Национальный Минерально-сырьевой Университет «Горный» с 9 по 20 ноября 2015 года проводит курсы повышения квалификации сотрудников ведущих Российских компаний по специальности «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» по программе «Инженерно-геофизические исследования для строительства».

Горный главный вход

Цель и задача курса.

Объектом инженерно-геофизических исследований является верхняя часть геологического разреза. Цель инженерно-геофизических исследований — изучение геологического строения и состояния грунтов и горных пород на основе информации о пространственном распределении геофизических полей. Ведущими методами инженерной геофизики включают в качестве ведущих электроразведку, сейсморазведку и геофизические методы исследований скважин.

Основной целью курса «Инженерно-геофизические изыскания для cтроительства» является:

1. Изучение основ, методики производства полевых и камеральных работ методами инженерной геологии и геофизики. Основным источником информационного обеспечения инженерно-геофизических прогнозов являются данные методов электроразведки, сейсморазведки и скважинной геофизики.

2. Изучение технических требований и правил выполнения геофизических исследований при инженерно-геологических изысканиях для строительства.

3. Ознакомление с основными принципами применения методов инженерной геофизики в различных инженерно-геологических условиях, на территориях распространения специфических грунтов и развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

4. Приобретение слушателями знаний по организации инженерно-геофизических изысканий для строительства гражданских и промышленных сооружений, навыков проведения полевых работ современными техническими средствами.

5. Умение обосновывать состав и объемы геофизических исследований для разработки проектов и рабочей документации строительства сооружений, отвечающие требованиям действующих нормативных документов (свода правил по инженерным изысканиям для строительства, государственных стандартов и др.).

6. Обоснование состава и повышения качества инженерно-геофизических изысканий, позволяющих надежно оценивать и прогнозировать наличие и развитие опасных геологических процессов, а также оценивать гидрогеологические условия, влияющие на проектирование гражданских и промышленных сооружений.

7. Подготовка слушателей к решению сложных проблем применения геофизических методов для оценки инженерно-геологических и геоэкологических условий проектируемых инженерных сооружений.

Основными задачами курса является совершенствование знаний в сферах:

— проведения полевых и камеральных работ с использованием современных геофизических технологий, включающих электроразведочные, сейсмические и каротажные исследования;
— постановки комплексных инженерно-геофизических исследований с целью получения информации о геологических условиях строительства;
— выявления основных особенностей сложных к освоению территорий по их инженерно-геологическим и геоэкологическим условиям при обосновании состава и методики проведения инженерно-геофизических исследований на особо сложных объектах, при определении пути к управлению условиями функционирования природно-технических систем и мероприятиями по обеспечению безопасности жизнедеятельности на осваиваемых человеком территориях.

Знания и навыки, полученные при изучении данного учебного курса, будут необходимы в их производственной деятельности по проведению геофизических исследований для инженерно-геологических изысканий в различных геологических условиях.

Учитывая профессиональную направленность данной дисциплины, внимание акцентируется на наиболее важных разделах: методики и технологии проведения и камеральных полевых работ.

Требования к уровню освоения содержания курса

В результате прохождения курса «Инженерно-геофизические изыскания для строительства» слушатель должен освоить:

• основные научно-методические подходы к применению методов электроразведки, сейсморазведки и каротажа скважин при изучении инженерно-геологических условий строительства и эксплуатации наземных сооружений на основе данных полевых геофизических исследований и бурения скважин;

• методику полевых инженерно-геофизических работ (обоснование оптимальной сети геофизических наблюдений с учетом действующих нормативных документов, выбор геофизической аппаратуры и параметров измерений, изучение физических свойств горных пород в условиях естественного залегания, обеспечение заданной точности и детальности полевых геофизических наблюдений; организация геофизического
мониторинга опасных геологических явлений — оползней, карста, просадок и т.д.);

• профессиональный уровень камеральной обработки и интерпретации результатов инженерно-геофизических исследований в полевых и камеральных условиях;

• составление отчета об инженерно-геофизических исследованиях территории проектируемого строительства;

• способы использования геофизических характеристик при прогнозировании различных процессов и явлений, влияющих на инженерно-геологические условия территорий и устойчивость проектируемых сооружений;

• представления о геоэкологии и ее роли при инженерно-геофизических исследованиях.

Разделы дисциплины

  1. Инженерно-геологическое изучение грунтов и горных пород, геологические процессы и явления, прогнозируемые в результате проведения инженерно-геофизических исследований для гражданского и промышленного строительства. Лабораторный комплекс инженерно-геологических исследований.
  2. Электрические свойства и петрофизический подход к интерпретации данных инженерной электроразведки. Анизотропия УЭС: причины, свойства пород и создаваемых полей, методики измерения, визуализация, интерпретация, количественные оценки геофизических и геологических параметров.
  3. Основы электроразведочных инженерно-геофизических исследований методами сопротивлений (электропрофилирование, ВЭЗ, геоэлектрическая томография, РМТ). Современная электроразведочная аппаратура и оборудование и их эффективность в решении широкого спектра задач инженерной геологии.
  4. Электроразведочные инженерно-геофизические исследования методом георадиолокации.
  5. Инженерно-геофизические исследования методами импульсной электроразведки (ЗСБ МПП).
  6. Сейсмические инженерно-геофизические исследования МОВ, МОВ ОГТ, МПВ и методом сейсмической томографии для решения инженерно-геологических задач.
  7. Геофизические методы исследования скважин для решения инженерно-геологических задач: электрический каротаж, ядерно-физический каротаж, сейсмоакустический каротаж, термометрия скважин, межскважинное прозвучивание.
  8. Микросейсморайонирование территорий для проектирования и строительства в районах повышенной сейсмичностью.
  9. Применение инженерно-геофизических методов при изысканиях для строительства гражданских и промышленных сооружений и проведении экологических исследований.

Содержание разделов дисциплины

РАЗДЕЛ 1. Инженерно-геологическое изучение грунтов и горных пород, геологические процессы и явления, действующие и прогнозируемые в результате проведения инженерно-геологических исследований для гражданского и промышленного строительства. Нормативные документы, устанавливающие требования к систематизации грунтов и горных пород как объекта инженерно-геологических исследований.
Показатели гранулометрического состава и физическо-механических свойств. Их значение в нженерной геологии при оценке горных пород и грунтов как основания и среды сооружений. Геологические процессы и явления как объект инженерно-геофизических исследований. Инженерно-геологические исследования в районах развития опасных геологических процессов и явлений и районах распространения специфических пород-грунтов.

РАЗДЕЛ 2. Электрические свойства и петрофизический подход к интерпретации данных электроразведки. Зависимость сопротивления пород от факторов: пористости, влажности, солености воды, температуры, ионообменной емкости, глинистости и т.д. Теоретические основы и программа расчета электрических свойств грунтов и горных пород. Прямая и обратная задачи петрофизики. Пересчет данных электроразведки в
петрофизические параметры с построением разрезов и карт пористости, глинистости, коэффициента фильтрации и т.д. Анизотропия сопротивления и ее причины. Основы теории, свойства пород и создаваемых полей, методика измерений, визуализация, интерпретация, количественные оценки геофизических и геологических параметров.

РАЗДЕЛ 3. Электроразведочные инженерно-геофизические исследования методами сопротивлений (электропрофилирование, ВЭЗ, геоэлектрическая томография). Общая характеристика электроразведочных методов, применяемых для решения инженерно-геологических задач методами электропрофилирования (ЭП), вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) (в том числе в бесконтактном варианте), геоэлектрической томографии. Электроразведка пресноводных акваторий. Современная электроразведочная аппаратура и оборудование и их эффективность в решении широкого спектра задач инженерной геологии. Методика и аппаратура полевых электрометрических исследований. Обоснование сети и точности наблюдений. Полевая обработка и контроль качества данных наблюдений. Обработка и интерпретация данных электроразведочных наблюдений методами ЭП, 1D-ВЭЗ, 2D-геоэлектрической томографии. Компьютерные программы двумерной инверсии IPI и X2IPI. Применение электроразведки для решения инженерно-геологических задач.

РАЗДЕЛ 4. Электроразведочные инженерно-геофизические исследований методами георадиолокации. Технические средства и технологии георадарной съемки и обработки полученных данных. Принципы и функциональная схема работы георадара «Око-2». Физические основы метода георадиолокации. Электромагнитные свойства горных пород и грунтов. Основные возможности георадарной съемки при решении инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических задач. Законы распространения электромагнитных волн в геологических средах. Отражение и преломление плоской электромагнитной волны на границе сред. Методика георадарной съемки. Обработка и интерпретация георадарограмм с помощью современных компьютерных программ. Применение метода георадиолокации для решения задач инженерной геофизики.

РАЗДЕЛ 5. Инженерно-геофизические исследования методами импульсной электроразведки (ЗСБ МПП). Физические основы импульсной электроразведки. Электромагнитное поле во временной области. Источники поля и измеряемые величины. Структура поля в дальней и ближней зоне. Глубинность зондирований становлением поля. Зондирования становлением поля в ближней зоне. Суть метода ЗСБ. Общие принципы интерпретации данных зондирований. Метод зондирования становлением электромагнитного поля (ЗС). Зондирования методом переходных процессов (ЗМПП). Аппаратура импульсной электроразведки. Обзор аппаратуры для работ методом ЗСБ (ЗМПП). Программное обеспечение для интерпретации данных ЗСБ.

РАЗДЕЛ 6. Сейсмические инженерно-геофизические исследования МОВ, МОВ ОГТ, МПВ, сейсмической томографии для решения инженерно-геологических задач. Упругие свойства горных пород и грунтов. Определение инженерно-геологических характеристик грунтов и горных пород по результатам сейсмических исследований. Общая характеристика сейсмических методов, применяемых для решения инженерно-
геологических задач методом отраженных волн (МОВ), методом общей глубинной точки (ОГТ), методом общей глубинной площадки (ОГП), методом преломленных волн (МПВ, КМПВ), сейсмической томографии. Методика и аппаратура полевых наземных сейсмических и сейсмоакустических исследований. Определение методики и задачи полевых работ. Полевая обработка и контроль качества данных наблюдений. Принципы обработки и интерпретации данных сейсмических наблюдений МОВ, МОВ, ОГТ, ОГП, МПВ (КМПВ) и методом сейсмической томографии. Программное обеспечение обработки данных инженерной сейсморазведки. Комплексная интерпретация сейсмической информации с целью повышения достоверности решения инженерно-геологических задач.

РАЗДЕЛ 7. Геофизические методы исследования скважин для решения инженерно-геологических задач. Виды каротажа скважин и просвечивания массивов горных пород между скважинами. Выбор оптимального комплекса ГИС для решения инженерно- геологических задач. Электрический каротаж: каротаж сопротивлений (КС), боковое каротажное зондирование (БКЗ), токовый каротаж (ТК), резистивиметрия (Рез).
Принципы обработки и интерпретации данных электрического каротажа. Программное обеспечение обработки данных электрического каротажа. Ядерно-физические методы каротажа: гамма метод (ГК) для расчета содержания глинистой фракции, гамма-гамма метод (ГГК) для определения плотности, нейтрон-нейтронный метод (ННМ) для определения влажности. Методическое и программное обеспечение обработки данных ядерно-физического каротажа. Скважинная сейсморазведка: сейсмический каротаж (СК), вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП), сейсмическое просвечивание (СП). Сейсмоакустические методы каротажа: акустический каротаж (АК) точечный и волновой. Программное обеспечение для комплексной интерпретации данных ГИС.

РАЗДЕЛ 8. Применение инженерно-геофизических методов при изысканиях для строительства гражданских и промышленных сооружений и проведении экологических исследований. Состав геофизических исследований при инженерно-геологических изысканиях для разработки документации на различных стадиях проектирования. Геофизические исследования строения и состояния грунтов и скальных
массивов на основе комплексных электроразведочных и сейсмических исследований. Изучение в плане и разрезе положения геологических границ протяженных и ограниченных по размерам геологических тел. Изучение состава, строения, состояния и свойств грунтов. Основы комплексирования геофизических исследований при инженерно-геологических изысканиях. Оценка степени загрязнения среды по данным геофизических исследований.

РАЗДЕЛ 9. Микросейсморайонирование территорий проектирования и строительства в районах повышенной сейсмичностью. Особенности методики сейсмического микрорайонирования (СМР) территорий. Общие положения ведомственных строительных норм. Инженерно-геологические исследования для целей сейсмического микрорайонирования и категории сложности инженерно-геологических условий территории. Выбор эталонных грунтов. Расчетные методы СМР. Теоретические расчеты спектральных характеристик среды и синтетических акселерограмм. Инструментальные методы сейсмических наблюдений для целей СМР. Методы сейсмологической регистрации землятрясений и взрывов. Метод сейсмических жесткостей. Содержание и оформление карты СМР.

Наименование практических занятий

  1. Лабораторный комплекс инженерно-геологических исследований.
  2. Современная электроразведочная аппаратура и оборудование и их эффективность в решении широкого спектра задач инженерной геологии.
  3. Электропрофилирование и электрозондирование с аппаратурой ERA-MAX Многоэлектродные установки для электротомографии (полевые демонстрационные работы) Бесконтактное электропрофилирование (полевые демонстрационные работы).
  4. Программы двумерной инверсии IPI и X2IPI.
  5. Методы обработки и интерпретации данных электротомографии с программами Res2Dinv, ZondRes3d.
  6. Изучение устройства и принципа действия георадара «Око-2». Настройка и подготовка георадара «Око-2» к работе и установка параметров регистрации георадарограмм. Выполнение георадарной съемки по опорным профилям.
  7. Методика производства электроразведочных исследований методами зондирования становлением поля и вызванной поляризации. Технологии обработки и интерпретации данных электроразведочных исследований методами зондирования становлением поля и вызванной поляризации Применение метода ЗСБ МПП для решения инженерно-геологических задач.
  8. Методика производства полевых съемок методами инженерной сейсморазведки.
  9. Технологии обработки и интерпретации данных инженерной сейсморазведки.
  10. Технологии обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин.

Программа курса «Инженерно-геофизические исследования для строительства»

9 ноября 2015 года

  1. Вводная лекция по организации курсов по направлению «Инженерно-геофизические исследования для строительства».
  2. Электрические свойства пород и петрофизический подход к интерпретации данных инженерной электроразведки.
  3. Анизотропия электрических свойств пород: причины в структуре пород, методики и количественные оценки параметров.
  4. Электроразведочные инженерно-геофизические исследования (электропрофилирование, ВЭЗ, электротомография, ДИП, ЗСБ, ЧЗ (РМТ-К)).
  5. Основы комплексирования электроразведочных инженерно-геофизических исследований.

10 ноября 2015 года

  1. Экологические исследования в инженерной геофизике (при изысканиях для строительства гражданских и промышленных сооружений).
  2. Применение зондирований становлением поля во временной области для исследования верхней части разреза в инженерных изысканиях и для нефтегазовой сейсморазведки (на суше, с поверхности воды, аэроэлектроразведка, мерзлота, ВЧР, поиски подземных вод).
  3. Применение зондирований становлением поля во временной области для исследования верхней части разреза в инженерных изысканиях и для нефте-газовой сейсморазведки (на суше, с поверхности воды, аэроэлектроразведка, мерзлота, ВЧР, поиски подземных вод).
  4. Основы сейсмических инженерно-геофизических исследований МОВ, МПВ.
  5. Методика и обработка сейсмических инженерно-геологических исследований МОВ.

11 ноября 2015 года

  1. Современная электроразведочная аппаратура и оборудование их эффективность в решении широкого спектра задач инженерной геологии.

12 ноября 2015 года

  1. Программы двумерной инверсии ipi  и x2ipi.
  2. Методика производства электроразведочных исследований методами зондирования становлением поля и вызванной поляризации.
  3. Технологии обработки и интерпретации данных электроразведочных исследований методами зондирования становлением поля и вызванной поляризации.

13 ноября 2015 года

  1. Скважинная сейсморазведка.
  2. Основы сейсмических инженерно-геофизических исследований методом сейсмической томографии.

17 ноября 2015 года

  1. Современное состояние и задачи георадиолокационных исследований.
  2. Применение метода георадиолокации при изысканиях для строительства гражданских и промышленных сооружений.
  3. Метод РМТ (радиомагнитотеллурика), примеры применение.
  4. Аппаратура и программы обработки данных.

18 ноября 2015 года

  1. Геофизические методы исследования скважин для решения инженерно-геологических задач.
  2. Геофизические методы исследования скважин для решения инженерно-геологических задач: электрический каротаж, ядерно-физический каротаж, сейсмоакустический каротаж, термометрия скважин, межскважинное прозвучивание.
  3. Современные технические средства и технологии малоглубинных сейсмических исследований.
  4. Современная аппаратура метода георадиолокации.

19 ноября 2015 года

  1. Основы комплексирования методов инженерной геофизики для решения задач инженерной геофизики.
  2. Примеры комплексного применения методов инженерной геофизики для решения инженерно-геологических задач.
  3. Строительные нормы, методические основы при сейсмическом микрорайонировании (СМР), этапы изучения сейсмичности.
  4. Инструментальные методы СМР.
  5. Программное обеспечение метода георадиолокации.

20 ноября 2015 года

  1. Основы инженерно-геологического изучения грунтов и горных пород, геологические процессы и явления, прогнозируемые в результате проведения инженерно-геофизических исследований для гражданского и промышленного строительства. Лабораторный комплекс инженерно-геологических исследований.
  2. Лабораторный комплекс инженерно-геологических исследований.
  3. Расчетные методы СМР, программы расчетов, составление итоговых карт СМР.

Учебно-методическая литература:

Основная
1. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. – М.: Госстрой России, 1997.
2. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства, часть VI. Правила производства геофизических исследований. – М.: Госстрой России, 2004.
3. ГОСТ 25100-95. Грунты, классификация.- М.: МНТКС, ИПК Издательство стандартов, 1996.
4. СНИП 22-01-95. Геофизика опасных природных воздействий.
5. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. – М.: Стройиздат, 1985.
6. РСН 66-87 Технические требования к производству геофизических работ. Сейсморазведка. – М.: Госстрой РСФСР, 1987.
7. РСН 64-87. Инженерные изыскания для строительства. Технические требования к производству геофизических работ. Электроразведка. Госстрой РСФСР.
8. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Георадиолокационные исследования верхней части разреза. Учебное пособие – М.: Издательство МГУ, 1999, 90 с.
9. Геоэкологическое обследование предприятий нефтяной промышленности. Под редакцией Шевнина В.А. и Модина И.Н. М., Russo, 1999.
10. Инструкция по применению сейсморазведки в скважинных изысканиях для строительства, М., Госстрой РСФСР, 1977.
Дополнительная:
11. Бобачев А.А., Марченко М.Н., Модин И.Н. и др. Новые подходы к электрическим зондированиям горизонтально-неоднородных сред. // Физика Земли. 1995. № 12. С.79-90.
12. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. Учебник для вузов. АИС 2006.
13. Рекомендации по геофизическим работам при инженерных изысканиях для строительства (акустические исследования), М., Стройиздат, 1989г.
14. Савич А.И., Куюнджич Б.Д.. Комплексные инженерно-геофизические исследования при строительстве гидротехнических сооружений. – М.: Недра, 1990.
15. Сапожников Б.Г., Лемец В.И. Электроразведочная аппаратура методов сопротивлений, заряда и естественного поля. // Разведка и охрана недр. 2001, № 9. с. 67-71.
16. Пашкин Е.М. Инженерно-геологические исследования при строительстве туннелей. М. Недра. 1997. 245с.
17. СП 11.102.97. Инженерно-экологические изыскания для строительства. Госстрой России 1997.
18. СНиП 11.02.96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Госстрой России 1996.
19. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I-IV. Госстрой России 1997.
20. СП 11.102.97. Инженерно-экологические изыскания для строительства. Госстрой России 1997.
21. Полевые методы гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических, инженерно-геофизических и экологических исследований//Под ред. В.А. Королева и др.-2-е изд. перераб. и доп.-М.: изд. МГУ, 2000. 158с.
22. Бондарик Г.К., Л.А. Ярг. Инженерно-геологические изыскания. Учебник. М.: Книжный дом университета, 2007. 174с.