Способ исследования строения торфяной залежи Советский патент 1986 года по МПК E21C49/00 G01N33/24 

ND

05 О1

СО 4

а

Изобретение относится.к способам геофизических методов поисков и разведке и инженерной геофизике слабых грунтов, а более конкретно к электрометрическим методам исследований торфяных отложений в условиях их естественного залегания, и может быть использовано в практике геолого-разведочных работ на торф и сапропель, в практике инженерных и мелиоративных изысканий на слабых грунтах и при изучении генезиса органоминеральных отложений.

Цель изобретения - повышение точности и полноты исследования.

На фиг. 1 изображена .схема поведения отношения разностей удельных электрических сопротивлений по горизонтали и вертикали в условиях сред с различными свойствами; на фиг. 2 - характеристика ботгнического состава торфа по глубине в залежи; на фиг. 3 - характеристика глубинного распределения разностей удельных электрических сопротивлений; на фиг. 4 - характеристика глубинного распределения о ношения разностей удельных электрических сопротивлений.

Каждый отдельно взятый вид торфа, слагающий горизонтальный генетический слой в залежи, обладает определенной структурой закономерного переплетения остатков растений - тонкозернистой, грубозернистой, ленточной, войлочной, волокнистой, чешуйчато-слоистой, губчатой, т.е. выражает определенную степень неоднородности (фиг. 1). Кроме того, структура торфа, точнее треимушественное расположение элементов растительного волокна в вертикальной или горизонтальной плоскости, обуславливает анизотропию свойств. Отношение разностей удельных электрических сопротивлений в изотропной однородной среде равно нулю, так как сами разности по горизонтали и по вертикали равны нулю. Для изотропной неоднородной среды это отношение равно единице, поскольку разности имеют величины, равные между собой. В анизотроп ной среде малой степени неоднородности величина отношения незначительна в соавнении с анизотропной средой высокой степени неоднородности (фиг. 1).

Способ исследования строения торфяной залежи реализуется следуюш.им образом. Измерительный зонд-датчик с горизонтальным расположением платиновых электродов по схеме четырехэлектродной симметричной установки Венера- Шлюмберже вида АО, 016 МО, 016N 0,016В погружается в залежь с интервалами измерений удельного электрического сопротивления в 0,1 м в трех пунктах измерений (базовом и двух вспомогательных). На базовом пункте измерения начинают с поверхности.

.Вспомогательные пункты располагают на одной линии с базовым на расстоянии 0.05 м

по обе стороны от него, измерения в них начинаются с глубины 0,05 м. Такая схема измерений обеспечивает замер удельных электрических сопротивлений в двух точках залежи по горизонтали и в двух точках по вертикали с шагом 0,1 м между одноименными точками, образуюплими два взаимно перпендикулярных отрезка прямых. По завершении измерительного процесса вычисляют разности удельных электрических сопротивлений по горизонтали но вспомогательным пунктам измерений, а также разности удельных электрических сопротивлений но вертикали по базовому пункту измерений. Затем последовательно берут отношения

5 этих разностей.

По разрезу выделено три разнородных генетических слоя: верхний на глубине О- 1,0 м, средний на глубине 1,0-2,4 м и нижний на глубине 2,4-3,6 м (фиг. 2).

0 Верхний слой представлен слабоуплотненным магелланикум торфом губчатой структуры и малой степени разложения. Разности удельных электрических сопротивлений по горизонтали и вертикали слабо различи5 мы Друг от друга, а их отношение отлично от единицы, что приближает слой к неоднородной изотропной системе.

Средний слой представлен пушицевосфагновым видом торфа волокнистой структуры, который обладает наименьшей раз0 ностью удельных электрических сопротивлений по вертикали в сравнении с разностью по горизонтали, что свидетельствует о большей степени неоднородности слоя по горизонтали. Отношение разностей показывает, что слой является более неоднород5 ным и анизотропным в сравнении с предыдуш,им.

Нижний слой представлен фускум торфом губчатой структуры и малой степени разложения, но в сравнении с верхним слоем

Q при глубинном распределении имеет с ним однопорядковые разности удельных электрических сопротивлений по глубине, что указывает на одинаковую степень неоднородности в этом направлении. А глубинное распределение разностей удельных электричес5 ких сопротивлений по горизонтали имеет в два раза меньше величины, что говорит о большей однородности слоя по горизонтали. Отношение разностей, которое меньше единицы, показывает, что слой является менее неоднородным и с малой степенью анизотропии в сравнении со средним.

Неоднородность каждого отдельно взятого вида торфа характеризует такие его свойства, как структуру, степень разложения, дисперсность, влажность.

5 Анизотропия характеризует условия торфонакопления, порядок и характер напластования его отдельных видов в залежи. Поэтому эти свойства являются определяющими при исследовании строения торфяной залежи, чем повышается полнота, достоверность и точность выделения генетических

слоев торфа. При данном интервале измерений точность установления границ соответствует 0,05 м.

1. СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРОЕНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий непрерывное погружение зонда с одновременной регистрацией выходных параметров для определения свойств генетических слоев залежи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и полноты исследования, в качестве выходных параметров регистрируют удельные электрические сопротивления в двух точках залежи по горизонтали и в двух точках по вертикали с одинаковым шагом между одноименными точками, образующими два взаимно перпендикулярных отрезка прямых, и по отношению разностей удельных электрических сопротивлений одноименных горизонтальных и вертикальных точек определяют степень неоднородности, степень и направленность анизотропии каждого генетического слоя. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрацию выходных параметров ве дут с помощью электрического зонда-дат(Л чика.

.; Со стае , / О 20 W 60 SO 100 о 10 20 30 ЛуЭС,Ом-м Ц 2 Ч 6А

о 1

11-,

-г Группы риститепьных ocmami oB: 1- моховая 2-траВяиая 3-дрвдесная if степень разло квчия Глубинное распределение разностей удельных 5- по гориэонтапи 6-по дерти али

-5

4 ч эпв1 три -1еских сопротивлении