Геотехникийн салбарт эсэргүүцлийн аргыг хэрэглэх нь
Эсэргүүцлийн арга нь геотехникийн инженерчлэлд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг геофизикийн аргуудын нэг юм, учир нь энэ нь том талбайд газрын доорхи нөхцөл байдлыг харьцангуй хурдан, эвдрэлгүй, зардал багатайгаар тодорхойлж чаддаг. Ачааллын дор хөрс, чулуулгийн зан төлөв, барилгын тогтвортой байдалд анхаарлаа хандуулдаг геотехникийн салбарт хөрсний давхарга, суурь чулуулгийн гүн, сул бүс, газрын доорх усны талаарх мэдээлэл нь амжилттай төлөвлөлт хийхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эсэргүүцлийн арга нь гадаргуугийн судалгаа болон газрын доорхи нарийвчилсан мэдээлэл авах хэрэгцээний хооронд, ялангуяа өрөмдлөг хязгаарлагдмал эсвэл талбайн нөхцөл байдал хүндэрсэн үед гүүр болж өгдөг.
Эсэргүүцлийн аргын үндсэн зарчмууд
Ерөнхийдөө эсэргүүцлийн арга нь цахилгаан гүйдлийг хос гүйдлийн электрод (ихэвчлэн А ба В гэж нэрлэдэг)-ээр дамжуулан газарт шахаж, дараа нь хос потенциал электрод (M ба N) ашиглан үүссэн потенциалын зөрүүг хэмжих замаар ажилладаг. Энэхүү гүйдэл ба потенциалын зөрүүнээс тодорхой эзэлхүүн дэх газрын доорх материалын нийлмэл хариу урвалыг илэрхийлсэн илэрхий эсэргүүцлийн утгыг тооцоолно. Хөрс нь олон янз ба давхаргатай тул илэрхий эсэргүүцлийн утга нь нэг давхаргын "цэвэр" эсэргүүцэл биш, харин бодит нөхцөлд илүү ойр эсэргүүцлийн хөндлөн огтлолыг олж авахын тулд загварчлал эсвэл урвуу аргаар тайлбарлах шаардлагатай утга юм.
Эсэргүүцэлд материалын төрөл (шавар, элс, хайрга, чулуулаг), сүвэрхэг чанар, усны агууламж, нүх сүвний усны давсжилт, цаг агаарын түвшин зэрэг олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Жишээлбэл, шавар нь ус хадгалах чадвар болон шавар хэсгүүдийн гадаргуугийн дамжуулах чадвараас шалтгаалан ерөнхийдөө бага эсэргүүцэлтэй байдаг бол шинэхэн чулуулаг эсвэл хуурай элс нь илүү эсэргүүцэлтэй (өндөр эсэргүүцэлтэй) байх хандлагатай байдаг. Эсэргүүцлийн утгын энэхүү ялгааг литологийн өөрчлөлт болон геотехникийн нөхцлийг тодорхойлоход ашигладаг.
Электродын тохиргоо ба хэмжилтийн техник
Практикт судалгааны зорилго болон хээрийн нөхцөл байдлаас хамааран хэд хэдэн электродын тохиргоог түгээмэл ашигладаг. Веннерийн тохиргоо нь босоо өөрчлөлтөд мэдрэмтгий бөгөөд харьцангуй хялбар байдаг нь мэдэгдэж байгаа бол Schlumberger тохиргоог ихэвчлэн дуу авиа гаргахад (VES/Босоо цахилгаан дуу авиа) сонгодог, учир нь энэ нь электродын шилжилтийг хамгийн бага байлгах гүний судалгаанд үр дүнтэй байдаг. Хоёр хэмжээст (2D) эсвэл гурван хэмжээст (3D) зураглалын хувьд Цахилгаан эсэргүүцлийн томографийн (ERT) арга нь илүү өргөн хүрээтэй газрын доорхи зургийг, ялангуяа сул бүс, хөндий эсвэл хурц хажуугийн хэлбэлзлийг илрүүлэхэд өгдөг тул улам бүр түгээмэл болж байна.
Тохиргооны сонголт нь зорилтот гүн, хүссэн нягтрал, хүртээмж, газрын гадаргуу, дэд бүтцийн тасалдал зэрэг талбайн хязгаарлалтаас хамаарна. Жишээлбэл, хот суурин газарт газар доорхи шугам сүлжээ, төмөр хашаа эсвэл тэнэмэл урсгал байгаа нь дуу чимээ үүсгэж, судалгааны траекторын төлөвлөлт болон судалгааны параметрийн сонголтыг чухалчилдаг.
Геотехникийн судалгаанд эсэргүүцлийн үүрэг
1) Стратиграфи ба хөрсний давхаргын зузааныг тодорхойлох
Геотехникийн инженерчлэлд эсэргүүцлийн үндсэн хэрэглээний нэг бол хөрсний давхаргыг тодорхойлох, тэдгээрийн зузааныг тооцоолох явдал юм. Суурийн төлөвлөлтөд хатуу давхаргын гүн, зөөлөн хөрс эсвэл хөрс-чулуулгийн шилжилтийн талаарх мэдээлэл маш чухал юм. ERT судалгааны эсэргүүцлийн хэсгүүд нь ханасан шавар (бага эсэргүүцэл)-ээс нягт элс (дунд зэргийн эсэргүүцэл) эсвэл суурь чулуулаг (өндөр эсэргүүцэл) руу шилжих гэх мэт литологийн хил хязгаартай хамааралтай мэдэгдэхүйц өөрчлөлтүүдийг илрүүлж чадна.
Тиймээс эсэргүүцэл нь өрөмдлөгийн цэгүүдийн тоог оновчтой болгоход тусалдаг. Талбай даяар нягт өрөмдлөг хийхийн оронд өрөмдлөгийг гажигтай эсвэл эсэргүүцлийн хурдацтай өөрчлөлттэй хэсгүүдэд төвлөрүүлж болно.
2) Үндсэн чулуулгийн гүн ба хэлбэрийг илрүүлэх
Үндсэн чулуулгийн гүн нь гүн суур, хонгил эсвэл налуугийн тогтвортой байдлын зураг төслийн гол параметр юм. Эсэргүүцлийн аргууд нь үндсэн чулуулгийн топографийг зураглахад үр дүнтэй байдаг, ялангуяа хөрсний давхарга болон үндсэн чулуулгийн хооронд эсэргүүцлийн тод ялгаа байгаа үед. Зам, далан эсвэл гүүрний төслүүдэд энэ мэдээлэл нь арматурын шаардлага, овоолгын урт, үндсэн чулуулгийн гүний хэлбэлзлээс үүдэлтэй барилгын болзошгүй асуудлуудыг тооцоолоход тусалдаг.
3) Зөөлөн шаварлаг бүс болон асуудалтай хөрсийг тодорхойлох
Зөөлөн хөрс, ялангуяа ханасан шавар нь ихэвчлэн бага эсэргүүцэлтэй байдаг. Зөөлөн шаврын зузаан давхарга байгаа нь мэдэгдэхүйц суултыг өдөөж, урьдчилан ачаалах, босоо ус зайлуулах хоолой (PVD) эсвэл чулуун багана зэрэг хөрсний сайжруулалтыг шаарддаг. Эсэргүүцэл нь эдгээр давхаргын хажуугийн тархалтыг илүү зорилтот сайжруулалтын загварт зориулж зураглах боломжийг олгодог.
Эсэргүүцэл нь хүлэрт хөрс эсвэл органик материалыг илрүүлэхэд ашигтай бөгөөд эдгээр нь ерөнхийдөө шахалт өндөртэй бөгөөд барилгын ажилд асуудалтай байдаг. Тайлбарлах нь болгоомжтой байхыг шаарддаг (зарим нөхцөл байдал нь бага эсэргүүцлийг дуурайж болох тул), эсэргүүцлийг өрөмдлөгийн өгөгдөл болон лабораторийн шинжилгээтэй хослуулах нь илүү найдвартай дүр зургийг өгдөг.
4) Газрын доорх ус, шүүрэлт болон ханасан усны нөхцөл байдлын судалгаа
Геотехникийн хувьд ус нь хөрсний зүсэлтийн бат бэх болон налуугийн тогтвортой байдалд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Эсэргүүцлийн судалгаагаар ханалтын бүс, шүүрэлтийн зам, усны агууламжийн улирлын өөрчлөлтийг газрын зурагт харуулж болно. Жишээлбэл, далангийн далан эсвэл далангийн хувьд шүүрэлтийг эрт илрүүлэх нь хоолой болон бүтцийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэгтэй. Нэвчилтийн бүсүүд нь ихэвчлэн усны урсгалын дагуу үргэлжилдэг бага эсэргүүцлийн аномали хэлбэрээр илэрдэг.
Налуу төслүүд дээр гулгамтгай гадаргуу нь ихэвчлэн ханасан шаварлаг давхарга эсвэл илүү чийглэг цаг агаарын бүстэй тохирдог. Эсэргүүцэл нь налуу ус зайлуулах эсвэл нэмэлт арматур шаардлагатай газруудыг тодорхойлоход тусалдаг.
5) Хөндий, карст болон цаг агаарын бүсийг илрүүлэх
Шохойн чулуун хэсэгт карстын хөндий байгаа нь суурь болон газрын тогтвортой байдалд ноцтой аюул учруулж болзошгүй. Агаараар дүүрсэн хөндий нь өндөр эсэргүүцэлтэй байх хандлагатай байдаг бол усаар дүүрсэн хөндий нь бага эсэргүүцэлтэй байж болно. Энэхүү хэлбэлзлийн улмаас тайлбар хийхдээ болгоомжтой байх, бусад өгөгдлийг (жишээлбэл, GPR, газар хөдлөлтийн хугарал эсвэл өрөмдлөг) дэмжих шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч ERT нь карстын зураглалд ихэвчлэн сонгодог арга байдаг, учир нь энэ нь хажуугийн болон босоо хэлбэлзлийг хангалттай нарийвчлан харуулж чаддаг.
Хөндийллөөс гадна чулуулгийн элэгдлийн бүсийг зураглаж болно. Элэгдлийн чулуулаг нь ерөнхийдөө илүү сүвэрхэг, усаар ханасан байдаг тул шинэхэн чулуулагтай харьцуулахад эсэргүүцэл бага байдаг. Энэ мэдээлэл нь чулуулгийн суурийг төлөвлөх, чулуулгийн налууг огтлох, малтлагын аргыг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой.
6) Сайжруулалтын дараа хөрсний нөхцөл байдлын өөрчлөлтийн үнэлгээ (Хяналт)
Эсэргүүцлийн аргууд нь зөвхөн эхний судалгааны үе шатанд ашигтай төдийгүй хяналт шинжилгээнд ашиглаж болно. Жишээлбэл, зуурмаг шахаж дууссаны дараа эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь зуурмагийн материалаар дүүрсэн эсвэл хоосон зайтай хэсгүүдийг илтгэж болно. Бохирдсон хөрсийг нөхөн сэргээх төслүүдэд шингэний тархалт эсвэл нөхөн сэргээх үйл явцын улмаас усны агууламжийн өөрчлөлтийг хянахын тулд эсэргүүцлийг ашиглаж болно.
Энэ арга нь шууд туршилтыг орлохгүй ч эсэргүүцлийн хяналт нь хээрийн шийдвэр гаргах ажлыг хурдасгахад тусалдаг тасралтгүй орон зайн зургийг өгдөг.
Давуу талууд ба хязгаарлалтууд
Эсэргүүцлийн аргын гол давуу талууд нь өргөн хүрээний хамрах хүрээ, эвдэхгүй шинж чанар, хажуугийн хэлбэлзлийг зураглах чадвар, харьцангуй хурд юм. Энэ арга нь анхны тодорхойгүй байдлыг багасгах, нарийвчилсан судалгааг удирдан чиглүүлэхэд маш хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч эсэргүүцэл нь хязгаарлалттай: тайлбар нь өвөрмөц биш бөгөөд энэ нь ижил эсэргүүцлийн утга нь хэд хэдэн өөр материалын нөхцөл байдлыг илэрхийлж болно гэсэн үг юм. Цаашилбал, дэд бүтцийн дуу чимээний хөндлөнгийн оролцоо, гадаргуугийн чийгийн хэлбэлзэл, электродын холбоо муу байх нь өгөгдлийн чанарт нөлөөлж болно.
Тиймээс эсэргүүцлийн аргыг нэгдсэн арга барилын нэг хэсэг болгон байрлуулах хэрэгтэй: өрөмдлөг, SPT/CPT, лабораторийн туршилт, орон нутгийн геологийн өгөгдөлтэй хослуулан. Энэхүү интеграцчилал нь тайлбарыг илүү бат бөх болгож, холбогдох геотехникийн параметрүүдэд хөрвүүлж болно.
Хаах
Геотехникийн инженерчлэлд эсэргүүцлийн аргуудыг хэрэглэх нь энгийн нэг хэмжээст дуу авианаас илүү мэдээлэл сайтай 2D болон 3D газрын доорхи дүрслэл рүү шилжсэн. Стратиграфи, суурь чулуулгийн контур, зөөлөн хөрсний бүс, шүүрэлтийн зам, тэр ч байтугай карстын хөндийг зураглах чадвар нь суурийн зураг төсөл, налуугийн тогтвортой байдал, дэд бүтцийн аюулгүй байдлыг дэмжих чухал хэрэгсэл болгодог. Шууд өгөгдөлтэй болгоомжтой тайлбар, тохируулга хийхийг шаарддаг ч эсэргүүцлийн аргууд нь мэдэгдэхүйц нэмэлт үнэ цэнийг санал болгодог: газрын доорхи нөхцөл байдлын ойлголтыг хурдасгаж, барилгын эрсдэлийг бууруулдаг. Зөв судалгааны төлөвлөлт, олон өгөгдлийг нэгтгэснээр эсэргүүцэл нь орчин үеийн геотехникийн судалгааны гол бүрэлдэхүүн хэсэг болж чадна.
