DE926093C - Verfahren zur seismischen Bodenforschung - Google Patents

Description

• Verwahren zur seismischen Bodenforschung Bei seismischen Messungen bringt man die Sprengladung unterhalb der Verwitterungsschicht in einem Grundwasserhorizont an, oder man füllt das Bohrloch mit Wasser. Nur so kann bis jetzt ein günstiges Verhältnis des auf die gewünschten longitudinalen Wellen entfallenden Anteils der Explosionsenergie zu dem auf die störenden Oberflächenwellen und die Verschiebungsarbeit in der Umgebung der Sprengladung entfallenden Anteil der Explosionsenergie erzielt werden. In Gebieten mit festem Gestein sorgt man ebenfalls dafür, daß der Schuß mit Wasser verdämmt ist.
• In Untersuchungsgebieten mit mächtigen, lockeren Sedimenten liegt nun häufig kein einheitlicher Grundwasserhorizont vor. Die Energiemitteilung von der Sprengladung auf den Erdboden stößt in diesen Gebieten auf erhebliche Schwierigkeiten, wenn es nicht gelingt, die Ladung in einem Grundwasserhorizort anzubringen. Es bedarf dann mitunter vieler Experimente, um die optimale Ladetiefe an den einzelnen Schußpunkten festzustellen.
• Trotz großer Bohrtiefen von 200 m und mehr können die trockenen Sand-, Kies- und Geröllschichten häufig nicht durchteuft werden. Zündet man die Sprengladung im trockenen Medium, so wird anscheinend die Explosionsenergie fast ausschließlich in Verschiebungsarbeit, die an der Umgebung der Sprengladung geleistet wird, und in die Energie von Oberflächenwellen verwandelt. Der Anteil der in longitudinale Wellen verwandelten Energie ist dabei vielfach verschwindend gering.
• Nach der Erfindung wird bei Verfahren zum refiexions- und refraktionsseismischen Messen, bei denen eine Sprengladung in einem Bohrloch in trockenem Medium zur Entzündung gebracht wird, die Sprengladung mit einem hydraulischen Bindemittel, wie Zement, verdämmt, vorzugsweise in dieses eingebettet. Hierdurch wird erreicht, daß die zur Verschiebungsarbeit einzelner Teile, bei Geröll zum Teil sogar größerer Massen, dienende Energie wesentlich herabgesetzt wird.
• Für seismische Messungen, bei denen eine Sprengladung in einem Bohrloch in trockenem Medium zur Entzündung gebracht wird, hat man vorgeschlagen, das Bohrloch oberhalb der Sprengladung mit Steinen und Erde zu füllen. Diese Verdämmung hat sich bei der Sprengseismik als unzweckmäßig erwiesen, weil das Verdämmungsmaterial ei der Explosion zum Teil hochgeschleudert wird und durch Anstoßen an der Bohrlochwandung zusätzliche seismische Störimpulse erzeugt, die das Seismogramm verschleiern. Außerdem ist aus Sicherheitsgründen das Verdämmen mit Steinen verboten. Bei einem mit lockerem Material verdämmten Sprengbohrloch in trockenen Erdschichten wird ferner der größte Teil der Sprengenergie in Form von Verschiebungsarbeit vernichtet, während der in Form von elastischen Wellen ausgestrahlte Energieanteil sehr klein ist.
• Der seismische Nutzeffekt, das ist das Verhältnis von elastischer Energie zur verlorenen Energie, ist bei dem bekannten Verfahren sehr gering.
• Es ist weiterhin bekannt, den Sprengstoff mit einem allseitig geschlossenen Stahlmantel (Torpedo) zu umgeben. Dies ergibt keinen innigen Kontakt mit der Erdschicht. Außerdem ist die Kontaktfläche klein gegenüber der nach der Erfindung erhaltenen, Der seismische Nutzefiekt der Torpedoladung ist praktisch der gleiche wie bei der üblichen Sprengladung mit Papp- oder Papierhülse.
• Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfüllung des mit einer Sprengladung b!esetzten Bohrloches durch ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zementbrei, dringt dieser Brei auch durch die Bohriochwandung in die porösen Erdschichten ein. Nach dem Aushärten des Zements ist daher die Sprengladung von einem großen festen Klotz umgeben, der infolge von Verästelungen des Zementbreiflusses innig mit der Erdschicht verhunden ist. Die Sprengladung ergibt dann einen großen seismischen Nutzefiekt, weil von der Sprengenergie am Rand des Zementklotzes nur noch ein kleiner Teil als Verschiebungsarbeit verlorengeht.
• Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Schußbohrungen in eine nur von der Größe der Ladung und von den örtlichen Gegebenheiten abhängige Sicherheitstief unabhängig voli dem Grundwasserspiegel, niedergebracht. Nach dem herkömmliehen Einbringen der Sprengladung wird ein Teil des Schußloches mit einem mit schnell bindendem Zement angesetzten Brei verfüllt. Das Mischungsverhältnis Zement zu Wasser kann den - örtlichen Verhältnissen und der jeweiligen Spülung angepaßt werden, so daß das Einzementieren der Sprengladung gewährleistet wird. Die Sprengladung wird erst gezündet, nachdem der Zement genügend Zeit zum Abbinden hatte. Es wird eine Sprengladung mit druckbeständigem Zünder verwendet.
• Die Menge des für eine Sprengladung benötigten Zements richtet sich nach den im Einzelfall vorliegenden Verhältnissen; es kommen beispielsweise 50 bis 100 kg Zement pro Schußbohrung in Betracht.

Claims (2)

1. PATENTANsPRÜcHE: I. Verfahren zur seismischen Bodenforschung, bei dem eine Sprengladung in einem Bohrloch in trockenem Medium zur Zündung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprung. ladung mit einem hydraulischen Bindemittel verdämmt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung in Zement eingebettet wird.

   Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. I 943 725.