Метод визуализации удельного сопротивления (ERI) в геофизике активно используется в гражданском строительстве для предварительной оценки строительных площадок, а также для послестроительных исследований и восстановительных работ. Однако высокая стоимость оборудования ERI ограничивает его применение в слаборазвитых и развивающихся странах, а также в исследованиях без финансирования. Недавние успехи в полевых методах, технологиях, инструментах и программном обеспечении в геофизике расширили применение электрорезистивных методов в таких областях, как судебные экспертизы, инженерное дело и экологические исследования. В данном исследовании эта проблема решается путем применения альтернативной и надежной техники многократной визуализации подповерхностных слоев для инженерных целей, используя традиционное оборудование 1D измерений электрического сопротивления Земли и расположенных массивов электродов. Эта техника применялась для выяснения главной причины разрушения дорожного покрытия вдоль дороги Университетской клиники в Илорине, Нигерия. Модели сопротивления, полученные на основе экспериментальных данных 2D-съемки, показывают зоны низкого сопротивления, участки выветривания с высоким содержанием влаги, зоны слабых участков и удлиненные хрупкие структуры в верхнем десятиметровом слое недр. Слои с высоким удельным сопротивлением соответствуют устойчивым участкам дорожного покрытия, в то время как зоны с низким удельным сопротивлением в верхней части моделей удельного сопротивления соответствуют поврежденным покрытиям и выбоинам на дороге. Продолговатые вертикальные структуры были определены как слабые зоны, которые служили каналами для дождевой воды сверху и грунтовых вод, что ускоряло процессы выветривания в этом районе.

Ключевые слова: Исследование разрушений дорожного покрытия, геофизическое исследование, визуализация электрического сопротивления, 2D расширенный массив, модели подповерхностной резистивности

ЛИТЕРАТУРА

Abubakar H.O., Raji W.O., Bayode S. Direct current resistivity and very low-frequency electromagnetic studies for groundwater development in a basement complex area of Nigeria. Science Focus, Vol. 19, No. 1, 2014, pp.1-10.

Ademila O. Combined geophysical and geotechnical investigation of pavement failure for sustainable construction of Owo-Ikare highway, Southwestern Nigeria. NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, Vol. 10, No. 1, 2021, pp. 183-201, DOI: 10.1080/20909977.2021.1900527.

Adeoti L., Ojo A., Adegbola R. B., Fasakin O. Geoelectric assessment as an aid to geotechnical investigation at a proposed residential development site in Ilubirin, Lagos, Southwestern Nigeria. Arabian Journal of Geoscience, Vol. 9, No. 5, 2016, DOI: 10.1007/s12517-016-2334-9.

Arjwech R., Everett M., Briaud J.L., Hurlebaus S., Medina-Cetina Z., Tucker S., Yosefpour N. Electrical resistivity imaging of unknown bridge foundations. Near Surface Geophysics. Vol. 11, No. 1, 2013, pp. 591-598, DOI: https://doi.org/10.3997/1873-0604.2013023.

Aromoye S.A, Alimi S.A., Bello O.S., Raji W.O., Olawale L.O., Bonde D.S. 2-D Electrical Resistivity Tomography for groundwater potential in basement terrain of a part of Ilorin Sheet 223 NW Nigeria. Saudi Journal of Engineering and Technology, Vol. 4, No. 9, 2019, pp. 357-362, DOI:10.36348/ SJET.2019.v04i09.004.

Castilho G., Maia D. A Successful mixed land-underwater 3D resistivity survey in an extremely challenging environment in Amazônia. 21st EEGS Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems, 2008, pp. 1150-1158, DOI:10.4133/1.2963224.

Cardarelli E., Cercato M., Donno D.G. Surface and borehole geophysics for the rehabilitation of a concrete dam (Penne, Central Italy). Engineering Geology, Vol. 241, No.1, 2018, pp. 1-10, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.05.008.

Dahlin T. The development of DC resistivity imaging techniques. Computers and Geosciences, Vol. 27, No. 9, 2001, pp. 1019-1029, DOI:10.1016/S0098-3004(00)00160-6.

Feyisa H.N., Gebissa F.T. Geophysical investigation of road failure: A case study of Gedo-Ijaji Asphalt Road, Oromia Regional State, Ethiopia. Journal of Geology and Geophysics, Vol. 12, No. 3, 2023, p. 1081.

Haile T., Ayele A. Electrical resistivity tomography and magnetic surveys: Applications for building site characterization at Gubre, Wolkite University site, western Ethiopia. SINET: Ethiopian Journal of Science, Vol. 37, No. 1, 2014, pp. 13-30.

Karastathis V.K., Karmis P.N., Drakatos G., Stavrakakis G. Geophysical methods contributing to the testing of concrete dams, application at the Marathon Dam. Journal of Applied Geophysics, Vol. 50, No. 3, 2002, pp. 247-260, https://doi.org/10.1016/S0926-9851(02)00145-3.

Loke M.H., Barker R.D. Practical techniques for 3D resistivity surveys and data inversion. Geophysical Prospecting, Vol. 44, No. 3, 1996, pp. 499-523, https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1996.tb00162.x.

Loke M.H., Rucker D.F., Chambers J.E., Wilkinson P.B., Kuras O. Electrical resistivity surveys and data interpretation. In: Encyclopedia of solid earth geophysics. Cham: Springer International Publishing. 2020, pp. 1-6. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-10475-7_46-1.

Neyamadpour A., Abdullah W.A.T.W., Taib S., Neyamadpour B. Comparison of Wenner and dipole-dipole arrays in the study of an underground three-dimensional cavity. Journal of Geophysics and Engineering, Vol. 7, No. 1, 2010, pp. 30-40, DOI.org/10.1088/1742-2132/7/1/003.

Olasehinde P.I., Raji W.O. Geophysical studies on fractures of basement rocks at University of Ilorin, Southwestern Nigeria: application to groundwater exploration. Water Resources, Vol. 17, No.1, 2007, pp. 3-10.

Osinowo O.O., Akanji A.O., Akinmosin A.  Integrated geophysical and geotechnical investigation of the failed portion of a road in basement complex terrain of southwestern Nigeria. RMZ-material and Geoenvironment, Vol. 58, No. 2, 2011,  pp. 143-162.

Raji W.O., Aluko K.O. Investigating the cause of excessive seepage in a dam foundation using seismic and electrical surveys – a case study of Asa Dam, West Africa. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 80, No. 1, 2021, pp. 6445-6455, https://doi.org/10.1007/s10064-021-02329-9.

Raji W.O., Adeoye T.O., Ibrahim K.O. Geophysical investigation for Basement Rock Structures around a proposed Dam site. Adamawa State University Journal of Scientific Research, Vol. 5, No. 2, 2017, pp. 38-49.

Raji W.O., Abdulkadir K.A. Geo-resistivity data set for groundwater aquifer exploration in the basement complex terrain of Nigeria, West Africa, Data-in-brief, Vol. 31, No. 1, 2020, https://doi.org/10.1016/j.dib.2020.105975.

Raji W.O., Sulaiman M.O. Road failure investigations using improvised 2-D Geo-Resistivity Surveys. Near-surface Geophysics, 29th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, Vol. 20203, 2023, pp. 1-5, DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.202320062.

Rucker M. Surface geophysics as a tool for the characterization of existing bridge foundations and scour conditions. Proceedings of the Conference on Applied Geophysics, Missouri, U.S.A., December, 2006, pp. 4-7.

Soupios P.M., Georgakopoulos P., Papadopoulos N., Saltas V., Andeadakis A., Vallianatos F., Sarris A., Makris J.P. Use of engineering geophysics to investigate a site for a building foundation. Journal of Geophysics and Engineering, Vol. 4, No. 1, 2007, pp. 94-103, DOI:10.1088/1742-2132/4/1/011.