Geotechnika

A geotechnikai fúrásokban végzett mélyfúrás-geofizikai mérések célja az adott terület geológiai, tektonikai és hidrogeológia viszonyairól való információ szolgáltatás mellett geotechnikai és kőzetmechanikai információ szerzés a bányászat illetve az építmény alapozás tervezéséhez és kivitelezéséhez.

A mélyfúrás-geofizikai paraméterek közül a fajlagos ellenállás, az akusztikus terjedési idő, és az akusztikus lyuktelevízió által szolgáltatott repedéssűrűség-eloszlás érzékenyek a leginkább a különböző típusú kőzetek geotechnikai állapotára.

Radioaktív hulladéktároló kutatása

Gyakorlati példáinkat a bátaapáti radioaktív hulladéktároló földtani kutatása során a granitoid kőzetben mélyült fúrások vizsgálataiból mutatjuk be. A mérésekből meghatároztuk a kőzetmechanikai paramétereket (Young modulus, Poisson szám, Strength index, stb.), megállapítottuk a fúrások irányát és dőlését, a kavernák helyét és méretét, a hőmérséklet változását, a repedések helyét, irányát, kitöltöttségét, a vízbeáramlási helyeket, végül a lyuktelevíziós mérésből nyert rétegdőlés adatokat statisztikai módszerekkel is vizsgáltuk.

Komplex mélyfúrás-geofizikai vizsgálat gránitban

Néhány, az adott kőzetben mélyített fúrás maganyaga alapján kiválasztott — bármilyen típusú — kőzettest-osztályozás és az ugyanezen fúrásokban végzett mélyfúrás-geofizikai mérések alapján meghatározható egy regressziós összefüggés, mely segítségével a további fúrásokban rendkívül gyorsan, és objektíven elvégezhető a kőzettest-osztályozás (RMR, Q).

RMR és Q típusú kőzetállapot előrejelzés gránitban

Az ábra alsó sávjában jól látható, hogy a két teljesen eltérő fizikai alapon nyugvó paraméter (ellenállás, sebesség) igen jól illeszkedik, jelezvén, hogy a kőzet mechanikai állapotát hasonlóan érzékelik. A felső és a középső sávban az RMR és Q rendszerű kőzettest-osztályozást ábrázoltuk, amit az elektromos mérésből a fent meghatározott regressziós összefüggés segítségével készítettünk el (az elektromos görbét kissé simítottuk, hogy a vékony repedések hatását csökkentsük!). Az ábrán feltüntettük a klasszikus geotechnikai magleírás alapján készített kőzettest-osztályozását is. Az egyezés általában megfelelő, a görbék jellege azonos.

Bátaapátiban a kis- és közepes radioaktívhulladék-tároló kutatás felszín alatti munkálatai során a kb. 100 méter hosszú vágatelőfúrásokban granitoid kőzetben számtalan kőzetállapot meghatározást, és kőzetmechanikaiparaméter-számítást végeztünk, amelyek nagyban segítették a vágathajtás tervezését. Ezt a módszert a Geo-Log Kft. fejlesztette ki, tudtunkkal sehol nem működik hasonló. Azt gondoljuk más kőzettípusokban is alkalmazható lesz.

Az akusztikus lyuktelevíziós felvételek feldolgozása során meghatároztuk a fúrás dőlésszögét és dőlésirányát, ezután kijelöltük az egyes repedések települését és a repedések minőségét. Megszerkesztettük a repedéssűrűség- és az amplitúdóátlag szelvényt, elkészítettük a repedésstatisztikákat, valamint a pólussűrűség diagramot.

Mélyfúrás-geofizikai mérés a felszín alatti vágatban

Fúrógépen keresztülvezetett mérőkábel

Szonda betolása a vízszintes fúrólyukba töltőpálcák segítségével 120 méter mélyre

Mérés a vágatban állványzatról

Akusztikus lyuktelevíziós szonda betolása a bányabeli vízszintes fúrásba

Repedések azonosítása akusztikus lyuktelevíziós méréssel gránitban

Akusztikus lyuktelevíziós felvételből nyert adatok alapján készített repedésstatisztika

Akusztikus lyuktelevíziós felvételből nyert adatok alapján készített pólusdiagram

Alagútépítéshez kapcsolódó mérések

Egy leendő autópálya alagútjainak tervezési fázisában 27 sekélymélységű kutatófúrás komplex szelvényezését végeztük el, és ezzel alapvető információkat szolgáltattunk a földtani rétegsor, a hidrogeológiai viszonyok és a geotechnikai adatok pontosításában.

Az alagút nyomvonalának felszíne

Közúti alagút nyomvonala mentén mért fúrások korrelációja

A nyomvonal menti fúrások repedezett zónái

4-es metró geofizikai kutatása

A 4-es metróval kapcsolatos geomechanikai kutatásokban 35 db talajmechanikai célú sekélyfúrás mélyfúrás-geofizikai méréseit végeztük el a metró tervezett nyomvonala mentén, ezek közül 2 db a Duna medrében volt. A geofizikai mérések alapján megtörtént a rétegsorok pontosítása, és a kőzetek „in situ” geomechanikai állapotának meghatározása.

Mélyfúrás-geofizikai vizsgálatok a 4 metró nyomvonala mentén – mérőautó beemelése a Dunán

A mérésekből meghatározott rétegsor, alján vetőzóna

Geotechnikai célú mérés Budapest központjában

Üreg-, és vágatkutatás

Régi bányák (Gyöngyösoroszi, Mátraszentimre, Recsk, Miskolc, Salgótarján) rekultivációja kapcsán. A mérések célja adat- és információszolgáltatás a földtani, tektonikai, hidrogeológiai és geotechnikai értékeléshez, a harántolt rétegsor fizikai paramétereinek és a fúrás orientációjának meghatározása. A mérések nagy részét a felszín alatt 200-300 méteres mélységben végeztünk, ezért mobilcsörlőt alkalmaztunk a szondák vontatásához.

Mátraszentimre bányabeli mérés