The integration of surface and borehole seismic methods for engineering geology surveys of the upper part of the section

Abstract

Целью данной работы является оценка эффективности комплексирования методов наземной и скважинной сейсморазведки для изучения физических свойств верхней части разреза при решении инженерно-геологических задач. Комплекс методов состоял из сейсмического каротажа (СК), метода преломленных волн (МПВ) и метода поверхностных волн (технология MASW). Обработка данных СК производилась в системе «RadЕxPro», данных МПВ и MASW в системе «Zond2ST2D». В результате интерпретации были сделаны как инженерно-геологические, так и методические выводы. По данным СК было выделено положение ослабленных зон на глубинах 15-18 м, соответствующих трещиноватым и разуплотненным породам. По сейсмотомографическим разрезам было выделено присутствие антиклинальной структуры в среде по поднятию изолиний скоростей на профилях меридионального простирания и область предполагаемого разрывного нарушения северо-западного простирания. По скоростным разрезам поперечных волн, полученных технологией MASW, было выделено 3 зоны сохранности грунтов: зона А (зона интенсивного выветривания и разгрузки), зона В (зона умеренной разгрузки естественных напряжений), зона С (зона относительно сохранных пород). Среди методических выводов стоит отметить несколько особенностей. Первая относится к сейсмотомографическому разрезу, полученному методом преломленных волн, и заключается в том, что на глубинах залегания границ слоистой модели определяются заниженные значения скоростей. Вторая относится к скоростному разрезу, полученному по поверхностным волнам (методика MASW), и заключается в его сильной зависимости от начальной модели. Данная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка (включающего 9 наименований), содержит 75 страниц, 68 рисунков и 3 таблицы.

The purpose of this work is to evaluate the effectiveness of combining methods of ground-based and borehole seismic exploration to study the physical properties of the upper part of the section in solving engineering and geological problems. The complex of methods consisted of seismic logging (SC), the method of refracted waves (MPW) and the method of surface waves (MASW technology). The SC data was processed in the RadExPro system, and the MPV and MASW data were processed in the Zond2ST2D system. As a result of the interpretation, both engineering-geological and methodological conclusions were made. According to the SC data, the position of weakened zones at depths of 15-18 m, corresponding to fractured and decompressed rocks, was identified. The presence of an anticline structure in the medium was identified from the seismotomographic sections by the elevation of velocity isolines on the profiles of the meridional strike and the area of the assumed discontinuous disturbance of the north-western strike. According to the velocity sections of the transverse waves obtained by MASW technology, 3 zones of soil preservation were identified: zone A (zone of intensive weathering and unloading), zone B (zone of moderate unloading of natural stresses), zone C (zone of relatively preserved rocks). Among the methodological conclusions, it is worth noting several features. The first relates to the seismotomographic section obtained by the method of refracted waves, and consists in the fact that at the depths of the boundaries of the layered model, underestimated velocity values are determined. The second relates to the velocity section obtained from surface waves (MASW method), and consists in its strong dependence on the initial model. This work consists of an introduction, five chapters, a conclusion and a bibliographic list (including 9 titles), contains 75 pages, 68 figures and 3 tables.