Модин И.Н., Скобелев А.Д.
Модин И.Н., Скобелев А.Д., 2022. Электротомография при картировании вертикальных трещин в карбонатных отложениях западного Крыма. Инженерные изыскания, Том XVI, № 1, с. 38–47, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2022-16-1-38-47.
В публикации рассмотрены результаты инженерно-геофизических исследований методом электротомографии, выполненных в целях обнаружения карстовых пустот, которые развиваются по ослабленным зонам трещиноватости внутри миоценовых известняков, вскрытых при строительстве новой автомобильной дороги на п-ове Крым. На основе анализа геолого-геофизической информации предложена гипотеза происхождения зон трещиноватости. Для обоснования методики электротомографических наблюдений выполнены численные математические расчеты электрического поля с помощью программы трехмерного моделирования. В качестве объекта обнаружения рассмотрен вертикальный пласт высокого сопротивления толщиной 1 м и размерами по вертикали и горизонтали 10 м. Установлено, что с учетом геологических помех такой объект может быть найден при глубине его верхней кромки не более 2,0–2,5 м. С помощью численного математического моделирования показано, что амплитуда аномалий кажущегося сопротивления практически не зависит от толщины трещины, поскольку поперечное сопротивление такого объекта в любом случае равно бесконечно большому значению. Данное положение обеспечивает аномалию кажущегося сопротивления более 30%. При этом надежная локализация объекта поиска достигается при шаге между электродами на электротомографической косе не более 2,5 м. На основании моделирования предложена двухэтапная методика наблюдений, реализованная при полевой съемке. Показана необходимость выполнения геофизических работ после начала строительства, когда для выравнивания дороги уже сделаны глубокие выемки, позволяющие детально изучить верхнюю часть разреза и выявить опасные зоны развития карстового процесса. В статье приведены геоэлектрический и геолого-геофизический разрезы по профилям предварительных и детальных исследований. Выявлены и оконтурены потенциально опасные с точки зрения эксплуатации автомобильной дороги участки, подтвержденные заверочным инженерно-геологическим бурением. Из пяти пробуренных скважин провал инструмента в трещинные пустоты наблюдался в четырех случаях.
1. Алексанова Е.Д., Бобачев А.А., Большаков Д.К., Горбунов А.А., Иванова С.В., Куликов В.А., Модин И.Н., Пушкарев П.Ю., Хмелевской В.К., Шустов Н.Л., Яковлев А.Г., 2005. Электроразведка: пособие по электроразведочной практике для студентов геофизических специальностей, под ред. В.К. Хмелевского, И.Н. Модина, А.Г. Яковлева. Изд-во Московского университета, Москва.
2. Амеличев Г.Н., Самохин Г .В., Токарев С.В., Сухорученко С.К., Навроцкий А.Б., Жук И.C., 2021. Опыт геофизических исследований карста в Крыму. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология, Том 7(73), № 3, с. 292–303.
3. Бурлуцкий С.Б., Глазунов В.В., 2017. Особенности выделения структурных элементов оползня с помощью двумерной сейсмогеоэлектрической модели, синтезированной по данным электро- и сейсмотомографических исследований. Инженерные изыскания, Том XI, № 6–7, с. 94–107, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-6-7-94-107.
4. Дублянский В.Н., 1977. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. Наука, Ленинградское отделение, Ленинград.
5. Ерохин С.А., Модин И.Н., Новиков В.П., Павлова А.М., 2011. Возможности электрической томографии при изучении карстово-суффозионных воронок. Инженерные изыскания, № 11, с. 16–22.
6. Капустин В.В., Истратов В.А., Бобачев А.А., 2013. Возможности комплекса методов скважинной сейсмоакустики и электрометрии при оценке закарстованности и суффозионной неустойчивости грунтов на застроенных территориях. Инженерные изыскания, № 5, с. 72–77.
7. Климчук А.Б., Тимохина Е.И., Амеличев Г.Н., 2013. Проявления гипогенного карста в глинистых отложениях юго-западной части Предгорного Крыма. Спелеология и карстология, № 11, с. 21–27.
8. Косевич Н.И., Крылов О.В., Лубнина Н.В., Брянцева Г.В., Владов М.Л., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Скобелев А.Д., 2021. Трещиноватость Гераклейского плато (юго-западный Крым): структурно-геоморфологический анализ и комплексные геолого-геофизические исследования. Морские исследования и образование (MARESEDU-2021), Труды X Международной научно-практической конференции, Том III, Москва, 2021, с. 34–37.
9. Сергеев К.С., Рыжков В.И., Белоусов А.В., Бобачев А.А., 2016. Из опыта изучения развития обвальных и карстовых процессов методами инженерной геофизики. Инженерные изыскания, № 12, с. 26–33.
10. Хмелевской В.К., Шевнин В.А. (ред.), 1994. Электроразведка методом сопротивлений. Изд-во Московского университета, Москва.
11. Kaufmann О., Deceuster J., Quinif Y., 2012. An electrical resistivity imaging-based strategy to enable site-scale planning over covered palaeokarst features in the Tournaisis area (Belgium). Engineering Geology, Vol. 133–134, рp. 49–65,
https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.01.017.
12. Loke M.H., Barker R.D., 1995. Least-squares deconvolution of apparent resistivity pseudosections. Geophysics, Vol. 60, No. 6,
pp. 1682–1690, https://doi.org/10.1190/1.1443900.
13. Muchaidze I., 2008. Imaging in karst terrain using electrical resistivity tomography. Master Thesis, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO, USA.
14. Uroŝ S., 2008. The application of electrical resistivity imaging in collapse doline floors: Divaca Karst, Slovenia. Studia Geomorfologica Carpatho-Balcanica, Landform Evolution in Mountain Areas, Vol. XLII, рp. 41–51.
15. Yassin R.R., Muhammad R.F., Taib S.H., 2013. Application of electrical resistivity tomography (ERT) and arial photographs techniques in geo hazard assessment of karst features in constructing sites in Perak, Peninsular Malaysia. Journal of Environment and Earth Science, Vol. 3, No. 9, рр. 91–125.
16. Zhou W., Beck B.F., Stephenson J.B., 2000. Reliability of dipole-dipole electrical resistivity tomography for defining depth to bedrock in covered karst terrains. Environmental Geology, Vol. 39, рр. 760–766, https://doi.org/10.1007/s002540050491.
МОДИН И.Н.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, imodin@yandex.ru
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119991, Россия
ООО «НПЦ Геоскан», г. Москва, Россия
Адрес: Ленинский пр-кт, д. 95, г. Москва, 119313, Россия
СКОБЕЛЕВ А.Д.
ООО «НПЦ Геоскан», г. Москва, Россия, adskobelev@yandex.ru
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия