Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

где Vpo - скорость продольной волны в скальной отдельности грунта; Ѵр измер. - скорость продольной волны в грунте, измеренная в реальных натурных условиях; Ѵр зап. - скорость продольной волны в заполнителе пор грунта (для воздуха Ѵр.,.„,=0.30 км/с). Для сухого грунта, принимая, что заполнитель порового пространства - воздух, графически эта зависимость представлена на рис. 1. По графику легко оценивается искомый диапазон разрешенных скоростей в засыпке грунта, соответствующий заданным показателям пористости. Во всех проведенных рассуждениях речь идет о показателях сухого грунта. Поэтому следующим методическим шагом становится оценка влияния фактической влагонасыщенности обследуемого грунта на степень его уплотнения. Действительно, как известно, водонасыщение грунтов может, с одной стороны, образовывать зоны разуплотнения и вымывания грунтов и, с другой стороны, при этом существенно 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30 1.50 1.70 1.90 увеличивать величину скорости Скорость, Ѵр измер. км/с „ продольной волны при измерениях. Іогда оценка степени уплотнения по этому показателю станет неадекватной. Для оценки фактического состояния грунтов используется Рис. 1. Взаимосвязь пористости грунта и скорости относительный показатель отношения продольной волны скоростей сейсмических волн Vs/Vp, где Vp, Vs - скорости продольной и поперечной сейсмических волн. Соотношение скоростей продольной и поперечной сейсмических волн, как известно [5], позволяет оценивать коэффициент Пуассона среды (коэффициент поперечной деформации) - характеристику состояния и деформируемости среды. Он определяется согласно выражению: ѵ = { \ ~ 2 -ѵу 2) І 2 - { \ - ѵу 2\ / р / / р где ѵ - коэффициент Пуассона среды;Ѵр. Vs - скорости продольной и поперечной волны, соответственно. Диапазон изменения коэффициента Пуассона от 0 до 0.5 охватывает весь возможный спектр состояний среды от упруго-хрупкого, характерного для коренных скальных горных пород (ѵ = 0-0.25), до пористо-пластичного состояния с характерными значениями коэффициента Пуассона 0.30-0.35 (щебень, пески, глины и пр.). Для жидких сред величина ѵ приближается к 0.5. Таким образом, влагонасыщение грунтов способствует росту величин коэффициента Пуассона среды. Согласно данным РСН 66-87 [6], для смесей обломочных грунтов и морены разница в показателях Vs/Vp сухих и водонасыщенных грунтов может достигать 6-7 раз, что обеспечивает надежность оценки влияния водонасыщения на данные натурных измерений. Обязательное условие адекватности применения предлагаемых геофизических показателей - предварительная их отработка и уточнение в специально созданном на участке дамбы эталонным блоке грунта с проектными показателями уплотнения. С использованием сейсмотомографической обработки, как показали результаты проводимых исследований, детальность сейсмических разрезов для грунтовых плотин существенно повышается (до 0.5-1.0 м), что вполне достаточно при решении инженерных задач. Получаемые в результате мониторинга детальные распределения скоростей продольных и поперечных упругих волн в вертикальных сейсмических разрезах в теле дамбы, дают информативный материал при анализе вариаций свойств и состояния грунтов плотин. При этом решаются следующие задачи: ■ детализация внутренней структуры тела дамбы и ее основания с выявлением структурных аномалий с учетом конструкционных особенностей, причем нарушенные зоны оснований 93