Геофизические исследования


Начиная с конца 20-х годов прошлого столетия, для изучения подземных вод и изысканий под инженерные сооружения применяются геофизические исследования. Они просто необходимы для поиска источников водоснабжения и термальных вод, для гидромелиоративных изысканий и исследования гидрогеологического режима месторождений полезных ископаемых.
Геофизические методы используются в ходе проектирования инженерных сооружений, а также при режимных наблюдениях и в процессе строительства.
В этих случаях геофизические методы необходимы для создания некой геофизической модели условий залегания горных пород. Они позволяют определить динамические характеристики и свойства подземных вод, а также исследовать изменения, которые могут произойти спустя некоторое время в результате деятельности человека.
Такие исследования проводятся с поверхности земли, на акваториях,  в водной среде, в горных выработках и буровых скважинах, а также с воздуха и даже из космоса.
Основной метод изучения условий залегания горных пород, оценки особенностей фильтрации и минерализации подземных вод – это электроразведка.
А вот при строительстве крупных сооружений обычно используют сейсморазведку. Она позволяет получить достоверные сведения о положении и физико-механических свойствах геологических тел, которые необходимо учитывать при проектировании и в ходе строительства.
В методы скважных геофизических исследований входят специальные наблюдения за состоянием и свойствами массивов горных пород и за динамическими параметрами фильтрационных потоков.
При исследовании физико-механических и водно-физических свойств грунтов используются ядерно-физические методы.
Термальные воды и области развития многолетней мерзлоты изучаются посредством термометрии.
Областью исследований также являются озера, реки, шельфы морей и океанов. В ходе данных исследований используются электроразведка, гаммасъемка, термометрия и сейсмоакустические методы.
Объект исследований постоянно изменяет свое состояние. Например, постоянно изменяются физико-механические свойства грунтов и материалов, химический состав и динамика подземных вод, термические и электрические поля упругих колебаний. Изучать эти изменения следует непременно. Для этого и проводят режимные геофизические наблюдения, промежутки между которыми, а также промежутки между циклами наблюдений выбирают, исходя из скорости протекания исследуемого процесса. Точки для наблюдений остаются неизменными. Корреляция позволяет получить сведения, необходимые для составления прогноза инженерно-геологических, физико-геологических и гидрогеологических процессов.
Выполняются геофизические исследования в ходе инженерно-геологических изысканий на всех этапах изысканий наряду с прочими видами инженерно-геологических работ. Использование геофизических методов делает возможным определение состава и мощности рыхлых четвертичных отложений, выявить литологическое строение массива горных пород, зоны повышенного  риска образования трещин и обводнений, а также тектонических нарушений. Эти методы позволяют определить глубину залегания уровней и направление движения подземных вод, гидравлические параметры водоносных горизонтов и грунтов. С помощью геофизических методов отслеживаются опасные геологические и инженерно-геологические процессы, выполняется сейсмическое микрорайонирование территорий, определяется состояние, состав и свойства грунтов.
Состав и методы геофизических исследований определяются, исходя из конкретных инженерно-геологических условий и поставленных задач.


Чаще всего геофизические методы исследований применяются для изучения неоднородных геологических объектов с различными геофизическими характеристиками.
Объемы геофизических работ (системы размещения и количество геофизических точек и профилей) определяет характер решаемых задач. При этом учитывается сложность инженерно-геологических условий.
Достоверность и точность интерпретации результатов, полученных в ходе геофизических изысканий, обеспечивает проведение параметрических измерений на опорных участках. Именно на них изучается геологическая среда. При этом проводятся другие виды работ: проходка шурфов, зондирование, бурение скважин, определение характеристик грунтов в полевых и камеральных (лабораторных условиях).
Состояние грунтов под фундаментами сооружений и зданий помогут определить газово-эманационные методы. Они также позволяют провести локальный мониторинг изменений состояния грунтов. Такие методы хорошо использовать в сочетании с методами геофизических исследований. Газово-эманационные методы обеспечивают получение независимых результатов измерений, на которые не влияют электрические и механические помехи, которые наблюдаются на застроенных территориях и затрудняют проведение измерений посредством других геофизических методов. Газово-эманационные методы основаны на пространственно-временной связи полей газовых и радиоактивных эманаций. Их используют наряду с межскважным сейсмоакустическим просвечиванием грунтов, на которых возведены здания и сооружения, для оценки возможных изменений их физико-механических характеристик.