В инженерной геологи изучается верхняя часть земной коры, которая активно взаимодействует с объектами хозяйственной деятельности человека. Горные породы поверхности Земли служат надёжным (или не очень) основанием для фундаментов зданий, подземных коммуникаций, трубопроводов и т.д. Процессы, непрерывно протекающие в геологической среде способны нанести колоссальный вред сооружениями, если при проектировании не были приняты специальные меры инженерной защиты.
Поэтому любое строительство сопровождается инженерно-геологическими изысканиями, которые основываются на данных разведочного бурения и лабораторных исследований горных пород верхней части разреза — грунтов.
Геофизические работы включают в состав инженерно-геологических изысканий для увеличения объёма информации о составе и свойствах грунтов и снижения затрат на буровые работы и лабораторные исследования. Разные виды грунтов отличаются по физическим свойствам, поэтомубольшинство геофизических границ имеет геологическую природу. Геологическая среда является непрерывнымисточников разнообразных сигналов, некоторые из которых можно использовать для решения задач инженерно-геологических изысканий.При помощи методов геофизики можно решать задачи картирования кровли скальных илимноголетнемёрзлых грунтов, выделения грунтовыхвод, определения физико-механических свойствгрунтов, прогнозирования опасных геодинамических процессов—карста и оползней, сейсмического микрорайонирования.
Геофизические методы имеют наземные (поверхностные), скважинные и лабораторные модификации, а разнообразие их постоянно растёт. Наилучшие результаты даёт комплексное использование нескольких геофизических методов, что позволяет снизить уровень неоднозначности, неизбежно возникающих при геологическом толковании данных геофизики.
Среди геофизических методов наибольшей “популярностью” пользуются методы электроразведка, сейсморазведка.
Рис. 1. Электротомографический разрез. Цветной заливкой показаны разные значения удельного электрического сопротивления
Электроразведка основана на разделение грунтов по удельному электрическому сопротивлению, удельной проводимости или диэлектрической проницаемости. Как правило, в качестве источника поля применяются генераторы постоянного и переменного тока и заземлённые электроды, а принимающим устройством —высокоточный вольтметр.
Рис. 2. Сейсмограмма инженерной сейсморазведки. Прямыми линиями показаны участки предполагаемых тектонических нарушений
Довольно часто в инженерной геофизике применяются сейсмические методы, базирующиеся на возбуждении и приёме упругих волн, передающих механические колебательные движения частиц горных пород. Сейсмические волны аналогичны звуковым, но распространяются они не воде или воздухе, а в твёрдых грунтах.
Путём обработки всех сейсмограмм, зафиксированных по профилю, получают сейсмогеологические разрезы. В сейсморазведке применяют практически все волны, которые удаётся выделить на сейсмограммах —продольные, поперечные, обменные, прямые, преломлённые, отражённые, рефрагированные, поверхностные и дифрагированные(рис 3).
Рис. 3. Глубинный сейсмический разрез, построенный по отражённым волнам. Стрелкой показано вероятное нахождение карстовой полости
Наземная сейсморазведка применяется для точечного или непрерывного прослеживания сейсмических границ и является наиболее быстрым способом уточнения изучения геологического строения.
Все геофизические методы имеют свои преимущества, ограничения на глубину и детальность исследования, ориентированность на выделение тех или иных границ и локальных объектов. Самые точные и надёжные прогнозы получаются в случае комплексного использования нескольких методов геофизики на одномо бъекте. Комплексирование значительно снижает неоднозначность результатов, поэтому вероятность пропустить нужную границу или иную аномалию (или наоборот —найти ложную) существенно уменьшается.
