Лабораторная работа № 4 оПределение параметров характерезующих грунты, геофизическими методами

Цель работы: ознакомление с геофизическими методами определения упругих характеристик грунтов.

Краткая теория

При изучении свойств горных пород наиболее эффективны ядерные методы, сейсмометрия и электроразведка. Исследования геофизическими методами можно проводить на поверхности земли и в буровых скважинах. В данной лабораторной работе вычисления проводятся по результатам исследований в скважинах.

Определению подлежат следующие параметры, характеризующие упругие свойства горных пород:

1. Коэффициент Пуассона 

,

Коэффициент Пуассона (коэффициент поперечного сжатия) равен абсолютному значению отношения величины относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации.

2. Модуль Юнга Е, Па

;

где v_Р и v_S - скорости продольных и поперечных волн, м/с;  - плотность, кг/м³.

Модуль продольной упругости (Юнга) характеризует способность тела сопротивляться деформации сжатия или растяжения.

3. Модуль сдвига G

; .

Возникающие под действием механического напряжения деформации имеют различный характер и вызывают различные по природе волны - v_Р продольные, являющиеся следствием деформации растяжения-сжатия и v_S поперечные, являющиеся следствием деформации сдвига.

4. Модуль деформации по штампам Е_tot, Па (по И.Г. Минделю)

, для v_Р1800м/с.

5. Сцепление с, Па (по И.Г. Минделю)

для v_Р£500м/с.

Сцепление необходимо для обеспечения устойчивости откоса.

6. Плотность скелета грунта _d, г/см³ (по Н.И. Горяинову)

для v_Р£400м/с.

Плотность скелета грунта представляет собой отношение массы частиц к сумме объемов частиц и пор.

7. Влажность w

.

Влажностью называется отношение массы воды к массе скелета породы (к массе абсолютно сухой породы) в данном объеме, выраженное в процентах.

Задание

В скважине, пройденной в лёссах до глубины h=8 м, с помощью сейсмо- и радиометрического каротажа измерялись скоро­сти продольных v_Р и поперечных v_s волн и плотность . Для одного из интервалов глубин определить показатели физических свойств лёссов, в соответствии с формулами приведенными выше.

Содержание отчета

Отчет должен содержать краткие теоретические сведения и результаты расчетов.

Контрольные вопросы

1. Как изменяются скорости продольных и поперечных волн с глубиной.

2. Как изменяются с глубиной все предложенные к вычислению параметры

Варианты	Результаты измерений
	h,м	vР, м/с	vS, м/с	, г/см^3
1	1	240	150	1,50
2	2	300	180	1,58
3	3	350	210	1,65
4	4	390	230	1,71
5	5	420	245	1,76
6	6	460	265	1,85
7	7	490	265	1,95
8	8	500	270	2,00