Методика георадиолокационной оценки влажности дисперсных горных пород Method of GPR evaluation of the humidity of dispersed rocks

Рассмотрены возможности оценки влажности горных пород на основе данных георадиолокации. Предложена методика оценки влажности дисперсных горных пород по эмпирической формуле, основанной на определении относительного изменения времени задержки (N) георадиолокационных сигналов, отраженных от границ раздела сред в мерзлом (tM, нс) и талом (tT, нс) состоянии. Ее апробация выполнена в натурных условиях на двух объектах Центральной Якутии. Данные георадиолокации рассмотрены в пределах деятельного слоя в период полного промерзания и оттайки горных пород. На первом участке апробации значения данных выбраны с отрезка профиля в окрестности скважины контрольного бурения. По трем соседним точкам зондирований рассчитано среднее значение времени задержки сигнала от опорной границы на глубине 1,7 м. Оценено относительное изменение времени задержки сигналов N. Рассчитана средняя весовая влажность по предложенной формуле. В соответствии с методикой также определено распределение влажности вдоль георадиолокационного профиля на втором участке апробации. Применение предложенной методики позволит дистанционно оценить влажность дисперсных горных пород и ее изменения под воздействием различных природно-климатических и техногенных факторов в пределах деятельного слоя горного массива криолитозоны. Potential of GPR data for evaluation of rocks humidity is considered. A method for evaluation of humidity of dispersed rocks by an empirical formula is proposed, which is based on determination of a relative change in the delay time (N) of GPR signals reflected from interfaces of media in frozen (tM, ns) and thawed (tT, ns) condition. The method was tested in field conditions at two sites in Central Yakutia. The GPR data are considered within an active layer, in a period of complete freezing and defrosting of the rocks. In the first site of testing the data values were taken from a part of a profile in the vicinity of the borehole test drilling. The average time delay of a GPR signal from the reference boundary at the depth of 1.7 m was calculated by three neighboring points of sounding. The relative change of the delay time of the signals Nt is evaluated. The average humidity content is calculated by the proposed formula. In accordance with the method the humidity distribution along the GPR profile in the second site of testing is also determined. Application of the method will allow to evaluate humidity of dispersed rocks remotely and its changes under the influence of various climatic and anthropogenic factors within the active layer of the permafrost zone rock mass.