Электрическая анизотропия горизонтально-неоднородных сред

• Автор: Ялов, Тимофей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Азимутальное электропрофилирование над средами с одним и двумя направлениями трещиноватости

1.1. Современный уровень изученности анизотропных сред

1.2. Модели трещиноватых анизотропных сред

1.2.1. Анизотропное полупространство с одной системой трещин

1.2.2. Полупространство с двумя взаимно перпендикулярными системами вертикальных трещин
1.2.3. Полупространство с двумя системами вертикальных трещин, пересекающихся под произвольным углом

1.2.4. Расчет кажущегося сопротивления над анизотропными средами

1.3. Физическое моделирование анизотропных сред

1.3.1. Модель анизотропной среды с одной системой трещин
1.3.2. Модель среды с двумя взаимно перпендикулярными системами трещин
1.3.3. Модель среды с двумя системами трещин, пересекающимися под углом 60°
1.4. Зоны трещиноватости пород как неоднородная среда
1.5. Выводы к Г лаве
Глава 2. Мерзлые породы, содержащие шлировые льды, как анизотропная среда
2.1. Проблемы интерпретации геофизических данных, полученных в зоне вечной мерзлоты
2.2. Текстурные особенности и электрические свойства мерзлых пород
2.3. Моделирование электрического поля над средами со шлировой критекстурой
2.4. Анизотропные модели сред с шлировой критекстурой
2.5. Выводы к Главе
Глава 3. Методика применения многоэлектродной электроразведочной аппаратуры для определения анизотропных свойств грунтов
3.1. Обзор существующих методик изучения анизотропных сред
3.2. Описание методики применения многоэлектродной электроразведочной аппаратуры для определения анизотропных свойств фунтов

"* 3. ТТгпмесы применения методики
3.4. Выводы к Главе
Заключение
Список литературы

Введение
В настоящее время во многих странах мира наблюдается рост темпов строительства инженерных сооружений, а также освоения новых, ранее слабо индустриализованных районов. Это приводит к увеличению потребностей в малоглубинных геофизических исследованиях, призванных решать инженерные, экологические и технические вопросы. Методы постоянного тока являются одними из основных в этой области знаний и позволяют решать широкий спектр актуальных задач. Решение таких задач должно удовлетворять современным требованиям к точности геофизической съемки и интерпретации. При этом все чаще изыскания проводятся в сложных условиях городских агломераций, производственных комплексов, при наличии техногенных и сильно нарушенных грунтов, а также в зонах развития вечной мерзлоты. Учет таких факторов необходим для качественного проведения малоглубинных исследований.
Актуальность темы
Геофизические исследования в сложных условиях при современных жестких требованиях к темпу работ, их точности и качеству стимулируют развитие новых методик, аппаратурных комплексов и инструментов интерпретации данных. Широкое применение получили многоканальные электроразведочные станции, позволяющие с высокой скоростью проводить профильные и площадные исследования с высокой плотностью наблюдений. Последнее обстоятельство вместе с развитием информационных технологий значительно повысило качество интерпретации получаемых данных.
Таким образом, современные малоглубинные исследования методами постоянного тока, в большинстве своем, обладают высокой детальностью. Это приводит к необходимости учета различных осложняющих факторов, влияние которых ранее считалось слабым или вовсе незначительным.
Теоретическое и практическое изучение различных сред методами электроразведки основано на аппроксимации их моделями разной сложности. Простейшей моделью среды является модель однородного полупространства, предполагающая неизменность свойств, как по вертикали, так и по горизонтали. Но реальные изучаемые среды редко можно описать такой моделью даже в первом приближении. Намного более распространена модель горизонтальнослоистой среды с однородными изотропными слоями. Однако, несмотря на свое удобство, эта модель не является универсальной и не может быть применима во всех случаях для решения инженерных задач, так как слоистая модель разреза встречается локально и бывает недостаточной для описания сложно построенной среды. Реальная геологическая среда может

1.3.1. Модель анизотропной среды с одной системой трещин
Среда, содержащая одну систему параллельных трещин, схожа со слоистой анизотропной средой. Такие среды хорошо изучены, поэтому физическое моделирование не предполагало новых результатов, а лишь являлось проверкой адекватности модели и особенностей распределения кажущегося сопротивления, измеренного различными установками.
Полярные диаграммы кажущегося сопротивления, полученные с помощью симметричной четырехэлектродной установки Шлюмберже и установки Веннера, имеют форму близкую к эллипсу, вытянутому вкрест простирания трещин. Таким образом, не выполняется «парадокс анизотропии» (Рисунок 1.6). Такой эффект искажения полярной диаграммы описан в литературе и получается при измерениях над двухслойной средой с изотропным проводящим верхним слоем и высокоомным анизотропным основанием, при некоторых соотношениях действующего разноса и мощности первого слоя (ваиск У.А., 2аЫк Б.М., 1992; Перваго Е.В., 1998). Причем наблюдается этот эффект только при измерениях линейными установками. Исходя из расчетов, для рассматриваемой модели этот эффект должен наблюдаться в диапазоне разносов 2.5 - 8 см. Разносы установок Шлюмберже и Веннера попадают в данный диапазон, поэтому диаграммы кажущегося сопротивления, полученные с помощью этих установок, повернуты на 90°. Разнос дипольной осевой установки 11 см, поэтому полученная с помощь нее диаграмма, также как и диаграмма, полученная дипольной экваториальной установкой, вытянуты вдоль простирания трещин и также имеют форму близкую к эллипсу, т.е. «парадокс анизотропии» присутствует. При этом чувствительность к анизотропии дипольной экваториальной установки заметно выше, чем у других установок (Рисунок. 1.6).