QUY TRINH CONG NGH_ DO DVL công trình 1

ĐO ĐỊA CHẤN PHỤC VỤ KHẢO SÁT CƠNG TRÌNH Kỹ sư địa vật lý Nông Quốc Khánh 1.Phương pháp địa chấn, dựa lan truyền sóng đàn hồi đất đá, nhằm xác định tham số cấu trúc môi trường, tham số liên quan trực tiếp tới tính chất lý kết cấu đất đá nằm tự nhiên Đo địa chấn phục vụ điều tra khảo sát địa chất cơng trình thực vùng khảo sát ĐCCT giao tiến hành đoạn tuyến có điều kiện ĐCCT điển hình Cung cấp tài liệu cấu trúc ĐC,ĐCCT, ĐCTV tính chất lý đất đá, làm chuẩn mực cho phương pháp ĐVL khác Công tác sử dụng vào việc phục vụ đo vẽ đồ ĐCCT tỉ lệ từ 1:10000 đến nhỏ khảo sát móng cơng trình xây dựng theo yêu cầu Công tác tiến hành tổ hợp phương pháp khảo sát ĐCCT, ĐCTV phương pháp ĐVL khác, tiến hành đồng thời chậm sau có tài liệu ĐC-ĐVL sơ Những nhiệm vụ địa chất phương pháp: Khả giải nhiệm vụ phương pháp xác định theo điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, Địa vật lý tỷ lệ khảo sát điều kiện thi công cụ thể: - Xác định ranh giới lớp đất đá có thành phần tính chất lý khác nhau( chiều dày phong hoá, tầng phong hoá mạnh, phong hoá trung bình, yếu đá gốc nứt nẻ, đá gốc nguyên dạng ) -Xác định đới đứt gãy, đới phá huỷ kiến tạo, hang động, nứt nẻ cactơ - Xác định bề mặt gương nước ngầm - Xác định tham số đàn hồi lý khối đất đá nằm tự nhiên - Xác định tương quan thực nghiệm tham số truyền sóng với modul đàn hồi Ed, hệ số Poisson với tham số vật lý khác, với tham số ĐCCT( hệ số biến dạng, mật độ, độ rỗng, độ ẩm, tham số có quan hệ với cấu trúc đất đá khác Phạm vi ứng dụng: - Đo vẽ đồ ĐCCT tỷ lệ 1:10000 nhỏ ( khảo sát thuỷ điện, cơng trình xây dựng lớn ) chủ yếu dùng phương pháp sóng khúc xạ, bố trí mạng lưới gồm tuyến dọc mặt cắt tuyến ngang mặt cắt để liên kết theo diện nghiên cứu Hệ quan sát lựa chọn theo cấu trúc địa chất, độ sâu đá nguyên dạng dự kiến - Khi lập mặt cắt điển hình cho đo vẽ đồ ĐCCT cho cơng trình xây dựng dùng phương pháp sóng khúc xạ, chiếu sóng, đo lỗ khoan, đo hầm lị Tuyến nghiên cứu đủ dài trùng tuyến lập mặt cắt địa chất - Khi đo với nhiệm vụ cung cấp tài liệu tựa cho phương pháp khác thực tuyến thăm dò điểm( tuyến ngắn 200-500 mét), rải rác diện nghiên cứu sở thống với dạng công tác khác khoan, đào, thí nghiệm lý phương pháp ĐVL khác - Khi tiến hành vùng lầy, ngập nước xử dụng phương pháp nổ xung điện Boomer, Spacker( có Liên đồn vật lý địa chất) - Độ sâu khảo sát phụ thuộc nhiều vào cường độ nguồn phát: + Búa đập : độ sâu khoảng 35 mét + Nguồn nổ, máy rung(chỉ có liên đồn Vật lý địa chất) có độ sâu nghiên cứu lớn - Điểm ưu việt phương pháp tính đơn nghiệm kết phân tích, độ xác cao Nhược điểm giá thành cao, thi công cồng kềnh Thiết bị máy móc: - Máy đo địa chấn MARK–6 Thụy điển sản xuất - Máy đo địa chấn GEODE-24 Mỹ sản xuất SƠ ĐỒ PHÁT SÓNG VÀ THU TÍN HIỆU ĐỊA CHẤN MỘT KẾT QUẢ MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN VỚI CÁC LỚP TRẦM TÍCH NẰM NGANG ĐO RADA PHỤC VỤ KHẢO SÁT CƠNG TRÌNH Phương pháp đo đa xuyên đất( GEORADA) Rada xuyên đất phương pháp địa vật lý ứng dụng nguyên lý sóng điện từ( dải tần 1-1600MHz) nhằm nghiên cứu cấu trúc đặc tính vật chất bên lòng đất Năng lượng phát từ anten phát lan truyền vào lòng đất, gặp mặt ranh giới trung gian liên quan đến thành tạo cấu trúc địa chất( đá gốc, lớp đất khác nhau, khuyết tật, khe nứt nẻ, lỗ rỗng, vật thể chôn vùi…) chúng phản xạ trở lại anten thu, kết hiển thị trực tiếp thành mặt cắt RADA hình giúp ta nhận biết trạng cấu trúc môi trường thời điểm vị trí khảo sát Rada xuyên đất triển khai lĩnh vực: Nghiên cứu móng cơng trình, tìm kiếm nước đất, tìm kiếm khống sản, xác định cơng trình kiến trúc cổ bị chôn vùi, mộ cổ, đường ống, cáp ngầm để sửa chữa trước san lấp mặt xây dựng * Thi cơng nhanh, độ xác cao, độ phân giải tốt, trực quan, tương đối rẻ tiền Độ sâu khảo sát phụ thuộc anten sử dụng, LĐVLĐC khảo sát tới độ sâu 40-50 mét tính từ bề mặt khảo sát Trong khảo sát ĐC, tìm kiếm khống sản,ĐCCT cơng tác tiến hành tổ hợp phương pháp khảo sát ĐCCT, ĐCTV phương pháp ĐVL khác, tiến hành đồng thời chậm sau có tài liệu ĐCĐVL sơ Những nhiệm vụ địa chất phương pháp: Khả giải nhiệm vụ phương pháp xác định theo điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, Địa vật lý tỷ lệ khảo sát điều kiện thi công cụ thể, phần mềm chuyên dụng có thể: - Xác định theo hai chiều ranh giới lớp đất đá có thành phần tính chất vật lý khác nhau( chiều dày phong hoá, tầng phong hoá mạnh, phong hố trung bình, yếu đá gốc nứt nẻ, đá gốc nguyên dạng, bề mặt lớp dẫn điện ) -Xác định theo hai chiều đới đứt gãy, đới phá huỷ kiến tạo,hầm hố, mộ cổ, hang động, nứt nẻ cactơ - Xác định bề mặt gương nước ngầm Mạng lưới khảo sát yêu cầu - Mạng lưới khảo sát tùy vào yêu cầu nhiệm vụ cụ thể: từ đo dày 2m/tuyến đến hàng trăm mét /tuyến điểm đo từ 0.25mét đến 0,5mét - Với vùng rừng núi tuyến đo phải phát đủ rộng để anten lọt( nhược điểm phương pháp thi cơng) Thiết bị máy móc: Máy rada RAMAC/GPR với điều khiển CU-II hãng MAL Thụy điển sản xuất What is GPR? GPR-Geophysical Method based on Propagation of electromagnetic waves (EM): GPR contr ol unit R eceiver k lin r e b fi c ti p o Transmiter ? high-frequency EM waves 10 MHz < f < 1.5 GHz ? low conductivity media  2MN lựa chọn thực địa b Phương pháp đo sâu điện trở (gọi tắt đo sâu điện) - Phương pháp đo sâu điện điện trở dòng chiều dùng để nghiên cứu mặt cắt điện địa chất theo chiều sâu, cách điểm thu người ta mở rộng thiết bị AB MN tương ứng - Phương pháp sử dụng tỷ lệ điều tra địa chất đánh giá khoáng sản - Điều kiện thuận lợi là: + Hình thái đối tượng nghiêng thoải (khoảng 20o) dùng hệ thiết bị đối xứng (ĐSĐX) tức cực phát thu đối xứng qua tâm thu + Hình thái đối tượng có góc dốc tới 50odùng hệ thiết bị bất đối xứng mà điển hình đo sâu điện lưỡng cực trục liên tục đều, đo sâu cực-lưỡng cực - Đo sâu hệ thiết bị đối xứng: + Tâm điểm đo bố trí tuyến thẳng có phương trùng phương dây phát thu + Hệ số thiết bị điện trở suất tính theo cơng thức AN-AM K=Π (m) MN k = k ΔV (Ω.m) I - Đo sâu hệ thiết bị lưỡng cực trục liên tục (ĐSLCTLTĐ) + Là phương pháp đo sâu dùng hệ thiết bị lưỡng cực trục với cách bố trí điện cực AB = MiNi = d (bước đo) + Sơ đồ đo: A B M1 N1 M3 N3 N4 o o o o o o o o o o M2 N2 M4 M5 N5 + Hệ số k điện trở suất tính theo cơng thức: K = n.(n+1).(n+2) Π.a k (Zn) = k ΔV (Ω.m) I Với: n thứ tự thực cặp đo sâu Zn = [ (n+1).a]/2 : chiều sâu hiệu dụng Điểm ghi quy ước điểm lưỡng cực phát thu Một ví dụ bố trí đo địa điện đa cực với 20 cực + Phương pháp có ưu điểm độ phân giải cao, nhạy với bất đồng địa phương: dạng ổ, thấu kính, vỉa cắm dốc Nên thường dùng giai đoạn đánh giá, khảo sát thăm dò để làm rõ cấu trúc nằm lớp phủ + Khi cự ly sau khơng đo xác tiến hành kích thước AB = MN = 2d + Phương pháp có ưu điểm bị ảnh hưởng địa hình nên tiến hành địa hình phức tạp Thiết bị máy móc: - Đo điện trở: VITIGESKA, Syscal_R2, địa điện đa cực Syscal_R2 multinod, địa điện đa cực VIP-3000 IRIS Instruments(Buffon Orleans- France) Chỉnh lý văn phịng thực địa Tính tốn; quy đổi thông số k; k Xây dựng sơ đồ đồ thị theo tuyến,vùng Xây dựng sơ đồ đẳng trị theo vùng, tuyến Đánh giá chất lượng tài liệu Sơ phân tích định tính đối tượng, gắn chất địa chất cho dị thường Văn phòng tổng kết: a.Kết đo điện mặt cắt kết hợp với tài liệu địa chất nhằm khoanh nối đối tượng địa chất theo diện, làm sở cho công tác xử lý định lượng kết đo sâu b.Tài liệu đo sâu đối xứng xử lý đơn lẻ phần mềm Ves, Rivert, IPI2WIN…và liên kết thành lát cắt điạ điện có gắn địa hình c.Tài liệu đo sâu địa điện đa cực (ảnh điện) xử lý phân tích phần mềm chuyên dụng Res2dinv cho điện trở lẫn phân cực, kết phân tích đưa lát cắt địa điện thật có gắn địa hình, Ưu điểm đưa hình ảnh lát cắt địa điện dạng 2D trực quan KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TUYẾN ĐO SÂU ĐỊA ĐIỆN ĐA CỰC THEO RER2DINV nỊn ®Êt u Tói bï n đá * Hin kho sỏt a chất cơng trình người ta thường sử dụng phương pháp đo sâu địa điện đa cực phân cực kích thích (còn gọi đo sâu ảnh điện) với biến thể chúng tuỳ thuộc vào mục đích địa hình nơi nghiên cứu  ... thức 2Π K= 1/ AM – 1/ BM – 1/ AN + 1/ BN Thiết bị đo coi bố trí hình học cực phát A;B cực thu M, N Hệ thiết bị đo định phương pháp đo Đây phương pháp truyền thống khảo sát Địa vật lý cơng trình, năm... k lin r e b fi c ti p o Transmiter ? high-frequency EM waves 10 MHz < f < 1. 5 GHz ? low conductivity media 