Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Ноябрь 2013 – Выпуск 11 – Том 31 – Новости EAGE

Не пропустите специальный выпуск по геотехнической экспертизе и применению инженерной геофизики для экологического контроля

За последнее десятилетие произошли большие изменения в применении геофизических методов для решения геотехнических и геоэкологических проблем. Достижения в области проектирования КИП, компьютерного оборудования и ПО для обработки данных, а также доступ к новым данным привели к созданию инновационных интеллектуальных геофизических методов, применяемых в повседневной практике для решения геотехнических и геоэкологических проблем. Эксперты утверждают, что в следующем десятилетии ожидается быстрый рост количества специалистов в области приповерхностной геофизики. Недавний подъём в сфере разработки новых технологий и средств анализа способствует возрастанию роли теории. На сегодняшний день у нас имеются самые разные средства для решения множества сложных инженерных проблем, связанных с естественной и антропогенной средой. Оценка надёжности и целостности сооружений, таких как здания, мосты, дамбы, дороги, каналы, фундаменты, подземные здания, шахты, полигоны промышленных отходов и водостоки, часто требует междисциплинарного подхода и сотрудничества специалистов в области геофизики, гидрологии, геотехники, моделирования условий эксплуатации и геологии. Сейчас появляются средства для оценки и интеграции данных разных типов, поступающих из большого количества источников. С учётом такого быстрого роста количества исследований в данной области редакции журналов Journal of Environmental & Engineering Geophysics и Near Surface Geophysics выпустили специальный выпуск по геотехнической экспертизе и применению инженерной геофизики для экологического контроля, чтобы рассказать о последних достижениях и наиболее интересных исследованиях в этой области. Главные редактора журналов Janet Simms (JEEG) и Ugur Yaramanci (NSG) с удовольствием представляют совместно подготовленный специальный выпуск, посвящённый актуальным темам в области научных исследований и практического применения, то есть вопросам применения геофизики для решения геотехнических и геоэкологических проблем. Растущий спрос на проведение мероприятий по защите окружающей среды, потребность в площадке для обмена последними научными и технологическими достижениями способствуют сотрудничеству профессиональных сообществ и проведению научных исследований в одной предметной области. К подготовке специального выпуска были привлечены известные в профессиональных кругах специалисты, авторы научных работ и практических методов, которые выступили в качестве приглашённых редакторов. Ими стали Moe Momayez и Fred Boadu из США и Nigel Cassidy и Denis Jongmans из Европы. Каждый из журналов посвящён различным геофизическим методам, гармонично дополняющим друг друга. Подписчики получат специальные выпуски обоих журналов — NSG и JEEG, получив доступ к их интернет-версиям, а также печатные экземпляры (при наличии). Благодаря такому подходу авторы смогут охватить максимально большую читательскую аудиторию. В журнале Near Surface Geophysics опубликованы семь статей по применению методов сопротивления для определения геотехнических свойств почвы и интеграции геофизических и геотехнических данных. В журнале Journal of Environmental and Engineering Geophysics опубликованы семь работ по исследованию надёжности сооружений с помощью сейсмических технологий. Статьи совместного специального выпуска были выбраны из числа более чем 40 рукописей, которые никогда ранее не публиковались. Работы прошли процесс рецензирования, в котором принимала участие группа экспертов из разных стран мира. Надеемся, что исследователи и специалисты, занимающиеся составлением технических характеристик промплощадок и геоматериалов, найдут здесь много полезного для себя. В статье Seismic Surface-Wave Prospecting Methods for Sinkhole Hazard Assessment Along the Dead Sea Shoreline Ezersky и другие рассказывают о результатах поверхностноволнового исследования эвапоритовых карстов, образовавшихся в процессе медленного растворения солей, которое позволило лучше понять механизм формирования карстовых систем в прибрежных районах Мёртвого моря. VS-картирование дало возможность охарактеризовать мягкие зоны, связанные с наличием закарстованной соли, в то время как сейсмосъёмка методом общей глубинной точки, сложение дисперсии и обращённые псевдо двумерные разрезы скоростей поперечных волн позволили обнаружить разуплотнённые осадочные отложения, связанные с потенциальными карстами. Walter с соавторами описывают применение пассивных сейсмических данных для наблюдения за оползнями в трёх районах, сложенных мягкими горными породами, в Австрийских и Французских Альпах, а также в горах Сан Хуан в штате Колорадо (США). В их статье под названием Slidequake Generation Versus Viscous Creep at Soft Rock Landslides: Synopsis of Three Different Scenarios at Slumgullion Landslide, Heumoes Slope, and Super-Sauze Mudslide рассматривается зарождение процесса и непосредственное влияние на него граничных поверхностей, вызывающих сейсмические и асейсмические волны. Инженеры-геотехники и планировщики горных работ могут заинтересоваться статьёй Seismic Reflection for Hard Rock Mineral Exploration: Lessons from Numerical Modelling, написанной Greenhalgh и Manukyan. Её авторы показывают, что при достаточном скачке плотности благодаря наличию металлической руды или зон трещиноватости, можно брать пробы перед выемкой забоями. Это особенно удобно при разработке маломощных жил, потому что позволяет сократить разубоживание. Авторы предполагают, что численное моделирование микронеоднородностей упругих свойств может быть полезным при проектировании полевых исследований, позволяя эффективно устранить проблемы пространственных искажений, вызванные формой и расположением рудных тел и ограниченным диапазоном углов зрения. Опасность разжижения грунтов существует во всех сейсмоопасных регионах. Nobes с соавторами в статье Geophysical Imaging of Subsurface Earthquake-Induced Liquefaction Features at Christchurch Boys High School, Christchurch, New Zealand рассказывают о применении нескольких приповерхностных геофизических методов для лучшего изучения характеристик разжижения грунтов в геологической среде и интерпретации особенностей палеоразжижения. Мониторинг микросейсмической активности при выполнении горных работ является требованием закона с целью предупреждения потенциальных сползания откоса, обрушения столба или пород. Магнитуда вызванных горными работами сейсмических событий колеблется от 1 до 3 баллов по шкале Рихтера. При наносейсмическом мониторинге основное внимание уделяется обнаружению и описанию процессов в источниках с очень низкой энергией (ML > -4,0). Он применялся Wust-Bloch и Tsesarsky для изучения предшествующего разлому микрорастрескивания бетонных балок и мраморных плит. В своей статье под названием Structural Health Monitoring in Natural Environments: Pre-Failure Event Location and Full-Waveform Characterization by Nanoseismic Monitoring они рассказывают о том, как могут быть использованы наносейсмические технологии для мониторинга нестабильных археологических раскопов, сделанных в меловых породах, и подчёркивают их перспективность в области анализа процессов микрорастрескивания в различных геологических средах. James и Ferreira используют трёхмерное моделирование для вычисления и сравнения отклика пустот, выявленных различными методами, такими как гравиметрия, измерение гравитационного градиента, магнитометрия, измерение градиента магнитного поля и GPR. Об этом они пишут в своей работе Geophysical Modelling of Typical Cavity Shapes to Calculate Detection Probability and Inform Survey Design. Такой объективный подход должен найти отклик у инженеров, он позволяет оценить вероятность обнаружения возможность целевых объектов, а значит, сузить выбор подходящих методик, улучшить проектирование исследований и повысить вероятность успеха. Анализ сейсмического шума, записанного сейсмометрами сверхнизкочастотного диапазона (от 0,2 до 2 Гц) с целью выявления признаков возможного обрушения породы, стал темой статьи Spectral Analysis of Prone-to-Fall Rock Compartments Using Ambient Vibrations, написанной Bottelin с соавторами. Они показывают, что соотношение между собственной частотой колебаний массива горных пород и метеорологическими параметрами может быть использовано для выявления собственной частоты колебания неустойчивых пород и наблюдения их изменения во времени. Arjwech и Everett выполняют двумерные и трёхмерные исследования удельного сопротивления проезжей части трёх мостов, одного железнодорожного моста и одной геотехнической опытной площадки и сообщают о полученных результатах в статье Electrical Resistivity Imaging of Unknown Bridge Foundations. Они показывают, что методика построения двухмерного изображения удельного сопротивления, использованная на земле и под водой, является экономичным и довольно простым геофизическим методом для исследования оснований мостов. Для получения конкретных технологических показателей (влияющих на механические свойства почвы) по результатам электроразведочных измерений Boadu применяет модели многомерной регрессии для проверки выходных данных нейросетей. Этому посвящена его работа Artificial Neural Networks Models for Determining the Basic Geotechnical Properties of Soils from Electrical Measurements. Спектральные электрические параметры, включая электропроводность, сдвиг фаз и тангенс угла потерь, относятся к технологическим показателям, таким как содержание тонкой фракции, удельная поверхность и размер пор, являющихся важными свойствами, используемыми при технической характеристике промплощадки. Sauvin с соавторами в статье Towards Joint Geophysical and Geotechnical Integrations for Quick- Clay Mapping in Norway представляют комплексный подход к описанию опасных участков плывунных глин. Авторы подчёркивают, что в результате сложности, присущей комплексным подходам, необходимыми параметрами надёжного анализа становятся высокоразрешённые данные, построение глубинного изображения и калибровка данных по конкретной территории. Для завершения реконструкции Панамского канала в 2015 г. будет необходимо определить геотехнические свойства глубинных материалов. Некоторое количество образцов керна, литографические и стратиграфические данные были получены во время предыдущего расширения канала более 60 лет назад. В статье под названием Using Marine Resistivity to Map Geotechnical Properties: A Case Study in Support of Dredging the Panama Canal, написанной Rucker и Noonan, приводятся результаты исследований, которые помогли уменьшить степень неопределённости при интерполяции свойств материалов между скважинами. Авторы выполнили непрерывное в пространстве измерение электропроводности. В нескольких исследованиях было проведено объективное сравнение эффективности различных алгоритмов и инструментов для проведения томографии удельного сопротивления (ERT). Caterina с соавторами в статье A Comparison Study of Different Image Appraisal Tools for Electrical Resistivity Tomography предлагают количественную методологию оценки производительности самых распространённых средств ERT, таких как разрешение матрицы модели, кумулятивная чувствительность матрицы и индекс глубины исследования. В этой работе намечаются пути развития дополнительных индикаторов оценки для большинства видов комплексного анализа. Второй работой из этой серии, посвящённой плывунным глинам, стала статья Dahlin с соавторами под названием Mapping of Quick-Clay by Sounding Methods and Resistivity in the Göta Älv River Valley. Авторы провели комплексное двумерное исследование удельного сопротивления и электроразведку методом вызванной поляризации с помощью комбинации испытания коническим пенетрометром и каротажа сопротивлений (CPTu-R). Такой подход оказался успешным при отделении выщелоченных почв от почв с высоким содержанием солёной воды, что является эффективным средством скрининга при использовании на ранних этапах исследования. O’Driscoll с соавторами исследует метод интеграции лучепреломления, многоканальных поверхностных сейсмоволн и данных метода сопротивлений для определения пространственной изменчивости качества агрегата в разрезе. Интеграция данных в представленном авторе исследовании под названием Assessment of Aggregate Resources: An integrated Geophysical Approach выполняется с помощью связывания измеренных упругих и электрических параметров на всех этапах регрессивного анализа кросс-плотов и использования установленных петрофизических соотношений для настройки направляемой инверсии лучепреломления и данных метода сопротивлений. Bitri с соавторами в статье под названием Assessment of Soil Compaction Using Multi-Channel Analysis of Surface-Waves представляют альтернативный метод выполнения испытания коническим пенетрометром для определения механических свойств почвы. Они утверждают, что непродольные профили площадки могут использоваться для характеристики почвы с более высокой пространственной разрешённостью и меньшими временными затратами. EAGE хочет поблагодарить EEGS за сотрудничество. Особой благодарности заслуживает отдел публикаций EAGE и в частности Kasia Zuk за обработку статей на портале Manuscript Central, куда поступают рукописи авторов журнала Near Surface Geophysics.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.