают ВЭЗ и электрическое профилирование (например, при выявлении и оконтуривании переуглублений в речных долинах).
Для установления положения границ между геологическими телами, выявления и трассирования зон тектонических нарушений и зон трещиноватости, определения положения уровня грунтовых вод (УГВ) применяется сейсморазведка МПВ. С ее помощью устанавливают границу между рыхлыми поверхностными отложениями и коренными породами, выявляют древние эрозионные врезы (погребенные речные долины, озерные котловины и др.), приближенно определяют мощность площадной коры выветривания и выявляют границы линейных кор.
Таким образом, применение геофизических методов наиболее часто преследует цель получения геометрических моделей исследуемой области геологической среды, гидрогеологического и геологического строения и др.