СП 151.13330.2012 Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть II. Инженерные изыскания для разработки проектной и рабочей документации и сопровождения строительства

     7.2.5 Геофизические исследования

7.2.5.1 Геофизические исследования проводятся для детального изучения неоднородности строения массива в пределах выбранной площадки:

уточнения параметров тектонических нарушений и зон трещиноватости;

разделения пород по литолого-петрографическому составу, степени трещиноватости, пористости, водонасыщенности;

исследования неоднородности и анизотропии упругих, деформационных и прочностных свойств пород в естественном залегании;

послойное определение характеристик затухания продольных и поперечных сейсмических волн;

выявления локальных неоднородностей, связанных с процессами выветривания, карстообразования, мерзлотными явлениями, техногенезом;

определения состава и мощности рыхлых отложений, направления и скорости движения подземных вод;

оценки коррозионной агрессивности грунтов и определения блуждающих токов.

Отдельной задачей является оценка неотектонической, четвертичной и современной геодинамической активности выявленных разрывных нарушений (раздел 7.2.10).

Геофизические исследования, как правило, должны предшествовать и сопутствовать буровым работам и использоваться для корректировки направления детальных исследований.

7.2.5.2 В состав комплекса геофизических методов при изысканиях на площадке размещения АЭС входит большинство видов электро- и сейсморазведки, проведение геофизических исследований в скважинах и необходимых параметрических измерений (5.2.6.13-5.2.6.17; раздел 6.2.8). В составе наземно-скважинных методов при выборе целикового блока следует применять томографическое сейсмическое просвечивание (ТСП) в нескольких плоскостях, вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) преимущественно в векторной модификации, (ПМ-ВСП) в поляризационной модификации, акустический или ультразвуковой каротаж (АК, УЗК).

Решение каждой инженерно-геологической задачи следует осуществлять, как правило, комплексом геофизических методов, который следует назначать в зависимости от поставленных вопросов и сложности геологического строения.

7.2.5.3 Густота сети геофизических профилей определяется в пределах сетки со стороной 50-250 м с шагом по профилю от 2-5 до 10 м. При этом большие объемы принимаются для II и III категорий сложности инженерно-геологических условий. В среднем на 1 км площади следует выполнить от 10 до 20 профилей длиной до 300 м, и от 10-20 до 50 и более точек ВЭЗ. При изучении локальных неоднородностей густоту сети профилей следует увеличить, сократив расстояние между профилями до 20-50 м.

Число геофизических профилей и точек необходимо устанавливать с учетом выполненных ранее работ и осуществлять их необходимое сгущение в соответствии с масштабом съемки.

7.2.5.4 В полосе трассы линейных сооружений (внеплощадочных коммуникаций) геофизические исследования должны выполняться по оси трассы и поперечникам. Расстояние между поперечниками в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий и выбранного масштаба съемки изменяется от 100 до 500 м. Длина поперечников должна быть не менее ширины притрассовой полосы. По трассе шаг между точками наблюдений должен составлять: для профилирования - 10-50 м при исследованиях по оси трассы и 5-10 м на поперечниках; для зондирований - 100-500 м при исследованиях по оси трассы и 20-50 м - на поперечниках.

7.2.5.5 При изысканиях для разработки проекта сооружений при необходимости выполняется непрерывное электропрофилирование с шагом наблюдений не превышающим длину приемной линии. Шаг наблюдений по профилю может изменяться, увеличиваясь в пределах однородных участков до первой сотни метров и уменьшаясь в зонах контактов пород разного состава и локальных неоднородностей до нескольких десятков метров.

7.2.5.6 Сейсмопросвечивание массива пород проводится с помощью регистрации колебаний, возбуждаемых пневматическими и электроискровыми скважинными источниками. Для расчета расстояний между пунктами возбуждения и приема должны определяться пространственные координаты этих пунктов. Сейсмическое просвечивание объемов пород между скважинами или горными выработками целесообразно проводить в пределах участков, отмеченных по материалам предыдущих исследований как неоднородные.

Обработка материалов сейсмического просвечивания проводится с использованием известных компьютерных программ, позволяющих получить томографическое отображение распределения скоростей упругих волн в просвечиваемом массиве.

7.2.5.7 Скважинные сейсморазведочные исследования методом вертикального сейсмического профилирования (ВСП, ПМ-ВСП) проводятся с целью изучения и стратификации сейсмических границ и определения упругих свойств среды в околоскважинном пространстве на всю глубину исследования (в пределе - до забоя, в глубоких скважинах - не менее 100 м), а при необходимости - и в подзабойном пространстве. Прием колебаний в скважине осуществляется с помощью специальных скважинных зондов, оснащенных прижимным устройством. В качестве регистрирующей аппаратуры используются цифровые сейсморазведочные станции, такие же, как и при работах методами МПВ, МОГТ и сейсмопросвечивания (6.2.8.3). Используются продольные и непродольные системы наблюдений с расположением пунктов возбуждения колебаний вблизи устья скважины и на различных расстояниях от устья на нескольких лучах.

Обработка данных ВСП осуществляется с использованием современных компьютерных программ, позволяющих получить детальную информацию о положении сейсмических границ и распределении упругих свойств пород в околоскважинном пространстве, и увязать ее с реальным геологическим разрезом. Экспресс-обработка материалов ВСП может проводиться также и вручную, путем построения непродольных вертикальных годографов и последующего приведения их к продольным для определения скоростей продольных и поперечных волн.

7.2.5.8 Акустический каротаж (АК) используется, как правило, в активной модификации, основанной на изучении распространения упругих волн от излучателя, опущенного в буровую скважину. Обычно применяются трехэлементные зонды, состоящие из датчика и двух сейсмоприемников. Применяемые устройства дают около 20 имп/с с частотой колебаний во время импульсов 19-20 кГц. АК позволяет детально расчленить разрез, дифференцировать породы по их пористости и трещиноватости.

Ультразвуковой каротаж (УЗК) проводится в необсаженных трубами скважинах при помощи семиэлементного зонда, крайние элементы которого создают поле упругих (ультразвуковых) колебаний, а промежуточные - последовательно включаются в качестве приемников этих колебаний. В результате вдоль разреза в скважине получают непрерывные системы встречных и нагоняющих годографов с перекрытием 20 см, что позволяет следить за поведением как продольных, так и поперечных волн и уточнить информацию о физико-механических свойствах массивов горных пород.

7.2.5.9 Параметрические исследования в скважинах следует проводить на опорных ключевых участках, где осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (7.2.6.1). Данные наблюдений на опорных участках используются для обеспечения точности интерпретации результатов геофизических исследований при интерполяции и экстраполяции результатов. Число скважин для параметрических исследований должно составлять, как правило, не менее одной в пределах каждого геоморфологического элемента исследуемой территории.