Этапы и стадийность изучения морского дна для землеройных систем

Abstract

Разработке и освоению полезных ископаемых и строительных материалов в акваториях, прокладке подводных средств коммуникаций, планировочным и дноуглубительным работам под водой предшествуют детальные изыскания грунтовых массивов. В них устанавливают литологию и генезис отложений, батиметрию донной поверхности, физико-механические, акустические и другие свойства подводных грунтов. Эти исследования подчинены в основном задачам геологии. Вместе с тем, для освоения глубоководной части Мирового океана предполагается использование грунторазрабатывающей и транспортной техники. Кинематические параметры оборудования, применяемого для инженерно-геологических исследований далеко не соответствуют кинематике существующих или проектируемых подводных систем. Несмотря на определенный прогресс в развитии инженерно-геологических методов исследования океана, достоверных данных о механических свойствах донных отложений в естественном залегании в настоящее время нет. Практически единственным способом идентификации прочностных свойств глубоководных грунтов является метод пробоотбора (трубками, грейферами, драгами). Характеристики грунтов определяют по образцам, поднятым на поверхность, в береговой или судовой лаборатории. Одна из специфических особенностей проводимых испытаний − учет гидростатического давления, влияние на трехфазных грунтах котого особенно велико. Поэтому следует ожидать, что погрешности измерений характеристик донных отложений в атмосферных условиях из-за нарушения их структурных связей при подъеме, с больших глубин может на порядок и выше отличаться от истинных значений параметров грунтовой среды. Таким образом, для определения условий эксплуатации и задания внешних нагрузок на грунторазрабатывающие подводные машины необходимо проведение измерений прочностных, деформационных и других характеристик донных грунтов в натурных условиях под гидростатическим давлением. В настоящей работе рассмотрены методы и технические средства, применяемые для глубоководного исследования морского дна. Особое внимание уделено инженерно-геологическим методам, позволяющим на стадии детальной разведки получать не только прогнозные оценки ресурсов минеральногосырья Мирового океана, но и определять физико-механические свойства донных отложений, на которых предстоит работать глубоководным грунторазрабатывающим машинам.