На заброшенном железнодорожном тоннеле в Кемеровской области была отработана методика, которая может применяться в интересах безопасности действующих подземных объектов. В работе приняли участие сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН и ООО НИЦ «Бамтоннель».
Проектирование тоннелей, выработок и других подземных сооружений основывается на результатах петрофизического и геофизического исследования скважин, пробуренных в пределах площади строительства. Однако этих данных может быть недостаточно для полного анализа геологической среды. В связи с этим не всегда возможно выявить потенциально аварийные области массива горных пород — например, с трещиноватостью и повышенной обводненностью. Впоследствии, это создает угрозы безопасности при эксплуатации подземных объектов. Так, одна из распространенных проблем — определение точного расстояния от местоположения тоннелепроходческого комплекса до опасных для проходки участков. Диагностика состояния обсадки туннелей и горного массива, находящегося за этой обсадкой, целесообразна при планировании гидроизоляционных и других ремонтных работ.
Для исследования свойств горных пород в окрестности железнодорожного тоннеля новосибирские специалисты применили метод многоканального анализа поверхностных сейсмических волн (MASW). Он хорошо зарекомендовал себя при работах на поверхности, но для решения задач в подземных объектах использовался впервые.
Полевые работы по наблюдению сейсмических волн проводились в Кемеровской области, в тоннеле на участке Артышта — Томусинская, построенном в 1967 году. Ввиду проблем с обводнением в настоящее время объект не эксплуатируется и находится на консервации. На расстоянии 30 метров от старого тоннеля расположен новый действующий тоннель.
Проанализировав полученные данные, специалисты выяснили, что, например, на одном из участков тоннеля отсутствует плотный контакт бетонной обсадки с горным массивом. В числе возможных причин — наличие пустот или зон разуплотнения, которые могли возникнуть из-за трещин в породе. В таких зонах может происходить просачивание воды. Ранее тоннель был законсервирован именно из-за проблем, вызванных обводнением — теперь же проблемные зоны были точно определены современными методами исследования.
«Полученные результаты показали, что под землей успешно применимы аппаратура, а также методики наблюдения и обработки данных, используемые в наземной инженерной сейсморазведке», — отметили участники проекта. В дальнейшем отработанные методы можно применять в поиске проблемных зон и на действующих объектах.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-27-00192
Пресс-служба ИНГГ
