Top.Mail.Ru
искать
Инженерно-геологические изыскания

Воздушное геосканирование как инструмент инженерных изысканий для крупномасштабных проектов по строительству тоннелей: обобщение случаев из практики в Норвегии и Индии

Авторы
РАСМУССЕН А.Х.Компания EMerald Geomodelling, г. Осло, Норвегия
ЛИНАРЕС Г.М.Компания EMerald Geomodelling, г. Осло, Норвегия
 
КРИСТЕНСЕН К.В.Компания EMerald Geomodelling, г. Осло, Норвегия
МАЛИК С.Государственная компания NHIDCL (Национальная корпорация развития автомобильных дорог и инфраструктуры), г. Нью-Дели, Индия
СКУРДАЛ Г.Х.Компания EMerald Geomodelling, г. Осло, Норвегия
ПФАФФХУБЕР А.А.Компания EMerald Geomodelling, г. Осло, Норвегия

Аннотация: Представляем немного сокращенный адаптированный перевод статьи норвежских и индийских исследователей «Воздушное геосканирование как инструмент инженерных изысканий для крупномасштабных проектов по строительству тоннелей: обобщение случаев из практики в Норвегии и Индии» (Rasmussen et al., 2021). Она была опубликована в 2021 году в журнале Earth and Environmental Science («Науки о Земле и окружающей среде») издательством британской благотворительной научной организации IOP (Institute of Physics – «Институт физики»), ставшей фактически международной. Эта статья находится в открытом доступе по лицензии CC BY 3.0, которая позволяет распространять, переводить, адаптировать и дополнять ее при условии указания типов изменений и ссылки на первоисточник. В нашем случае полная ссылка на источник для представленного перевода (Rasmussen et al., 2021) приведена в конце. Непредвиденные сложные грунтовые условия являются серьезным препятствием для развития инфраструктуры, включая строительство тоннелей. Устранение этого риска с помощью традиционных интрузивных наземных исследований грунтовых массивов может оказаться затратным, а иногда и непомерно дорогим. В представленной статье рассматривается воздушное геосканирование – более эффективный метод изысканий, который объединяет результаты аэрогеофизических исследований с другими наборами данных для создания инженерно-геологических моделей. В первую очередь в рассматриваемых в статье случаях использовалась электромагнитная съемка во временной области с вертолета (airborne electromagnetics, AEM), результаты которой отображают различия в удельном электрическом сопротивлении (УЭС) подповерхностных материалов. Для более сложной интерпретации можно объединить эту геофизическую информацию с вспомогательными наборами данных, если они доступны. Такой интегрированный процесс авторы переведенной статьи называют воздушным геосканированием. Методы интеграции варьируют от простого кластерного анализа, который поддерживает планирование последующих наземных исследований, до использования специализированных искусственных нейронных сетей, которые автоматически определяют границы раздела, например кровлю скальных пород. В статье проиллюстрированы сильные и слабые стороны применения аэрогеофизических методов на примерах проектов строительства тоннелей в Норвегии и Индии. Продемонстрированы три ключевые возможности, которые воздушное геосканирование может предоставить инженерам-тоннелестроителям, – выявление основных зон трещиноватости и более слабых участков скальных пород вдоль планируемого тоннеля, а также мощности скальных грунтов над ним. Эта информация может оказаться очень ценной для проектирования и строительства тоннелей по всему миру.

 

Ключевые слова: инженерные изыскания; проектирование тоннелей; строительство тоннелей; аэрогеофизические исследования; бортовая электромагнитная съемка; воздушное геосанирование.

DOI: 10.58339/2949-0677-2024-6-7-8-20-28

УДК: 550.838; 550.837.6; 550.8.056; 624.19

 

Ссылка для цитирования: Расмуссен А.Х., Линарес Г.М., Кристенсен К.В., Малик С., Скурдал Г.Х., Пфаффхубер А.А. Воздушное геосканирование как инструмент инженерных изысканий для крупномасштабных проектов по строительству тоннелей: обобщение случаев из практики в Норвегии и Индии (пер. с англ.) // Геоинфо. 2024. Т. 6. № 7-8. С. 20–28. DOI:10.58339/2949-0677-2024-6-7-8-20-28.

 

Финансирование: Нет информации

 

Список литературы:

  1. Beckers F., Chiara N., Flesch A., Maly J., Silva E., Stegemann U. A risk-management approach to a successful infrastructure project // McKinsey Working Papers on Risk. 2013. Vol. 52.
  2. Pfaffhuber A.A., Grimstad E., Domaas U., Auken E., Foged N., Halkjaer M. Air-borne EM mapping of rockslides and tunneling hazards // Lead. Edge. 2010. Vol. 29. № 8. P. 956–959.
  3. Okazaki K., Mogi T., Utsugi M., Ito Y., Kunishima H., Yamazaki T., Takahashi Y., Hashimoto T., Ymamaya Y., Ito H., et al. Airborne electromagnetic and magnetic surveys for long tunnel construction design // Phys. Chem. Earth. 2011. Vol. 36. P. 1237–1246.
  4. Pfaffhuber A.A., Lysdahl A.O.K., Sormo E., Skurdal G.H., Thomassen T., Anschutz H., Scheibz J. Delineating hazardous material without touching – AEM mapping of Norwegian alum shale // First Break. 2017. Vol. 35. № 8. P. 59–39. DOI: 10.3997/1365- 2397.35.8.89807.
  5. Harrison E.J., Skurdal G.H., Christensen C.W., Pfaffhuber A.A., Lund A.K., Second B. Applying machine learning on airborne geophysical models to map bedrock topography and its lithological boundaries // ITA-AITES World Tunnel Congress, WTC2022 and 47th General Assembly Bella Center, 22–28 April 2022, Copenhagen (in review).
  6. Christiansen A.V., Auken E., Sorensen K. Groundwater Geophysics (2nd edition, edited by R. Kirsch. Berlin: Springer, 2009. P. 179–226.
  7. Lysdahl A.K., Andresen L., Voge M. Construction of bedrock topography from airborne-EM data by artificial neural network // 9th European Conf. on Numerical Methods in Geotechnical Engineering (NMGE 2018), 25–27 June 2018, Porto (extended abstract).
  8. Pfaffhuber A.A., Lysdahl A.O., Christensen C., Voge M., Kjennbakken H., Mykland J. Large scale, efficient geotechnical soil investigations applying machine learning on airborne geophysical models // Proc. of the XVII European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 1–6 September 2019, Reykjavik.
  9. Silvestri S., Christensen C.W., Lysdahl A.O.K., Anschutz H., Pfaffhuber A.A., Viezzoli A. Peatland volume mapping over resistive substrates with airborne electromagnetic technology // Geophys. Res. Lett. 2019. Vol. 46. P. 6459–6468. URL: https://doi.org/10.1029/2019GL083025.
  10. Z Morh Tunnel Geological Plan Layout with Geotechnical Investigation. Grasmar Ingenieria y Consulting, 2017. Drawing N. DNDA/ADV/1029-Z MORH/2017/5_1, DNDA/ADV/1029-Z MORH/2017/5_2.
  11. Z Morh Tunnel Geotechnical Longitudinal Profile. Grasmar Ingenieria y Consulting, 2017. Drawing N. DNDA/ADV/1029-Z MORH/2017/6_2, DNDA/ADV/1029-Z MORH/2017/6_3.
  12. Christensen C.W., Skurdal G.H., Pfaffhuber A.A., Ronning S., Lindgard A., Sellgren K.C. 2020. Airborne geoscanning and efficient geotechnical ground investigation workflows: A roadbuilding case study from Central Norway // 18th Nordic Geotechnical Meeting (Virtual Conf. NGM 2020), 18–19 January 2021, Helsinki (extended abstract).
  13.  

Статья в РИНЦ: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=75256091