Ошибки средних оценок прочности массивов осадочных пород Южной Якутии по данным метода дистанционного индуктивного зондирования

№1 (2023)

Нерадовский Л.Г.

УДК 550.370+552.08
https://doi.org/10.47148/1609-364X-2023-1-48-62

АннотацияОб автореСписок литературы
Верифицирована вероятностная модель, построенная для инженерно-геологических условий эксплуатации инженерных сооружений г. Нерюнгри. Модель представляет собой уравнение степенной функции, связывающее регрессионными отношениями лабораторную характеристику прочности образцов мёрзлого песчаника, искусственно замоченных водой, и геофизическую характеристику меры затухания в мёрзлом высокотемпературном массиве песчаника гармонического поля высокочастотного вертикального магнитного диполя. Значения меры затухания получены по данным метода дистанционного индуктивного зондирования (ДИЗ) на частоте 1,125 МГц. Верификация модели сделана на неизменной частоте на большом удалении от г. Нерюнгри на участке трассы ж/д АЯМ. Основанием этого протяжённого инженерного сооружения служил низкотемпературный массив доломита. Статистический анализ удостоверяет, что с вероятностью 73,0% относительные ошибки вычисления по уравнению регрессии средних оценок прогнозируемой в водонасыщенном состоянии прочности массива доломита по данным метода ДИЗ не превышают 20%. При такой точности, равной точности лабораторных определений по ГОСТ 25100–2020, появляется основание рассматривать вероятностную модель как региональную с применением её в пределах Южной Якутии для прогноза в водонасыщенном состоянии прочности оснований инженерных сооружений, сложенных песчаником и доломитом. Решение этой задачи крайне важно для индустрии строительства и горного дела в современных рыночных отношениях ввиду реальной возможности перехода массивов скально-полускальных пород из мёрзлого в талое или водонасыщенное состояние под усиливающемся влиянием антропогенно-техногенных и климатических факторов.
Нерадовский Леонид Георгиевич
Доктор технических наук, старший научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии ФГБУН «Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова (ИМЗ)» СО РАН
677010 Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Мерзлотная, 36
е-mail: leoner@mpi.ysn.ru
  1. Булдович С.Н., Мелентьев В.С., Наумов М.С., Фурикевич О.С. Роль новейших разрывных нарушений в формировании мерзлотно-гидрогеологических условий (на примере Нерюнгринской синклинали Южно-Якутского мезозойского прогиба) // Мерзлотные исследования. – Вып. 15. – М. : МГУ, 1976. – С. 120–125.
  2. Владов М.Л., Капустин В.В. О проблемах инженерной сейсморазведки // Технологии сейсморазведки.– 2014. – №  – С. 104–112.
  3. Воронков О.К. Инженерная сейсмика в криолитозоне (изучение строения и свойств мерзлых и талых горных пород и массивов). – СПб. : ВНИИГ, 2009. – 401 с.
  4. Временное руководство по методу электромагнитного зондирования с вертикальным магнитным диполем / Министерство цветной металлургии СССР; сост. А. В. Вешев, Е. Ф. Любцева, В. М. Леончиков, В. М. Алексеев. – М. : Министерство цветной металлургии СССР, 1978. – 45 с.
  5. ГОСТ2–84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. – М. : Изд-во стандартов, 1984. – 7 с.
  6. ГОСТ 25100–2020. Грунты. Классификация. – М. : Стандартинформ, 2020. – 38 с.
  7. Гриб Н.Н., Самохин А.В. Физико-механические свойства углевмещающих пород Южно-Якутского бассейна. – Новосибирск : Наука, 1999. – 240 с.
  8. Давыдов В.А. Двухмерная инверсия дистанционных индукционных зондирований // Вопросы естествознания. – 2018. – № 1 (15). – С. 62–69.
  9. Желинский В.М. Мезозойская угленосная формация Южной Якутии. – Новосибирск : Наука, 1980. – 119 с.
  10. Задериголова М.М. Радиоволновой метод в инженерной геологии и геоэкологии. – М. : МГУ, 1998. – 320 с.
  11. Иголкин В.И., Шайдуров Г.Я., Тронин О.А., Хохлов М.Ф. Методы и аппаратура электроразведки на переменном токе. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2016. – 272 с.
  12. Инструкция по электроразведке / под ред. Г.С. Франтова. – Ленинград : Недра, 1984. – 534 с.
  13. Комплекс среднечастотной аппаратуры электромагнитного зондирования (СЭМЗ). Техническое описание. – Красноярск : Сибцветметавтоматика, 1991. – 30 с.
  14. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных / 4-е изд. – М. : Форум; ИНФРА-М, 2006. – 512 с.
  15. Лебедев В.Ф., Онущенко В.И., Литвинцева Л.М. Комплекс СЭМЗ. Методическое пособие. – Красноярск: Сибцветметавтоматика, 1991. – 83 с.
  16. Нерадовский Л.Г. Изучение методом георадиолокации инженерно-геологических особенностей криогенных осадочных толщ Южной Якутии (на примере участка в г. Нерюнгри) // Разведка и охрана недр.– 2022. – №  – С. 41–54.
  17. Нерадовский Л.Г. Опыт применения метода дистанционного индуктивного зондирования в криолитозоне Южной Якутии // Геофизика.– 2022. – №  – C. 44–54.
  18. Нерадовский Л.Г. Оценка прочностного состояния скально-полускального основания инженерных сооружений г. Нерюнгри в криолитозоне Южной Якутии по данным геофизики (метода дистанционного индуктивного зондирования) // Недропользование XXI век. 2022.– № 4 (96). – С. 91–97.
  19. Нерадовский Л.Г. Технология электромагнитного зондирования мёрзлых грунтов слоя годовых теплооборотов. – М. : Научное обозрение, 2018. – 622 с.
  20. Нерадовский Л.Г. Прочность скального основания инженерных сооружений в криолитозоне Южной Якутии (г. Нерюнгри) [Электронный ресурс] // Вестник евразийской науки. – 2022. – Т. 14. – № 2. – 01NZVN222. Режим доступа: https://esj.today/PDF/01NZVN222.pdf DOI: 10.15862/01NZVN222 (дата обращения: 09.02.2023 г.). DOI: 10.15862/01NZVN222
  21. Петровский А.Д. Радиоволновые методы в подземной геофизике. – М. : Недра, 1971. – 224 с.
  22. Рекомендации по изучению методами инженерной сейсмики статических и динамических характеристик деформируемости скальных оснований гидросооружений в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ). П 19–85. – Ленинград: ВНИИГ, 1985. – 102 с.
  23. Рекомендации по методике составления геофизических схем (моделей) скальных массивов в основаниях бетонных плотин. П 96–81. – Ленинград: ВНИИГ, 1981. – 113 с.
  24. Савич А.И, Ященко З.Г. Исследование упругих и деформационных свойств горных пород сейсмоакустическими методами. – М.: Недра, 1979. – 214 с.
  25. Титлинов В.С., Журавлёва Р.Б. Технология дистанционных индуктивных зондирований. – Екатеринбург: Наука, 1995. – 56 с.
  26. Южная Якутия: мерзлотно-гидрогеологические и инженерно-геологические условия Алданского горнопромышленного района / Под ред. В.А. Кудрявцева. – М. : МГУ, 1975. – 444 с.
  27. Basarir H., Tutluoglu L., Karpuz C. Penetration rate prediction for diamond bit drilling by adaptive neuro-fuzzy inference system and multiple regressions // Engineering Geology. – Vol. 173. – P. 1–9. DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.02.006.

Ключевые слова: песчаник, доломит, прочность, метод дистанционного индуктивного зондирования, поле высокочастотного вертикального магнитного диполя, коэффициент затухания поля, вероятностная модель, ошибки прогноза

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов