Наличие зоны концентрации деформаций в северной краевой части субширотного разлома достаточно уверенно объяснялось влиянием относительно недавнего обрушения дневной поверхности с образованием воронки, впоследствии засыпанной грунтом. Также, по данным геофизических исследований, эта часть разломной зоны характеризуется повышенной обводненностью и высоким градиентом электрического сопротивления массива, что указывает на повышенную разуплот-ненность массива.
Наличие же зоны концентрации динамических деформаций в осевой части субширотного разлома некоторое время оставалось без должного объяснения. Кроме того, по результатам геофизических изысканий было установлено, что на данном участке происходит повышение электросопротивления массива, что подтверждает меньшую разуплотнен-ность и влажность грунтов в этой части разломной зоны. Однако через 3 месяца после проведения полевых геодезических измерений динамических деформаций массива на обозначенном месте — месте концентрации деформаций в осевой части разлома произошло новое обрушение массива с выходом воронки на земную поверхность. Данный факт не только объяснил наличие зоны концентрации деформаций в данной части массива, но и наглядно демонстрирует возможность заблаговременного прогнозирования обрушений земной поверхности по результатам геодезических измерений динамических деформаций массива горных пород.
Таким образом, в результате выполнения вышеописанных экспериментальных работ было подтверждено, что динамические короткопериодные деформации тектонических нарушений, безусловно, оказывают негативное воздействие на протяженные искусственные сооружения. Также следует отметить и то, что, несмотря на достаточно большой объем проведенных экспериментальных работ, не было установлено наличие трендового характера деформирования массива горных пород, существования определенных взаимосвязей величин деформаций и гармоник колебательного процесса с различными участками тектонических зон, не были определены величины изменения компонент поля напряжений короткопериодных и трендовых составляющих деформационного процесса.
Исследования следующего этапа были выполнены весной 2001 г. и имели целью разработку рекомендаций по предупреждению аварийных ситуаций на канализационных коммуникациях и восстановлению аварийных участков. Методически работа строилась с учетом предшествующего опыта и сложившихся представлений о механизме взаимодействия конструкции коллектора с динамически напряженными породами разломных зон. Вместе с тем в данной работе были существенно расширены методические приемы как в геофизических, так и в геодезических исследованиях.
Как было уже отмечено, экспериментальный участок расположен в центральной части г. Сургут, и его размеры составляют примерно 1300 на 1500 м.
В этом районе находится достаточно развитая сеть подземных коллекторов, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения и др.
На исследуемом участке предшествующими работами научно-практического центра "Сургутгеоэкология" выявлены четыре разломные зоны, две из них имеют субширотное простирание, а две — субмеридиональное. В пределах экспериментального участка эти зоны имеют два пересечения. В центральной части исследуемого участка выделяется довольно протяженный динамически спокойный участок породного массива, условно разделяющий его на две зоны — северо-западную и юго-восточную, центры которых приурочены к местам пересечения соответствующих разломных зон. Подобное разделение участка на две зоны обосновано также и тем, что напряженно-деформированное состояние каждого исследуемого участка во многом будет определяться влиянием расположенных на нем разломных зон. Кроме того, на экспериментальном участке находится фрагмент сети городской полиго-нометрии, состоящий из 5 реперов, ранее заложенных на участке при застройке микрорайона.
Как и при выполнении предыдущей работы, границы разломных зон были уточнены специальными геофизическими исследованиями, выполненными до начала геодезических работ методами электрометрии. Также был проведен визуальный осмотр дорожного полотна, стен и фундаментов строений, попадающих в зону влияния выявленных разломных зон. Выявленные старые и достаточно свежие трещины, характер их распределения косвенно подтверждали наличие на исследуемом участке поля динамических деформаций.
В соответствии с разработанной методикой определения параметров напряженно-деформированного состояния породного массива на исследуемом участке была заложена специальная наблюдательная станция, состоящая из 32 реперов, по которой было проведено 10 серий инструментальных измерений с применением GPS-технологий, которые были сгруппированы в три этапа работ.
На первом этапе были проведены повторные измерения на пяти пунктах городской сети полигонометрии.
На этом этапе было выполнено две серии измерений и переопределены пространственные геометрические связи между пунктами полигонометрии. Измерения на каждом пункте производились в течение 2-3 часов, чтобы исключить влияние на результаты измерений короткопериодных деформаций массива горных пород. В результате выполнения этого этапа работ были определены деформации участка, произошедшие за достаточно длительный период времени. Величины максимальных горизонтальных деформаций составили (0,03 — 0,06)х10-3м, причем интересно отметить, что зона их концентрации находится в динамически спокойном участке массива, а не приурочена к какой-либо разломной зоне. По результатам исследований первого этапа было определено трендовое изменение напряженного состояния участка работ. При вычислении по величинам деформаций тензоров напряжений было сделано допущение об упругом характере деформирования породного массива, что позволило произвести расчеты приращения величины тензора напряжений по методике [Зубков А. В., 2000], которая позволяет произвести вычисления при различных углах между тензометрическими датчиками. Полученные в результате расчетов изменения тензоров напряжений составили Б81 = (0,15 - 0,25) МПа и Б82 = (0,05 - 0,15) МПа. Основным результатом данного этапа работ стало подтверждение существования трендового характера деформирования массива на фоне действия поля короткопе-риодных деформаций. При этом следует обратить особое внимание на тот факт, что спокойные в динамическом отношении участки массива могут играть опасную роль накопителя напряжений и деформаций, что вызывает определенные беспокойства по поводу дальнейшей реализации накопленной в них энергии.
На втором и третьем этапах полевых работ было проведено по четыре серии инструментальных наблюдений на 1-м и 2-м участках экспериментальных работ.
Измерения производились по 32 реперам наблюдательной станции при продолжительности серии наблюдений от 6 до 12 часов. Интервалы единичных измерений составили 15 мин и 1 мин. Таким образом, в процессе работы измерения горизонтальных и вертикальных смещений на участках производились по 57 векторам, на которых в общей сложности выполнено по 3453 единичных измерения горизонтальных и вертикальных смещений.