Досвід застосування сейсморозвідки ОГТ для вирішення інженерно-геологічних завдань

І. А. Санфіров, А. Г. Ярославцев

Поява цифрових портативних сейсмостанцій та ефективного програмного забезпечення, реалізованого на сучасних персональних комп'ютерах, створює передумови для застосування при вирішенні інженерно-геологічних завдань високоінформативної методики загальної глибинної точки (могти) [12]. З цією метою, як і в нафтовій сейсморозвідці, нам необхідно: обгрунтування параметрів систем інтерференційної реєстрації, вибір джерела пружних коливань і характеристик реєструючої апаратури, формування графа цифрової обробки і оцінка ступеня достовірності інтерпретаційних висновків.

При обгрунтуванні параметрів в основному спираємося на наступні загальні положення [2, 3, 5, 6, 11]:

1. Максимальне видалення пунктів збудження (ПВ) від пунктів прийому (ПП) порівнянно з глибиною нижньої цільової кордону.

2. Мінімальна видалення ПВ від ПП не перевищує глибини верхньої цільової кордону.

3. Крок між ПП (х) більше радіусу кореляції випадкових шумів, але менше половини довжини хвилі. Величина задається виходячи з горизонтальних розмірів пошукових об'єктів, які можуть бути виділені, якщо перевищують 1/2 - 1/3 діаметра першим зони Френеля [I].

4. Крок між ПВ звичайно вибирається рівним ДЛС, і кратність спостережень визначається як половина від числа каналів сейсмостанцій.

Вибір джерела пружних коливань при вивченні приповерхневих відкладів залежить від технологічних, економічних, екологічних та цілого ряду інших факторів. Для глибин 50 - 100 м відомі різні типи джерел пружних коливань [4, 10, 13]. Їх можна розділити на дві групи: поверхневі і заглиблені. Перша група включає кувалду, що падає вантаж, портативні вібратори, повітряні гармати. У другій виділяються вибухові (детонатор, малі заряди, сейсморужья) і невибухових (електроіскровий) джерела.

При польових експериментах нами випробувані два види імпульсних джерел, відносяться до першої групи: кувалда і будівельний пістолет [8]. В обох випадках ударна система складається з трьох компонентів: бойок, плита-підкладка, маса приєднаного грунту. Результати розрахунків показують, що відповідно до необхідним частотним діапазоном (f> 100 Гц) при рихлому поверхневому шарі (V = 300 ... 400 м/с), розмір робочої поверхні джерела з енергією удару 300 -- 500 Дж повинен бути не більше 15 - 20 см [7].

При порушення пружних хвиль у місцях з твердим покриттям (асфальт, бетон) можна виробляти удари і без застосування плити-підкладки. Нікчемно мала величина робочої поверхні кувалди і будівельного пістолета дозволяє випромінювати пружні коливання в широкому спектрі частот.

В даний час існує великий вибір сейсмопріемніков. Вони мають смугою пропускання до 2000 Гц. Значний вплив на характеристики сейсмопріемніков надає якість кріплення до поверхні спостережень. У силу того, що лінії спостережень часто пролягають всередині будівель, на асфальтованих майданчиках і навіть на вертикальній поверхні крім звичайного заглиблення сейсмодатчіков можливі різні, оригінальні види кріплень [9].

З всього спектра пропонованих в даний час інженерних сейсмостанцій нами вибрана 48-канальна інженерна широкодіапазонний комп'ютеризована станція -- IS-48 (Латвія). Ця станція найбільш вигідна з економічних позицій і має наступні технічні характеристики: діапазон робочих частот - 3 - 8000 Гц, динамічний діапазон - 96 дБ, довжина запису - 2048 Дискрет при 48 каналах, кількість апаратних накопичень - до 64, харчування - 12 В, маса з комп'ютером і акумулятором - 8,5 кг. Такі параметри сейсмостанцій забезпечують високу мобільність і ефективність інженерних сейсморозвідувальних досліджень.

Цифрова обробка та інтерпретація отриманих даних грунтується на загальноприйнятих положеннях з урахуванням підвищеного частотного діапазону хвильового поля. Граф обробки містить всі обов'язкові етапи: