"Geofizyka inżynierska". Najnowszy poradnik PIG-PIB

Dla wszystkich, którzy zajmują się szeroko rozumianymi badaniami geologicznymi, a zwłaszcza tym, którzy są na początku swojej drogi zawodowej oraz studentom, szczególnie przydatna będzie najnowsza pozycja poradnika opracowanego przez geofizyków i geologów inżynierskich z Państwowego Instytutu Geologicznego – "Badania geologiczno-inżynierskie. Geofizyka inżynierska". Pozycja ta rozpoczyna nową serię poradników opracowywanych przez państwową służbę geologiczną dotyczących badań geologiczno-inżynierskich.

W ostatnim czasie obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania badaniami geofizyki inżynierskiej, ponieważ stanowią one ważną metodę pozyskiwania informacji o płytkich strefach ośrodka geologicznego. Ich niewątpliwą zaletą jest także fakt, że są nieinwazyjne. Poza badaniami w otworach wiertniczych, nie naruszają gruntu/skały oraz istniejącej na danym terenie infrastruktury. Są efektywne, w krótkim czasie można wykonać dużą liczbę badań oraz co bardzo ważne są ekonomiczne – koszty tych badań są znacznie niższe niż badań inwazyjnych – wierceń, sondowań. Wskazane korzyści sprawiają, że badania geofizyki inżynierskiej z wielkim powodzeniem są wykorzystywane w geologii inżynierskiej, geotechnice, geotermii, hydrogeologii czy ochronie środowiska, zwłaszcza wtedy gdy występowanie skomplikowanych warunków gruntowych jest wysokie lub poszukujemy optymalnej lokalizacji dla inwestycji.

Chcąc optymalnie zaprojektować badania geofizyczne konieczne jest poznanie ich właściwości oraz zalet i ograniczeń. Dlatego autorzy poradnika szczegółowo na 329 bogato ilustrowanych stronach (209 rycin; 41 tabel) opisali badania geofizyczne – od często stosowanych w geologii inżynierskiej badań geoelektrycznych (elektrooporowych, elektromagnetycznych, georadarowych) przez badania sejsmiczne, grawimetryczne i magnetyczne. Każda z metod została scharakteryzowana pod kątem techniki pomiarów, przetwarzania i interpretacji danych oraz co bardzo istotne zastosowania i ograniczeń.

grafika ilustracyjna

Schemat podziału metod geofizyki inżynierskiej (objaśnienia skrótów patrz tabela poniżej)

grafika ilustracyjna

Zestawienie tabelaryczne nazw i skrótów metod oraz technik geofizycznych najczęściej używanych w geofizyce inżynierskiej (Wytyczne..., 2019a, zmodyfikowane i uzupełnione)

Niemal jedną trzecią objętości publikacji stanowią przykłady zastosowania badań geofizycznych (rozdział 8). Opracowano go na przykładzie konkretnych 21 przypadków, w większości wykonanych przez Państwowy Instytut Geologiczny - PIB dla rozpoznania najczęściej spotykanych problemów geologiczno-inżynierskich w naszym kraju. Jako przykłady posłużyły między innymi osuwiska, grunty organiczne, pustki na terenach pogórniczych, kras czy zaburzenia glacitektoniczne.

grafika ilustracyjna

Osuwisko Kuźmina. Osiowe przekroje geofizyczne ERT_1 i SEIS_1 na kierunku NNW–SSE (od góry: przekrój geoelektryczny, przekrój sejsmiczny wartości prędkości fali P, przekrój sejsmiczny wartości prędkości fali S, przekrój wartości współczynnika Poissona w zakresie bardzo małych odkształceń) oraz interpretacja geologiczna

Ponieważ dla prawidłowego przetworzenia danych pomiarowych konieczne jest określenie relacji przestrzennych pomiędzy elementami systemu pomiarowego dużo uwagi poświęcono pomiarom geodezyjnym. Omówiono wszystkie geodezyjne techniki pomiarowe sytuacyjne i wysokościowe.

Ważnym elementem poradnika jest rozdział dotyczący dokumentowania badań geofizyki inżynierskiej. Rozdział zawiera cenne informacje w zakresie uwarunkowań prawnych i normalizacji, doboru metod geofizyki inżynierskiej do celu badań, zawartości Programu badań geofizycznych i Dokumentacji z badań geofizycznych, klasyfikacji i zależności stosowanych do opracowania modelu geologiczno-geofizycznego, a także możliwych do określenia parametrów fizyczno-mechanicznych.

grafika ilustracyjna

Zobacz Klasyfikacja wybranych gruntów i skał ze względu na oporność elektryczną (Majer, Sokołowska, 2021, zmienione)

poradnik geofinz4

Zobacz: Klasyfikacja wybranych gruntów/skał ze względu na prędkości fal sejsmicznych (Majer, Sokołowska, 2021, zmienione)

Niech zachętą do zapoznania się z poradnikiem będą także recenzje geologów inżynierskich, nauczycieli akademickich i praktyków z bardzo dużym doświadczeniem.

Prof. Piotr Tucholka - Université Paris-Sud 11

Przedstawiona książka proponuje wypełnienie ważnej luki w dostępnej polskiej literaturze technicznej dotyczącej zastosowań geofizyki w rozpoznaniu geologiczno-inżynierskim. W okresie ostatnich kilku dziesiątków lat rozwój technologiczny pozwolił na "popularyzację" metod geofizycznych. Podstawowy zestaw oprzyrządowania jest dostępny przez obniżenie cen a także przez dostępność "user friendly" przyrządów, których obsługa pozwala na uzyskanie w ekonomiczny sposób dużych ilości danych o własnościach fizycznych podłoża nawet przy ograniczonym wykształceniu użytkowników w teoretycznych i praktycznych aspektach metod geofizycznych. Dlatego książka zbierająca kompendium informacji o tych metodach, ich podstawach teoretycznych, możliwościach zastosowania do rozpoznania rożnych obiektów w podłożu itp. jest bardzo potrzebna. Recenzowana książka daje podstawy do zrozumienia rożnych aspektów metod geofizyki i powinna pozwolić uniknąć wielu nieporozumień i błędów, jakie mogą pojawić się w praktycznych zastosowaniach.

Dr hab. Radosław Mieszkowski – Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii

Książka jest napisana zrozumiałym językiem, z licznymi objaśnieniami dla osób niezwiązanych z geofizyką. W mojej opinii ta książka znajdzie odbiorców wśród osób zawodowo zajmujących się geologią oraz geofizyką, inspektorów PKP PLK, GDDKIA, CPK, projektantów oraz studentów i nauczycieli akademickich. Ta książka wypełni lukę tematyczną, jaka od wielu lat panuje w geofizyce.

Książka „Badania geologiczno-inżynierskie. Geofizyka inżynierska” powstała pod redakcją merytoryczną dr. Szymona Ostrowskiego, mgr. inż. Grzegorza Pacanowskiego, dr. Edyty Majer oraz dr. Marty Sokołowskiej.

Publikację można pobrać pod następującym adresem: http://geoportal.pgi.gov.pl/css/atlasy_gi/images/publikacje/geofizyka-inzynierska.pdf.

okladka poradnik

Tekst: Edyta Majer, Anna Bagińska

logo sfinansowano nfosigw

Publikacja została opracowana w ramach zadania państwowej służby geologicznej pn. Prowadzenie i aktualizacja Bazy Danych Geologiczno - Inżynierskich (BDGI) oraz Właściwości Fizycznych i Mechanicznych gruntów i skał (BDGI-WFM) wraz ze sporządzeniem Atlasów geologiczno - inżynierskich wybranych obszarów kraju w skali 1:10 000 (2018-2022) i została sfinansowana ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.