Нерадовский Леонид Георгиевич, доктор технических наук, заслуженный деятель науки Республики Саха (Якутия), старший научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии
РИНЦ Author ID: 394470
Scopus Author ID: 7344126100
г. Якутск
Leonid G. Neradovskii, D.Sc. in Engineering, Honored Scientist of the Republic of Sakha (Yakutia), Senior Researcher of the Laboratory of Engineering Geocryology
RSCI Author ID: 394470
Scopus Author ID: 17344126100
Yakutsk
Целью проведенного исследования являлось решение типовой задачи инженерно-геологического районирования территории г. Нерюнгри по комплексу эффективных значений электрофизических характеристик углевмещающих осадочных пород с выделением участков, благоприятных и неблагоприятных для строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Решение задачи районирования получено по данным метода дистанционного индуктивного зондирования с применением метода факторного анализа – главных компонент. В результате исследования выделены шесть факторов: разуплотнение, литология, литогенная трещиноватость, тектоническая трещиноватость, свойства (глинистость – льдистость), температура. Из них к статусу главных факторов с суммарным вкладом в дисперсию (энергию) изменчивости электрофизических характеристик, равной 55,53 %, относятся разуплотнение и литология. Они сильно влияют на затухание гармонического электромагнитного поля на частоте 1,125 и 0,281 МГц и на электросопротивление и вещественную часть комплексной диэлектрической проницаемости на частоте 0,281 МГц. Факторы трещиноватости с суммарным вкладом, равным 33,05 %, влияют исключительно на характеристики анизотропии (коэффициент и азимут). По вычисленному после взвешенного суммирования всех факторов комплексному среднему значению построена схема вышеуказанного районирования, в которой участки с благоприятными и неблагоприятными условиями распределены по площади с равной вероятностью. Факторный анализ математически строго и содержательно корректно дополняет и детализирует данные инженерно-геологических изысканий о сложном неоднородном тектоническом и экзогенно-криогенном строении, а также сильной площадной изменчивости прочностного и влажностно-температурного состояния мерзлых – немерзлых и техногенно-антропогенных талых углевмещающих осадочных пород в изученной центральной части г. Нерюнгри.
The purpose of the conducted research is to solve a typical problem of engineering and geological zoning of the territory of the city of Neryungri based on the complex of effective values of electrophysical characteristics of coal-bearing sedimentary rocks, with the identification of areas favorable and unfavorable for the construction and operation of engineering structures. A zoning solution was derived from remote inductive sounding data using factor analysis (principal component method). The study resulted in the identification of six factors: decompaction, lithology, lithogenic fracturing, tectonic fracturing, material properties (clay content vs. ice content), and temperature. The former (decompaction and lithology) are referred to the main factors with the total contribution to the variance (energy) of variability of electrophysical characteristics equal to 55.53%. They have a significant impact on the attenuation of the harmonic electromagnetic field at the frequencies of 1.125 and 0.281 MHz, as well as on the electrical resistivity and the real part of the complex dielectric permittivity at the frequency of 0.281 MHz. Fracturing factors with the total contribution of 33.05% affect only the anisotropy characteristics (coefficient and azimuth). Based on the complex mean value calculated after weighted summation of all factors, a layout of the above-mentioned zoning was constructed, in which areas with favorable and unfavorable conditions have been distributed over the area with equal probability. Factor analysis provides a mathematically rigorous and substantively sound supplement and elaboration to engineering-geological survey data regarding the complex, heterogeneous tectonic and exogenous-cryogenic structure, as well as the pronounced spatial variability in the strength and moisture-temperature conditions of frozen, unfrozen, and technogenic-anthropogenic thawed coal-bearing sedimentary rocks in the studied central part of the city of Neryungri.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.