利用电磁波CT技术进行岩溶区透视成像

利用井间电磁波CT技术可以对地下岩溶、破碎带等问题进行精细探查。本文通过构建岩溶区域模型,利用数值模拟手段对岩溶区进行电磁波CT透视模拟,讨论电磁波在岩溶发育区的衰减及响应特征。结合杭州某地实施孔间电磁波透视成像,对岩溶发育区进行解释,并与钻孔实际揭露地质资料相对比,结果表明电磁波CT对探测岩溶发育区效果良好。      

跨孔电磁波层析成像在岩溶三维空间分布上的应用

灰岩地区岩溶发育对城市建设有着极大的威胁,一般岩溶探测主要采用钻探勘探,很难充分反映地下岩溶发育规模与特征,而跨孔电磁波层析成像方法,能查明工区地下岩溶发育及延伸情况.对钻孔间地层进行电磁波层析成像正演,表明电磁波层析成像对岩溶勘察的准确性与可行性.结合地铁轨道交通岩溶勘察实例,应用电磁波层析成像技术反演电磁波吸收系数...     

乌东德K25岩溶形成发育地质机理与综合勘察方法

岩溶对工程建设选址和工程灾害预防具有重大影响.但因场地地质条件和地球物理场复杂多变,使岩溶形成发育具有较大随机性和隐蔽性,为了快速、精准定位岩溶空间位置及展布,研究岩溶发育地质机理具有重大意义.基于此,本文以乌东德K25岩溶为例,研究了岩溶形成发育地质机理及综合勘察方法,发现岩溶的形成发育受地质构造、构造运动、可溶岩和地形地貌等内因控制,并受到地下水活动、溶岩出露面积、地表水入渗面积、补给条件和溶蚀时间等外因影响;其中,作为内因的控水地质构造对岩溶的形成特征及空间分布的影响较大;综合多种勘察手段联合探测,克服了单一物探方法多解性并消除假异常,提高了探测范围和精度.结果表明K25岩溶沿可溶岩和非可溶岩地层分界面发育,向可溶岩内部延展,地下水沿分界面不断溶蚀,呈现多种因素影响的规律.本文综合勘察方法可快速圈定易溶蚀区域,探测深度和水平范围更广,耦合的地质-物探联合解译的方法提高了勘察精度和准确性.同时本方法可为其他水利水电工程提供借鉴.     

利用孔间CT成像对喀斯特岩体结构、电站坝基渗漏与稳定性研究

岩溶水电站坝基受岩体中发育的溶洞、溶蚀裂隙带及构造破碎带等岩体缺陷的控制,容易产生塌陷、渗漏,导致电站工程变形、失稳。岩溶发育与碳酸盐岩的岩体结构改变关系十分密切,因此,对水电站坝基岩体缺陷的准确诊断意义重大。本文利用孔间电磁波透视及CT成像技术,对地下隐伏碳酸盐岩岩体结构的非均匀性,溶蚀裂隙带分界面,裂隙结构体、裂隙充填物性质及几何空间形态等进行了数字描述和刻画。并结合广西某水电站坝基碳酸盐岩岩体结构的自然特性,岩体结构变化特征的实测数据,进一步分析在工程作用下应力分布状态,岩体变形破坏规律,预测和判定坝基渗漏和稳定性,进而合理制定有效处治措施。     

地质雷达探测岩溶洞穴物理模拟研究

岩溶分布十分广泛,地下岩溶洞穴严重威胁着工程建设和人民的生命安全.了解岩溶地区的地质构造和岩溶发育规律,准确勘查地下岩溶洞穴,为各部门的工程设计与施工处理提供可靠的依据显得十分重要.地质雷达是采用高频电磁波、宽频带短脉冲和高速采样技术的一种新型的物探方法.由于该方法具有工作效率高、分辨率高和异常图象直观等突出优点,因此,该方法广泛应用于工程勘察中.多年来,在中国的铁路、公路、电站和机场等工程建设中,我们应用地质雷达方法作了大量的试验研究和生产工作,采集到了一些具有代表性的地下溶洞、溶缝和岩溶破碎的雷达图象,也积累了地质雷达探测地下岩溶洞穴的一些重要经验.本文从地质雷达探测地下岩溶洞穴的基本原理出发,从理论上对溶洞、溶缝和破碎带等的雷达图象进行模拟计算,提出了常见的地下岩溶异常的基本雷达图象特征,再结合典型的地质雷达图象实例,阐述了地下溶洞的埋深、规模、空间分布形态等判识方法.     

井间电磁波CT在昆明地铁岩溶区地质勘察中的应用

井间电磁波CT技术是利用地层间介质的物性差异,不同性质的物质对电磁波的反射和吸收能力是不同的。井间电磁波CT技术在探测岩溶裂缝等方面有较好效果,本文利用井间电磁波CT技术,对昆明地铁四号线苏家塘站岩溶专项线路工程地下岩溶发育地段进行测试,通过对工区岩石电磁波吸收系数差异的研究,依据吸收系数特征,探测到地铁线路工程地下岩溶及裂缝发育,划分出4个层次的岩溶区,经与钻孔岩心资料对比,证实探测结果的正确性。且对工程设计和施工提供了必要的基础资料。      

岩石声波差异衰减特征及工程应用前景探讨

声波在岩石材料中传播时会发生差异衰减现象.由于岩石强度、完整性不同，造成其频率响应不同，声波通过不同强度的岩石时，对不同频率的声波信号滤除状况也就有所不同.通过力学强度高的岩石时，声波基本能够保持其原有频率成分，相反，当通过低强度岩石时，高频分量会迅速衰减而缺失，主要保留低频分量.通过实例研究，分析了声谱衰减特征与岩样矿物组成、密度及结构完整性的关系，验证了声谱衰减特征与岩体强度具有很好相关性的结论.通过分析研究声波信号在不同岩体中传播的衰减变化，指出声波衰减在一定程度上能够反映出岩体的风化程度、破碎状态、强度及各向异性等特征.可以发展成为岩体工程地质勘测、试验和施工中的常规实验方法.     

岩溶勘察中的探地雷达技术及应用

岩溶的空间分布和物性特征为探地雷达技术进行岩溶地球物理探测提供了基本前提条件.在已有的探测实例中应用探地雷达方法基本查明了岩溶的分布范围和充填性质，从而为岩溶区的岩土工程勘察和评价提供了有效手段及依据.     

电磁波井间CT成象技术及其在岩土工程中的应用

简要叙述了电磁波ＣＴ成象技术的基本原理、工作方法及其在岩土工程中诸如机场跑道、隧道工程和高层建筑地基评价中的应用。通过井下激发和观测电磁波能量的衰减，利用ＣＴ技术重建了地下介质在观测平面内相对吸收系数的二维分布图象，这些图象直观准确地反映出地下介质的构造形态、地层界面、风化壳以及破碎带的分布特征，在岩土工程探测中发挥了重要作用。     

岩浆岩和变质岩边坡岩体结构类型的划分

在研究岩浆岩和变质岩特点的基础上,根据岩浆岩岩体结构体的大小、有无缓倾的结构面及岩浆岩散粒状边坡岩体的特征,将岩浆岩边坡岩体结构划分为4大类7个亚类;根据部分正变质岩边坡岩体结构与岩浆岩边坡岩体结构类似,部分副变质岩中发育的板理、千枚理、片理类似沉积岩中的层理,以及边坡岩体具有似层状岩体结构的特征,把变质岩边坡岩体的结构划分为5大类11个亚类。岩体结构的划分为边坡稳定性研究、边坡病害治理及其工程效果评价提供了依据。     

地震CT勘探在昆石公路隧道病害诊断中的应用

地震CT是一种新的地球物理方法。具有分辨率高、可靠性强、信息量大、图象直观的特点，可以广泛地用于线路、场地、隧道、边坡等项目的工程地质勘查和病害诊断。在昆石高速公路清水沟2号隧道的地质病害整治中应用地震CT进行勘探，取得了良好的效果。     

山区公路边坡地质灾害数据库及统计分析

边坡稳定性受多种内外因素的综合影响,正确地认识各影响因素的特征及其对公路边坡稳定性的影响程度,有助于对边坡进行合理的评价,并采取经济有效的防护措施。本文在现场工程地质调查和文献调研的基础上,搜集了622个典型山区公路边坡的地质资料及灾害资料,建立了山区公路边坡地质灾害数据库,统计了各影响因素与边坡失稳频度的关系。统计结果表明,失稳频度能较好的体现边坡影响因素与边坡稳定性状态的关系。     

萍-乐坳陷带之岩溶发育规律及岩溶水富集特征

萍-乐坳陷带为江西省最主要的隐伏岩溶发育区带之一,岩溶地层发育,地表水、地下水循环交替强烈,地质构造复杂,为岩溶的发育、岩溶地下水的富集提供了良好的条件。查明岩溶发育规律及岩溶水的富集特征,可为地下水资源合理开发与地质环境保护提供科学依据。     

GEOPHYSICAL METHODS USED IN SOLVING SOME GEOLOGICAL PROBLEMS ENCOUNTERED IN THE CONSTRUCTION OF THE TREBIšNJIGA WATER POWER PLANT (in YUGOSLAVIA) *

The design and construction of hydroelectric works, and more particularly of storage reservoirs and dams, in karst areas pose extremely varied and complex engineering, geological and hydrogeological problems, for the solution of which no widely applied techniques have yet been developed. In addition to conventional geological and hydrogeological methods for the study of karst phenomena, the application of more efficient methods of a primarily geophysical nature is called for. These methods, which provide the best means for solving the complex problems encountered in karst, are steadily gaining acceptance. The Miru?e storage reservoir and the Gran?arevo dam are the key structures in the Trebi?njica hydroelectric complex and are located in an area of typical Dinaric karst. Many of the engineering, geological and hydrogeological problems connected with their design and construction were solved with the aid of electrical geophysical prospecting methods (especially the resistivity method). The investigations provided data on the depth of karstification (the relief of the base level of karst erosion), the position of intensively karstified and tectonically broken zones, as well as on the general orientation of the process of karstification. All these data were helpful in providing a more accurate insight into the impermeability of the rocks that formed the storage reservoir (in relation to the proposed impounding level); they also enabled the consolidation structures (impervious curtains), aimed at preventing excessive losses due to seepage, to be designed more economically.     

广西岩溶区工程地质灾害及场地处理

为减小岩溶区地质灾害带来的损失,以广西岩溶区为例,分析了广西岩溶地质的分布特点,对广西岩溶区的工程地质灾害进行研究分类,对岩溶区工程场地处理方法进行研究,综述了地表封闭防渗法、地面下加固处理法、结构物跨越法三大方法的原理、实施效果和实用性。研究发现:由于降雨和地下岩石类别差异等因素,广西的岩溶分布类型具有强烈的地域特性,形成了三大岩溶地貌特征;产生岩溶区地质灾害最主要的诱因是地下水的变化,重要工程中定时定点监控地下水变化十分重要;广西的岩溶区溶洞和土洞塌陷主要是人为因素造成的。     

边坡变形的分布式光纤监测试验研究及实践

布里渊光时域反射计（BOTDR）是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测的工程实践和试验研究结果。实践表明,将光纤传感器铺设在加固边坡的锚杆和框架梁中,在加固边坡的同时进行安全监测,可以取得良好的效果;而将光纤直接铺设在边坡浅层土体中进行监测,可以及时对边坡安全提供预警,但往往不利于长期监测。本文还介绍了将光纤传感器布设在用于加固边坡的土工织物中进行安全监测的室内试验研究。实验证明,不同的光纤类型、布设方法、土工织物性能等都会对监测结果产生影响。最后分析了分布式光纤监测在岩土工程监测中的应用前景,以及今后研究的关键技术问题。     

Combining Electrical Resistivity Tomography and Ground Penetrating Radar to study geological structuring of karst Unsaturated Zone

This paper highlights the efficiency and complementarity of a light package of geophysical techniques to study the structure of karst Unsaturated Zone (UZ) in typical Mediterranean environment where soil cover is thin or absent. Both selected techniques, 2D Ground Penetrating Radar (GPR) and Electrical Resistivity Tomography (ERT), are widely used in environmental studies and their application is accessible for a lot of scientists/engineers. However, GPR or ERT alone is not able to provide an enhanced characterization of geological features in karst media. In the present study, GPR results supply a near surface high resolution imaging and thus can provide relevant geological information such as stratifications and fractures. Despite the quality of the results GPR's investigation depth remains limited to around 12 m. Apparent and inverted resistivity provided by ERT surveys shows strong lateral and vertical variations. These variations can inform about general geological structuring and feature orientation. ERT is able to prospect down to 40 m but it's a low resolution integrative technique. In the study area the investigated limestone is a commonly electrical resistive formation (more than 2000 Ω.m). However deeper than 5–7 m, the ERT profiles reveal several zones of moderate resistivity (around 900 Ω.m). In these zones a stratification change corresponding to slanted bedding is clearly identified by GPR results. The combination of both GPR and ERT results can allow a well-established geological interpretation. These moderate resistivity zones with slanted beddings can explain the presence of a perennial water flow point 35 m below the surface of the studied site within the underground gallery of the Low-Noise Underground Laboratory (LSBB).     

地震作用下边坡稳定性分析方法

地震引起的滑坡已成为大地震引起的严重次生灾害现象,如2008年汶川地震引起的滑坡灾害．本文对地震作用下边坡稳定性分析的研究现状及特点进行了分析总结．地震边坡稳定性分析方法总体上可分为定性分析和定量分析两类．本文分别从工程地质与灾害调查分析、 灾害调查与地震烈度及地震动参数的统计分析、 简化模型理论分析、 数值计算分析和模型试验分析等方面,介绍了相应边坡稳定性分析理论和方法的提出及其沿革,分析了不同理论和方法的特点及适应性,并进一步提出了相关研究存在的问题和发展趋势．      

顺层页岩边坡稳定性离散元分析

以承张高速某顺层页岩边坡工程为依托,首先采用单轴压缩模拟实验与宏观力学参数值对比的方法确定出边坡各岩土层的细观参数。进而建立其离散元模型,分析其稳定状态,并对其失稳过程进行研究。结果表明:边坡中的全风化页岩层向下滑动,并在坡脚堆积;强风化页岩层和中风化页岩层未发生滑动,滑动面为全风化页岩层与强风化页岩层的交界面。模型中出现的裂纹主要以压裂纹为主,且主要分布在全风化层,而其他两层未产生裂纹。离散元模拟结果与赤平投影法分析结果一致。该模拟结果对工程的设计、施工具有指导意义。