Виды геофизических исследований.
Геофизи́ческие методы иссле́дования сква́жин - комплекс физических методов, используемых для изучения горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, а также для контроля технического состояния скважин. Геофизические исследования скважин делятся на две весьма обширные группы методов - методы каротажа и методы скважинной геофизики. Каротаж, также известный как промысловая или буровая геофизика, предназначен для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважины (радиус исследования 1-2 м). Часто термины каротаж и ГИС отождествляются, однако ГИС включает также методы, служащие для изучения межскважинного пространства, которые называют скважинной геофизикой.
Исследования ведутся при помощи геофизического оборудования. При геофизическом исследовании скважин применяются все методы разведочной геофизики.
Классификация методов ГИС
Классификация методов ГИС может быть выполнена по виду изучаемых физических полей. Всего известно более пятидесяти различных методов и их разновидностей.
| Название групп методов | Название методов |
| Электрические | метод естественной поляризации (ПС) |
| методы токового каротажа, скользящих контактов (МСК) | |
| метод кажущихся сопротивлений (КС), боковое каротажное зондирование (БКЗ) и др. | |
| резистивиметрия | |
| метод вызванных потенциалов (ВП) | |
| индуктивный метод (ИМ) | |
| диэлектрический метод (ДМ) | |
| Ядерные | гамма-метод (ГМ) или гамма-каротаж (ГК) |
| гамма-гамма-метод (ГГМ) или гамма-гамма-каротаж (ГГК) | |
| нейтронный гамма-метод (НГМ) или каротаж (НГК) | |
| нейтрон-нейтронный метод (ННМ) или каротаж (ННК) | |
| Термические | метод естественного теплового поля (МЕТ) |
| метод искусственного теплового поля (МИТ) | |
| Сейсмоакустические | метод акустического каротажа |
| сейсмический каротаж | |
| Магнитные | метод естественного магнитного поля |
| метод искусственного магнитного поля |
ОПЫТНЫЕ ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ
Для строительства сложных конструкции, для получения более надежных характеристик физико-механических свойств грунтов, наряду с лабораторными, проводятся испытания грунтов непосредственно в массиве, на месте будущего строительства. Она применяется на последних стадиях проектирования, когда уже существует полная картина геологического строения участка, геологические разрезы и генеральный план сооружения.
На данный момент используются такие методы проверок: 1. Метод статических нагрузок на штамп. 2. Прессиометрия. 3. Статическое и динамическое зондирование. 4. Испытание грунтов инвентарными сваями и испытание опытных свай натурных размеров. 5. Определение типа грунтовых условий по просадочности опытным замачиванием. 6. Срез целиков в горных выработках, раздавливание, выпирание, обрушение, вращательный срез крыльчаткой. Самым важным при проведении основных полевых работ является выявление величины сжимаемости грунта и сопротивление сдвигу. Модуль деформации грунта в полевых условиях определяется испытанием грунта статическими нагрузками (штампами). Это наиболее распространенный и достоверный способ. Целью испытания получить достоверные сведения о сжимаемости грунта в слое глубинной, равной полуторной ширине штампа, а также дополнительная величина осадки при увлажнении грунта.
Штампы, состоящие из толстых металлических пластин (усиленных ребрами жесткости) и установленные в шурфе или скважине, подают равномерное давление ступенями по 0,01-0,1 МПа. Каждую ступень выдерживают до стабилизации осадки. Также применяется испытание с помощью прессиометра. Прибор состоит из цилиндрической резиновой герметичной камеры, которую опускают в пробуренную скважину на глубину, где требуется определить показатели сжимаемости грунта, а затем создают давление при помощи специальной гидравлической или пневматической систем. Оболочка камеры плотно прижимается к стенкам скважены и начинает расширять последнюю деформируя грунт.
Стационарные наблюдения
Стационарные наблюдения обычно используются при проведении инженерно-геологических изысканий в особо сложных условиях при строительстве важных сооружений. Причем, стационарне наблюдение применяют как на этапе предпроектных изысканий, так и в последующих этапах данного процесса. В том случае, если есть опасность возникновения опасных инженерно-геологических процессов, данный вид наблюдений проводят уже непосредственно в процессе строительства или эксплуатации готовых зданий и сооружений. Этот процесс еще называют локальным мониторингом компонентов геологической среды.
Проведение стационарных наблюдений обеспечивает получение количественно-качественных характеристик изменения локальных компонентов среды в пространстве и времени. Этих данных обычно бывает достаточно для оценки или прогноза любых изменений геологических условий на исследуемой территории, которые возможны в будущем. Выбор проектных решений и обоснование необходимых защитных процессов также обусловливается результатами стационарных наблюдений.
Такие наблюдения чаще всего проводят на специально подготовленных пунктах сети для наблюдения. Часть пунктов необходимо использовать при наблюдениях уже после окончания строительства.
Объем проводимых работ, методы проведения стационарных наблюдений, а также их состав чаще всего обосновывают в программе изысканий исходя из техногенных и природных условий, площади контролируемой территории и этапа процесса проектирования.
В районах развития оползневых или абразионных процессов, стационарные наблюдения выполняются на протяжении всего периода проектирования и эксплуатации сооружений различного типа, в том числе берегозащитных сооружений. После окончания изысканий наблюдательная сеть передается по акту заказчику или, по согласованию, специализированным организациям для продолжения наблюдений в процессе строительства и эксплуатации объектов.
Стационарные наблюдения необходимо проводить как минимум на протяжении одного гидрологического года или сезона, в который возможно появление процесса. Частота наблюдений в таком случае зависит от количества экстремальных (это значит минимальных и максимальных) значений, которые характеризуют изменение компонентов окружающей среды.