РСН 46-79. Инструкция по применению каротажных методов при инженерных изысканиях для строительства


границ перехода пород различного литологического состава, отмечаемых по характерному отклонению кривой ПС.

Каротажным реперам (маркирующим слоям) следует давать соответствующие обозначения (римскими цифрами).

Определение границ слоев

12.11. Границы слоев (мощность того или иного пласта горизонта) могут определяться по кривым КС, снятым обычными и градиент-микрозондами и потенциал-зондами по диаграммам (записям) ПС (ГПС), диаграммам (записям) радиоактивного каротажа (ГК, ГГК, НГК, ННК).

12.12. Достоверность выделения границ слоев зависит от соотношения геофизических параметров слоев, типов и размеров зондов, метода каротажных работ.

12.13. Интерпретация каротажных диаграмм с целью выделения и определения местоположения границ слоев пород должна проводиться в соответствии с методическими материалами по каждому методу исследований.

12.14. Методика комплексной интерпретации диаграмм по определению границ слоев должна постоянно контролироваться и корректироваться по скважинам с высоким выходом керна (90 ?? 100%).

12.15. При равноточных определениях границ слоев разными методами окончательное значение мощностей и глубин залегания слоев пород получают как среднее арифметическое из всех полученных данных. При неравноточных определениях предпочтение отдается тем методам, результаты которых наиболее точно совпадают с геологическими данными.

12.16. Погрешность определения глубин залегания границ слоев пород должна быть не более + 10 % их действительного местоположения.

Выявление трещиноватых, закарстованных и других ослабленных интервалов разреза, а также тектонических нарушений

12.17. Разрезы, представленные скальными и полускальными породами (изверженными, метаморфическими, карбонатными), для которых характерны трещиноватость, закарстованность, наличие тектонических нарушений в виде ослабленных зон, должны изучаться с помощью комплекса каротажных методов, состоящего из КС, ПС, ГК, ГГК, НГК, АК, СК, ВСП, кавернометрии.

12.18. По данным каротажа КС удельное сопротивление трещиноватых пород тем ниже, чем больше разрушены породы, чем больше они обводнены или заполнены глинистым материалом. На диаграммах (или записях показаний) КС переход от рыхлых пород к изверженным всегда сопровождается резким увеличением сопротивления. При наличии выветрелой зоны в массиве контрастность значений удельного сопротивления при переходе от рыхлых отложений к коренным породам сглаживается.

12.19. Трещиноватые и ослабленные зоны среди карбонатных пород могут быть установлены по комплексной обработке данных радиоактивного каротажа и результатов изменения ПС.

Для них характерны низкие значения НГК, низкие показания на кривой ГК и минимальные значения потенциала на кривой ПС (при отсутствии глинистого заполнителя трещин).

12.20. На диаграммах микрозондов и кавернограммах против трещиноватых пород часто наблюдается изменчивость показаний. На диаграммах микрозондов иногда выделяются отдельные трещины.

12.21. По данным АК выявляется в основном микро-трещиноватость пород, по СК и ВСП — макротрещиноватость массива.

12.22. Геологическая интерпретация данных АК, СК и ВСП в целях выделения трещиноватых, закарстованных или тектонических ослабленных зон заключается в определении скоростей упругих волн, амплитудных коэффициентов поглощения волн, коэффициента анизотропии скоростей, определении углов и азимутов осей или плоскостей анизотропии скоростей и сопоставлении их с данными геологических наблюдений — трещинной пустотности.

12.23. Построение геосейсмических разрезов и карт по данным сейсмокаротажа и ВСП должно проводиться с соблюдением требований пп. 6.35 — 6.48 РСН 45-77.

Изучение гидрогеологических характеристик разрезов

Выявление обводненных и проникаемых зон, определение их мощности

12.24. Выявление водоносных горизонтов в песчано-глинистых породах и определение их мощности проводится комплексом каротажных методов МК, КС, ПС, РМ-С, резистивиметрии, НГК, АК. В разрезах, сложенных скальными и полускальными породами, эти задачи решаются с помощью методов расходометрии (РМ-С), резистивиметрии, ГГК, НГК, АК.

12.25. Трещиноватые и ослабленные зоны в карбонатных породах, как правило, проницаемы. Основными признаками проницаемых интервалов разреза являются:

существенное изменение показаний на кривой КС, снятой тем же зондом через некоторое время;

наличие зоны проникновения, устанавливаемой по измерениям зондами различной длины или данным БКЗ и по показаниям микрозондов (УЭС прилегающей к скважине части слоя соответствует возможному значению УЭС промытой зоны и отличается от УЭС самого слоя);

уменьшение диаметра скважины, вызванное наличием глинистой корки, устанавливаемое по измерениям фактического диаметра скважины каверномером или по диаграммам микрозондов.

12.26. Обводненные слои в песчано-глинистых отложениях выделяются также по следующим признакам:

минимум (при прямей ПС) или максимум (при обратной ПС) потенциала на кривой ПС;

низкие показания НГК и минимальные показания ГК.

12.27. Геологическая интерпретация данных АК для выявления обводненных и проницаемых зон, определения их мощности) аналогична п. 12.23 настоящей Инструкции, за исключением определения углов и азимутов осей или плоскостей анизотропии скоростей.

12.28. По данным расходометрии и резистивиметрии, в результате обработки полевых материалов с учетом требований инструкций и методических материалов ??3, 5, 11??, геологический разрез расчленяется на водоупорные и водопроницаемые слои, определяется глубина их залегания, мощность и структура. Полученные данные затем сопоставляются с результатами других каротажных методов.

Количественная или качественная оценка производительности водоносных горизонтов и фильтрационных свойств пород

12.29. Количественная или качественная оценка дебита водоносных горизонтов и фильтрационных свойств пород проводится на основе геологической интерпретации каротажных материалов расходометрии, резистивиметрии, ПБКЗ, а также ГК и НГК.

12.30. Геологическая интерпретация материалов расходометрии для решения названных задач проводится путем сопоставления и анализа расчетных коэффициентов фильтрации и значений расходов потока через сечения ствола скважин в каждой точке измерения с данными других методов исследования. Аномальные значения этих величин должны совпадать с интервалами водоносных горизонтов или водоупоров.

12.31. Расход потока через сечения ствола скважины в каждой точке вычисляется по формуле Qскв = Qпр ?? Kd, где Qпр — расход потока через прибор, определяемый по скорости вращения крыльчатки; Kd — переходный коэффициент расхода за изменение диаметра скважины, определяемый по графику (прил. 20).

12.32. Принятые в результате комплексной геологической интерпретации количественные или качественные значения параметров гидрогеологического разреза выносятся на геологические колонки и сводные отчетные материалы (карты, схемы и т.д.).

Количественная оценка общей минерализации подземных вод

12.33. Количественная оценка общей минерализации вод проводится по данным резистивиметрических исследований на основе известной зависимости удельного сопротивления растворов от концентрации различных солей при t=18??. Поправка за температуру в исследуемом интервале скважины устанавливается по данным температурных измерений при соответствующей выстойке скважины. При небольшой глубине залегания водоносного горизонта (15м) допускается давать величину удельного сопротивления воды без введения поправки.

Изучение физико-механических свойств горных пород

12.34. Изучение физико-механических свойств грунтов проводится методами ВСП, СК, АК, ГГК, ННК, ГК.

12.35. Геологическая интерпретация данных ВСП, СК, АК заключается в выделении интервалов глубин, характеризующихся близкими значениями всех определяемых параметров, и оценке по их совокупности инженерно-геологических характеристик грунтов. Оценка проводится на основании существующих или специально выявленных корреляционных свойств между составом, строением и состоянием пород и их физико-механическими свойствами с одной стороны (по данным буровых и лабораторных работ) и сейсмоакустическими параметрами — с другой.

12.36. Основные упругие свойства среды определяются по следующим формулам:

модуль упругости (Юнга) ;

коэффициента Пуассона

модуль сдвига

модуль всестороннего сжатия

где Vp и Vs ?? соответственно скорости продольной и поперечной волны;

?? — плотность среды.

12.37. Результаты СК, АК, ВСП в виде годографов упругих волн, геосейсмического разреза, данных определений физико-механических свойств пород следует представлять на одном листе совместно с геологическим разрезом по скважине.

12.38. По данным радиоактивного каротажа (ГГК, ННК) определяются плотность и влажность пород, пересеченных скважиной, а также их производные величины (плотность скелета, пористость и степень влажности). Современные радиоизотопные приборы позволяют определять физические параметры среды с высокой точностью (плотность с точностью ?? 0,05 г/см3, влажность — ?? 1,5 абс).

12.39. По данным каротажа ГК можно качественно оценить глинистость разреза. Исходными данными для определения глинистости являются показания гамма-каротажной кривой J?? и зависимость показаний J?? от глинистости Cгл.

При определении глинистости рекомендуется показания ГК трансформировать в относительные показания по формуле

где Jj, J0 и J100 ?? показания ГК против исследуемого слоя, против слоя не содержащего глинистого материала, и против глин; при этом во всех случаях условия измерения (диаметр скважины, наличие обсадной колонны) должны быть одинаковыми.

13.3. Результаты каротажных работ передаются заказчику, как правило, совместно с отчетом по инженерно-геологическим изысканиям в виде отдельного раздела в общем отчете, или по требованию заказчика в виде самостоятельного отчета.

13.4. Отчет о работах должен быть кратким и содержать необходимые сведения о полученных результатах. Он должен включать следующие разделы:

"Введение", в котором кратко описываются цель и задачи работ, условия их проведения, сроки, объемы и перечисляется состав исполнителей;

"Методика работ", где содержатся общие указания о применявшихся методах и системах измерений, подробные сведения о борьбе с помехами, особенностях проведения работ в данной местности, мерах по технике безопасности, необходимых в этих условиях, а также о достигнутой точности работ;

"Методика обработки и интерпретации материалов" с подробным описанием приемов и способов исключения учета погрешностей, вносимых местными условиями;

"Результаты работ", где, помимо обычного описания полученных результатов работ, должна содержаться подробная оценка точности измеренных величин, должны рассматриваться все случаи неоднозначной интерпретации и возможные варианты решения;

"Выводы и заключение", в которых в краткой форме должны быть изложены результаты работ и даны необходимые рекомендации заказчику.

13.5. К отчету прилагаются следующие графические материалы:

1) обзорная карта (план), в которой указывается положение участка работ по отношению к известным пунктам;

2) карта фактического материала;

3) копии каротажных диаграмм, в том числе сводной каротажной диаграммы, различные графики эталонирования (тарирования) каротажной аппаратуры, зависимостей геофизических параметров от геологических и т.п.

4) акт комиссии по приемке полевых материалов;

5) список приложений;

6) список материалов, сданных в архив;

7) список использованной литературы;

8) заключения рецензентов для объемов работ свыше 25 тыс. р.;

9) протокол заседания НТС (ТЭС) по защите отчетов.

13.6. Копии каротажных диаграмм должны представляться в том же масштабе, что и колонки инженерно-геологических скважин. Вертикальный масштаб графиков различных зависимостей, например, между физико-механическими свойствами грунтов и скоростями упругих волн, должен определяться требованием, чтобы ожидаемая максимальная погрешность не превышала 2 мм на графике.

13.7. В случае, когда отчет о каротажных работах является составной частью (главой) общего отчета по изысканиям на объекте, исключаются сведения об условиях работ и о геологии участка, а также выводы и заключения, которые входят в общие выводы полного отчета по объекту (за исключением мер борьбы с помехами).

13.8. Предварительные заключения по каротажным материалам разрешается, выдавать, только в случае, когда получаемые данные требуют прекращения работ на объекте, или по особому соглашению с заказчиком при необходимости проведения неотложных строительных работ.

После окончания камеральных работ в архив треста (проектно-изыскательской организации) должны быть сданы следующие материалы: подлинники каротажных диаграмм; рапорты оператора, полевые журналы, журналы регистрации каротажных диаграмм, сводные каротажные диаграммы с геологической колонкой по скважине и т.п.

13.9. По окончании составления отчет, направляется на внутреннюю и внешнюю экспертизу, после чего (в случае необходимости) исправляется, а затем утверждается руководством изыскательской организации и передается заказчику.

Внутренняя экспертиза отчета должна осуществляться главным специалистом-геофизиком организации для всех (по стоимости) объектов каротажных работ.

Внешняя экспертиза отчета должна проводиться по объектам со стоимостью более 25 тыс. р.

Порядок прохождения отчетов

13.10. Отчет по проведенным работам, подписанный исполнителями, представляется в трест (проектно-изыскательскую организацию), где он рассматривается главным инженером и главным геологом треста (проектно-изыскательской организации) с точки зрения полноты содержания и оформления.

При недостаточно полном освещении вопросов, которые должны быть рассмотрены в отчете, и недостаточном оформлении текстового и графического материалов отчет возвращается на доработку.