Сейсмоакустические методы

Малоглубинная сейсморазведка в зависимости от наличия аппаратуры и задач, которые необходимо решать, проводится методом преломленных волн (МПВ) и методом отраженных волн (МОВ) при ручном или механическом возбуждении колебаний в грунте. Методы возбуждения колебаний с помощью взрывов при изысканиях обычно не используются, т.к. ручной и механический методы, как правило, обеспечивают необходимую глубинность исследований.

Основной особенностью сейсморазведки методом преломленных волн является возможность с ее помощью выделения любых контактов в разрезе, если после каждого такого контакта при движении сверху вниз скорости распространения упругих волн увеличиваются. Поэтому, в частности, методом МПВ можно установить положение кровли вечномерзлых грунтов и выделять в разрезе разности грунтов при условии, что с глубиной их температура понижается и льдистость увеличивается.

Если же какой-либо слой характеризуется повышенной льдистостью, а в подстилающих слоях льдистость меньше, то глубинность МПВ будет ограничена отметкой кровли слоя с повышенной льдистостью. Практически наиболее льдистая зона в грунтах находится в интервале глубин от 3-4 до 7-10 м. Поэтому на участках где не развиты подземные льды близко к поверхности, глубинность МПВ ограничивается указанными выше величинами и с помощью этого метода сезонного оттаивания грунтов и кровли льдистых слоев. В случае несливающейся мерзлоты положение кровли вечномерзлых грунтов может быть определено, если глубина их сезонного промерзания не превышает 0,5 м.

При наиболее благоприятных условиях глубинность сейсморазведки МПВ определяется величиной импульса в результате которого в грунтах возбуждаются сейсмические колебания. При ручном ударе глубинность исследований находится в пределах 40-50 м, а при механическом - может достигать 100 – 120 м. Максимальная глубина, выделяемого контакта составляет соответственно 35 - 40 и 80 – 90м.

Сейсморазведка методом отражённых волн имеет ту же глубинность, что и при использовании МПВ, но максимальная глубина выделяемого контакта совпадает с глубинностью. В отличие от МПВ методом отраженных волн выделяются практически любые контакты в пределах глубины исследования. Поэтому, помимо определения глубины сезонного оттаивания или промерзания грунтов. MOB позволяет выделять в разрезе литологические разности, льдонасыщенные грунты и подземные льды, а также определять положение подошвы вечномерзлых грунтов, если последняя находится в пределах допускаемой глубины исследований.

Интерпретация материалов сейсморазведки, кроме случая выделения первого контакта методом преломленных волн, должна обязательно основываться на данных параметрических измерений скоростей упругих волн в опорных скважинах или же, по крайней мере, на использовании разрезов скоростей упругих волн, полученных при постановке точек сейсморазведки возле скважин.

Скорости упругих волн в мерзлых грунтах значительно превышают скорости в аналогичных по составу и свойствам талых грунтах. Их значения возрастают по мере понижения температуры и увеличения льдистости грунтов. Обычно значения скоростей в мерзлых грунтах в зависимости от тех или иных факторов колеблются в пределах от 1,0 – 1,5 до 3 – 4 тыс м/сек, а для подземных льдов иногда достигают значений, характерных для наиболее монолитных скальных грунтов.