Хээрийн геофизикийн мэдээлэл цуглуулах аргууд
Хээрийн геофизикийн мэдээлэл цуглуулах нь газрын доорх нөхцөл байдлыг шууд ухахгүйгээр ойлгохын тулд дэлхийн физик шинж чанарыг хэмждэг цуврал үйл ажиллагаа юм. Энэхүү арга нь байгалийн нөөцийн хайгуул (газрын доорх ус, ашигт малтмал, газрын тос, хий, геотермаль), геотехникийн судалгаа, гамшгийн хор хөнөөлийг бууруулах, байгаль орчны судалгаанд чухал үндэс суурь болдог. Геофизикийн судалгааны амжилтыг зөвхөн нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмж төдийгүй судалгааны төлөвлөлт, хээрийн журам, чанарын бүртгэл, хэмжилтийн явцад чанарын хяналт (QC) тодорхойлдог. Энэхүү нийтлэлд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг аргуудыг оролцуулан хээрийн геофизикийн мэдээлэл цуглуулах ерөнхий зарчим, техникийн алхмуудыг авч үзэх болно.
1. Судалгааны төлөвлөлтийн үе шат
Анхны судалгааны үе шат нь баг талбайд орохоос өмнө эхэлдэг. Нэгдүгээрт, судалгааны зорилгыг тодорхой тодорхойлох ёстой: суурь чулуулгийн гүнийг зураглах, хагарлын бүсийг байрлуулах, тунадасны зузааныг тооцоолох, эсвэл уст давхаргыг тодорхойлох. Энэ зорилго нь аргын сонголт, замын зураг төсөл, хэмжилтийн цэгүүдийн хоорондох зай, судалгааны зорилтот гүнийг тодорхойлдог.
Дараа нь геологийн зураглал, топографи, хиймэл дагуулын зураглал, өрөмдлөгийн өгөгдөл, өмнөх геофизикийн өгөгдөл, хээрийн хандалтын мэдээллийг цуглуулах зэрэг урьдчилсан судалгааг хийдэг. Энэхүү өгөгдлөөс баг нь судалгааны геометрийг зохион бүтээдэг: энэ нь 2 хэмжээст зам, 3 хэмжээст сүлжээ, цэгэн судалгаа эсвэл хэд хэдэн аргын хослол байх эсэх. Энэ үе шатанд тээвэрлэлт, зөвшөөрөл, аюулгүй байдал, ажилтнуудын томилгоо (багаж хэрэгслийн оператор, бүртгэгч, GPS оператор, аюулгүй байдлын ажилтнууд) зэрэг логистикийн төлөвлөгөөг боловсруулдаг.
2. Тохирох геофизикийн аргыг тодорхойлох
Геофизикийн аргууд нь дэлхийн тодорхой өдөөлтөд үзүүлэх хариу үйлдлийг хэмжих эсвэл байгалийн гадаргыг ашигладаг. Арга сонгохдоо байны физик шинж чанар болон түүнийг хүрээлсэн чулуулгийн хоорондох ялгаа, байны гүн, гадаргуугийн нөхцөл байдал, цаг хугацаа, зардлын хязгаарлалтыг харгалзан үздэг.
Зарим түгээмэл хэрэглэгддэг аргууд:
– Долгионы хурд болон давхаргын бүтцийг зураглахын тулд газар хөдлөлтийн (тусгал/хугарал/MASW).
– Газрын доорх ус, шавар, эрдэсжилт эсвэл бохирдолтой холбоотой эсэргүүцлийн хэлбэлзлийг тодорхойлохын тулд геоцахилгаан эсэргүүцэл ба IP (өдөөгдсөн туйлшрал).
– Чулуулгийн соронзон чанарын хэлбэлзлийг илрүүлэх соронзон бөгөөд ихэвчлэн ашигт малтмалын хайгуул болон бүтцийн зураглалд ашиглагддаг.
– Нягтын хэлбэлзлийг газрын зурагт харуулах таталцлын хүч, тунамал чулуулгийн сав газар, нэвтрэлт эсвэл хөндийд үр дүнтэй.
– Хуурай, цахилгаан дамжуулах чадвар багатай материалд тохиромжтой, гүехэн өндөр нарийвчлалтай GPR (Газар нэвтлэх радар).
Сайн судалгаа нь зөвхөн нэг аргыг ашигладаггүй. Хоёр буюу түүнээс дээш аргыг нэгтгэх нь тайлбарын найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг.
3. Багаж бэлтгэх ба тохируулга
Худалдан авахаасаа өмнө багажийг сайтар шалгаж, түүний дотор батерей, кабель, холбогч, мэдрэгч, худалдан авах програм хангамжийн байдлыг шалгах шаардлагатай. Тохируулгыг үйлдвэрлэгчийн стандарт эсвэл дотоод журмын дагуу гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, соронзон судалгаанд багажны шилжилтийг шалгаж, суурь станцыг тодорхойлох шаардлагатай. Газар хөдлөлтийн судалгаанд геофон эсвэл хурдатгалын хэмжигчийн хариу үйлдлийг шалгаж, эрчим хүчний эх үүсвэрийн системийг (алх, дуслын жин эсвэл тэсрэх бодис) хатуу журмын дагуу шалгадаг.
Үүнээс гадна, баг нь GPS/GNSS, тоолуур, луужин, замын тэмдэглэгээ, холбооны радио, цахилгаан банк эсвэл генератор, аюулгүйн тоног төхөөрөмж (дуулга, хантааз, хээрийн гутал, анхны тусламжийн хэрэгсэл) зэрэг туслах тоног төхөөрөмжийг бэлтгэдэг.
4. Хэмжилтийн цэгүүдийг тодорхойлох болон байрлалын хяналт
Байршлын чанар (координат ба өндөрлөг) нь геофизикийн загварчлал, ялангуяа таталцлын болон газар хөдлөлтийн аргуудад ихээхэн нөлөөлдөг. Талбайд цэгийн тодорхойлолтыг ерөнхий зорилгоор гар GPS ашиглан, эсвэл өндөр нарийвчлалтай хэрэгцээнд зориулж дифференциал GNSS/RTK ашиглан хийж болно. Хэмжилтийн цэгүүдийг ихэвчлэн гадас эсвэл шүршигч будгаар тэмдэглээд дараа нь цэгийн дугаар, цаг хугацаа, газрын нөхцөл байдал, тусгай тэмдэглэл (жишээлбэл, цахилгаан хашаа, шаварлаг хөрс, эсвэл соёлын зөрчил) зэргийг багтаасан талбайн хуудсанд тэмдэглэдэг.
Замд суурилсан судалгааны хувьд цэгүүдийн хоорондох зайг хүссэн нягтралаар тодорхойлно. Ерөнхий зарчим нь: хэмжилтүүд хоорондоо ойртох тусам нягтрал өндөр байх боловч энэ нь цаг хугацаа, зардлыг нэмэгдүүлдэг. Судалгааны загвар нь шинжлэх ухааны хэрэгцээг хээрийн хязгаарлалттай тэнцвэржүүлэх ёстой.
5. Хэд хэдэн үндсэн аргын худалдан авалтын журам
a) Эсэргүүцлийн олборлолт (геоцахилгаан)
Эсэргүүцлийн судалгаанд электродуудыг ашиглан газарт гүйдэл оруулж, потенциалын зөрүүг хэмждэг. Хээрийн алхамуудад электродуудыг тэдгээрийн тохиргооны дагуу (Веннер, Шлюмбергер, Диполь-Диполь эсвэл бусад тохиргоо) суурилуулах, электродын холбоог (газрын холбоо) шалгах, эсэргүүцлийн хэмжигчийн автоматжуулсан дарааллын дагуу алхам алхмаар хэмжилт хийх зэрэг орно.
Хуурай эсвэл чулуурхаг хөрсөнд өндөр холбоо барих эсэргүүцэлтэй байх нь нийтлэг бэрхшээл юм. Практик шийдлүүдэд хөрсийг норгох, хангалттай хэмжээний бентонит эсвэл давстай ус ашиглах, электродуудыг сайтар суулгасан эсэхийг шалгах зэрэг орно. Чанарын хяналт (ЧХ)-ийг багажаар ихэвчлэн харуулдаг гүйдэл, хүчдэл, давтагдах чадвар болон алдааны заалтыг шалгах замаар гүйцэтгэдэг.
б) Хугарлын чичирхийллийн олборлолт/MASW
Газар хөдлөлтийн хугарлын үед геофонуудыг тодорхой зайд замын дагуу суурилуулж, дараа нь хэд хэдэн цэг (буудлагын цэгүүд) дээр энергийн эх үүсвэр (хавтантай алх, уналтын жин)-ийг асаадаг. Бүртгэгдсэн өгөгдөл нь долгионы аяллын хугацаа юм. MASW (Гадаргын долгионы олон сувгийн шинжилгээ) нь геотехникийн болон микрозончлолын судалгаанд чухал ач холбогдолтой зүсэлтийн долгионы хурд (Vs) профайлыг олж авахын тулд гадаргуугийн долгионы шинжилгээнд анхаарлаа хандуулдаг.
Газар хөдлөлтийн мэдээлэл цуглуулах гол түлхүүр нь геофоны сайн холболт, цагийн синхрончлол, дуу чимээг (тээврийн хэрэгсэл, хөлийн чимээ, салхи) бууруулах явдал юм. Илүү тодорхой дохио авахын тулд олон удаагийн зураг авалтыг ихэвчлэн давхарладаг. Дээж авах хурд, бичлэгийн урт, талбайн шүүлтүүр зэрэг параметрүүдийг зорилтот гүнд тохируулах ёстой.
в) Соронзон олж авах
Соронзон судалгаа нь дэлхийн соронзон орны хэлбэлзлийг хэмждэг. Хэмжилтийг зам эсвэл торны дагуу хийдэг. Өдөр тутмын хэлбэлзлийг засахын тулд тасралтгүй бичлэг хийдэг соронзон хэмжүүрийн суурь станц суурилуулсан. Хөдөлгөөнт операторууд металлын бохирдлыг багасгахын зэрэгцээ (ферросоронзон объектоос зайлсхийж, тээврийн хэрэгсэл эсвэл төмөр хашаанаас зай барих) урьдчилан тодорхойлсон цэгүүдэд хэмжилт хийдэг.
Соронзон чанарын хяналт нь огцом өсөлтийг шалгах, замын тогтвортой байдлыг шалгах, тэдгээрийг суурь станцын өгөгдөлтэй харьцуулах зэрэг орно. Хээрийн тэмдэглэлд цахилгааны шугам, хоолой, барилга байгууламж зэрэг орон нутгийн аливаа саад тотгорыг оруулах ёстой.
d) Таталцлын хүчийг олж авах
Таталцлын аргууд нь өндрөл болон байрлалд маш мэдрэмтгий байдаг. Хэмжилтийг тодорхой цэгүүдэд гравиметрээр хийдэг бөгөөд багажны шилжилтийг хянахын тулд ихэвчлэн битүү гогцоо ашигладаг. Уншилт бүр нь багажны тогтвортой байдал, хамгийн бага чичиргээ, цаг хугацааны нарийвчлалтай бичлэг шаарддаг.
Таталцлын хайгуулын ажилд өндрийн нарийвчлалтай хэмжилт (DGPS/RTK эсвэл тэгшлэлт) зайлшгүй шаардлагатай. Хөнгөлөлт, далайн түрлэг, өргөрөг, чөлөөт агаар, Бугер, топографи зэрэг залруулгыг ихэвчлэн боловсруулалтын үе шатанд хийдэг боловч нарийвчлалтай залруулга хийхэд бүрэн хээрийн өгөгдөл чухал юм.
6. Чанарын хяналт (ЧХ) болон хээрийн баримтжуулалт
Чанарын хяналт нь тусдаа үе шат биш, харин үргэлжилж буй үйл явц юм. Чанарын хяналтын нийтлэг практикт дараахь зүйлс орно.
– Хэмжилтийг олон хяналтын цэг дээр давтана.
– Багаж хэрэгслийн алдаа болон үнэ цэнийн тогтвортой байдлыг шалгах.
– Ер бусын гажиг илрүүлэхийн тулд хээрийн өгөгдлийн графикуудыг хурдан үнэлэх.
– Цаг агаарын нөхцөл байдал, дуу чимээний эвдрэл, маршрутын өөрчлөлт болон техникийн бэрхшээлийг бүртгэх.
Сайн баримтжуулалт нь "ажиллах боломжтой" болон "амжилтгүй" судалгааны хоорондох ялгааг ихэвчлэн илэрхийлдэг. Хээрийн бүртгэлд дараахь зүйлс орно: төслийн дугаар, огноо, цаг, ажилтны нэр, багажны дугаар, худалдан авалтын параметрүүд, координат/өндөрлөг, замын зураг, хээрийн гэрэл зураг.
7. Ажлын аюулгүй байдал ба хээрийн ёс зүй
Геофизикийн салбарт ажиллах аюулгүй байдал нь хүнд хэцүү газар нутаг, эрс тэс цаг агаар, зэрлэг амьтад, хүнд тоног төхөөрөмж, цахилгааны аюул (ялангуяа геоцахилгаан хэрэглээнд) зэрэг эрсдэлийг хамардаг. Үндсэн журамд өдөр тутмын зааварчилгаа, хувийн хамгаалалтын хэрэгсэл (PPE) ашиглах, талбайн эрсдэлийн үнэлгээ, ажлын талбайн хязгаарлалт орно. Хэрэв судалгаанд их хэмжээний эрчим хүчний эх үүсвэр эсвэл тэсрэх бодис хамрагдсан бол аюулгүй байдлын стандартууд нь холбогдох дүрэм журмыг дагаж мөрдөж, эрх бүхий ажилтнуудын хяналтан дор байх ёстой.
Талбайн ёс зүй бас чухал: хүмүүсийн газрыг хүндэтгэх, нэвтрэх зөвшөөрөл хүсэх, цэвэр цэмцгэр байдлыг хадгалах, байгаль орчинд учруулах хохирлоос зайлсхийх.
8. Дүгнэлт
Хээрийн геофизикийн өгөгдөл цуглуулах техник нь нарийн төлөвлөлт, зохих аргыг сонгох, чанарын хяналтыг сахилга баттай болгох, бүртгэлийг үнэн зөв хөтлөхийг хослуулсан системчилсэн үйл явц юм. Динамик талбайн нөхцөл байдал нь геофизикийн багийг стандарт журмыг алдагдуулахгүйгээр дасан зохицохыг шаарддаг. Зөв цуглуулга хийснээр олж авсан өгөгдөл илүү цэвэр, тайлбар нь илүү найдвартай болж, хайгуул, барилга байгууламж, гамшгийн хор хөнөөлийг бууруулах эсэхээс үл хамааран геофизик дээр суурилсан шийдвэрийг илүү нарийвчлалтай гаргах боломжтой болно.
Хэрэв та хүсвэл би энэ өгүүллийг илүү техникийн (олж авах параметрүүд болон замын дизайны жишээнүүдтэй хамт) эсвэл илүү түгээмэл (ерөнхий уншигчдад) болгон өөрчилж, мөн лавлагаа эсвэл хээрийн кейс судалгаа нэмж болно.
