综合物探方法在内蒙古某水库坝址区地质勘查中的应用研究

以内蒙古某水库坝址区为研究对象,利用用综合物探方法对坝址区的断层及破碎构造带、岩体的波速及完整性系数等参数进行测量,为地质工作提供基础资料。对地面物探工作和测井物探工作分别进行研究。地面物探采用高密度电阻率法,而测井物探采用地震测井和超声波声速测井相结合的综合测井方法,在上下坝址区域布置高密度电法断面,完成了坝线地质构造勘察,查明了坝址区河床段顺河断层及破碎带的位置、规模和延伸情况,结果表明:上坝址区断面勘察范围内未见明显的破碎构造带或断层,岩体的完整性与岩体的风化程度、构造发育程度有关;下坝址区有一低阻异常带F1,存在破碎带,但受勘测区域地形条件限制,无法布置足够长的电法断面,无法确认勘测断层倾向,测试成果与地质勘查资料基本吻合。     

某电站坝址区岩溶发育特征及岩体透水性研究

某电站位于玉树县西南部的子曲河下游,属澜沧江二级水系,坝址区碳酸盐岩较发育,有良好岩溶发育的物质条件。本文根据野外地质调查及地质勘探资料,论述坝址区岩溶发育形态、规模及空间展布特征,探讨岩溶发育规律。并结合钻孔压水实验,分析坝址岩体的透水性及岩溶发育特征与岩体透水性的相关性。研究结果表明:在岩溶发育特征方面,岩溶发育明显受岩性和地质构造的控制,岩溶发育具有垂向分带性及分布不均匀性的特征;在岩体线溶蚀率与透水率相关性方面,钻孔溶隙发育的孔段,岩体透水率与线溶蚀率相关性较差,岩溶裂隙不发育的孔段,岩体透水率则与线溶蚀率有较好的相关性。     

黑河水库坝址区岩体流变模型

黑河水库大坝坝址区由于受多次构造运动影响,岩体破碎,且风化程度差异较大.对于强风化岩层以及含有泥质充填物的破碎岩体,研究其流变属性对于保证大坝建成后的长期安全运营是非常必要的.但是水库坝址区地应力水平较低,在这种低地应力条件下,由于软弱断层带等破碎岩体与完整性好的岩体相比又具有明显的力学性质差异,所表现出的弹性、粘弹性和粘塑性特点也就各有不同,因此在建立坝址区岩体流变模型时,把软弱破碎带岩体和整体性好的岩体作为两种不同性态的物质来分别考虑.最终,经过分析研究建立了在不同地应力水平条件下的黑河水库坝址区岩体流变模型.     

乌江构皮滩水利枢纽下坝址岩溶发育特征及工程地质条件

乌江构皮滩水利枢纽坝址区以灰岩为主,岩溶为坝址主要工程地质问题。本文根据对多年勘测资料的分析,论证了坝址区影响岩溶的因素、岩溶空间展布规模及岩溶发育深度,并由此建立了坝址区各自独立的岩溶洞穴网络─—岩溶系统。结合下坝址Ⅰ线布置方案,详尽地介绍了大坝基础及拱座下游岩体中岩溶发育情况,并就由其带来的基础承载力、变形及抗滑稳定问题,作了初步的分析。      

松动岩体工程特性研究——以雅砻江楞古水电站松动岩体为例

为了对松动岩体的工程特性进行系统研究,以楞古水电站厂址区边坡为例,对该边坡岩体进行了详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、镶嵌结构和碎裂结构岩体的发育深度及空间分布、软弱结构面发育分布规律以及边坡已有变形破坏特征这四个方面进行了系统的统计和分析,认为松动岩体是区域断裂活动和浅表生改造的结果,岩体工程效应差、变形模量低;同时结合应力测试、声波测速、高密度电磁勘探等试验成果进行分析,结果显示松动岩体具低波速（波速大部分小于3 000 m/s）、低应力（最大主应力不超过20 MPa）、强透水性（透水性系数大于10 L/（min·m·m））。认为岩体破碎主要受断层及节理裂隙影响,分析了岩体破裂松动的演化过程及特征。     

基于多测井参数的甘肃北山地区裂隙及破碎带识别

为了在甘肃北山地区选择高放废物处置库,需要研究该地区地层的裂隙及破碎带发育情况。采用核工业北京地质研究院研发的HD-4002综合测井仪,优选井径、声波时差和三侧向电阻率等测井参数,综合解释地层发育的裂隙及破碎情况。在裂隙及破碎层段,测井解释结果与钻孔岩心编录具有很好的对应关系,说明利用测井资料能较好地识别裂隙和破碎带,能为高放废物库的选址提供准确的技术支撑。     

三峡库区碎屑岩岸坡岩体钻孔成像特征及质量评价方法研究

三峡库区地层岩性复杂,岩体赋存环境差异性明显,影响岩体质量的因素较多,在周期性水力作用下碎屑岩岸坡岩体已形成独有的结构特征,对岸坡的长期安全与稳定性不利。在调查统计库区碎屑岩特征的基础上,开展了大量原位钻孔测试,分类总结了库区碎屑岩岸坡岩体典型的钻孔成像特点,详细分析了不同裂隙特征岩体钻孔岩芯的块体尺度与断裂特征。基于岩芯断裂特征与钻孔成像裂隙特征的对应关系,建立了岩体质量评价指标RQ,并与传统的岩石质量指标RQD和声波测试结果进行对比,验证了该指标的适用性。研究结果表明,三峡库区碎屑岩库岸影响岩体质量的钻孔成像特征主要有沉积分层结构、软弱充填结构、原生破碎带及钻孔轴向裂隙切割4种结构类型,RQ考虑了不同结构类型划分块体的长度区间,量化了不同区间岩体占比对岩体质量评价值的贡献,基于岩体内部结构特征可以更客观地评价碎屑岩岸坡的岩体质量,避免了钻孔取芯过程机械损伤引入的误差。研究成果有助于分析三峡库区碎屑岩岸坡岩体的质量分布特征,并为岩体质量演化的量化描述提供理论方法与技术思路。     

海域岛礁地基岩体不良地质现象及精细化勘察

以舟山大陆连岛工程西堠门大桥为背景,研究了主塔基老虎山地基岩体缓倾角裂隙、断层、海蚀作用形成的海蚀洞、海蚀缝等不良地质现象及其对桥基稳定性的影响,分析了单孔声波和地震波测试、跨孔声波CT、压水试验、现场大剪试验、数字钻孔摄像等方法在该工程的应用,取得一系列定量的确定的地质结构参数,提出精细化勘察的概念,后期工程施工验证了精细化勘察资料的正确合理性。     

声波测井岩石波速统计分析

通常不同岩性的声波速度不同,同一岩性因裂隙发育和风化程度不同,声波速度也不相同。声波测井技术就是依据岩层的这一特性,划分不同岩层及岩层的风化破碎程度。这里对某铁路线的勘测的声波测井结果进行统计分析,给出了测区钻孔揭露的主要岩石较完整状态的声波波速统计值和异常发育概率统计。     

地震波速法和声波法在银盘江水电站坝基检测中的综合应用

目前在坝基检测应用中的物探方法有单孔声波法、跨孔声波法和地震波速法等。实际工作中,地震波速法主要是对坝基整体岩性是否完整及岩溶裂隙的分布做出评价,声波法主要是确定岩溶裂隙等地质缺陷问题的深度分布,单孔声波和跨孔声波结合起来则可以更好的确定整个岩体地质缺陷问题的分布情况。这两种方法若能合理组合,可以相互佐证,提高坝基检测的准确性。通过综合的物探方法在银盘江水电站实施,此方案取得了很好的检测效果,给施工单位提供了有效科学的指导。     

综合物探检测在岩体质量等级定性与定量评价中的应用研究

我国经济高速发展极大地带动了西部水电工程资源的开发,在水电工程建设中,枢纽区岩体质量等级的评价是工程建设的基础,系统、准确评价坝址区岩体质量等级对工程建设具有指导意义。首先采用地震层析成像法、单孔声波法、钻孔变模法等物探方法的测试结果,对锦屏一级水电站坝基岩体质量等级进行定性和定量分析研究,并建立其相互关系;再运用钻孔全景图像成果验证了岩体分级的合理性。研究成果表明,综合物探方法可定性和定量评价水电站岩体质量等级,对类似工程具有可借鉴性。     

跨孔电磁波透视法在荷叶塘高架桥岩溶探测中的应用

荷叶塘高架桥桥位区岩溶强烈发育。为查明各桥墩位置深部岩溶发育的类型、规模,勘察中采用了跨孔电磁波透视法。结合钻探和跨孔电磁波测试结果对该桥桥墩位置深部岩溶发育的规律进行了分析,对跨孔电磁波测试的验证和效果进行了讨论。钻孔验证表明跨孔电磁波透视法探测精度较高。综合分析表明,可应用跨孔电磁波透视法成果作为确定桩基础持力层的辅助依据。     

ZKDS-钻孔电视仪及测试照片

钻孔电视仪可用于检查成井质量、涌砂、滤管堵塞、腐蚀、老化、损坏等情況;查看清水基岩孔,分辨岩性、产状、断层、裂隙岩溶发育及岩层破碎程度。该仪器适于孔深小于200米、孔径大于93毫米的钻孔中的测试。成象清晰,适于野外工作。     

隧道区岩体结构特征分析及量化

裂隙岩体独特的裂隙网络结构,控制了其内在的各种力学及水力学行为。因而对裂隙岩体网络结构特征的研究,成为对裂隙岩体水力学特性研究的基础。文章结合石太客运专线特长隧道（太行山隧道）分析了隧道区裂隙发育特征及地质构造对渗透性的影响,量化裂隙岩体结构特征,为准确地预测隧道涌、突水位置及水量提供了理论的依据。     

水电站坝肩岩体风化带划分定量指标的选取与标准

在平硐洞壁声波测量、全硐段结构面精测工作的基础上,以国标为基本依据,对水电工程岩体风化带定量划分进行了研究,除规范规定的波速比指标外,提出了其它两种定量指标:单元面积节理数和锈染裂隙占有率,并结合某电站坝址区岩体地质环境和风化的总体特征,制定了指标利用原则及划分标准,最后对该水电站坝址区一条剖面上各平硐风化带进行了综合划分。     

库水波动带岸坡原位声波测试及劣化特性研究

为了揭示库水波动带内岩体在库水位周期性升降,干-湿循环条件下,其物理力学性质变化特征,掌握不同岩性的劣化改造过程和差异性。选择消落带内变形破坏强烈的侏罗系库岸斜坡,在宏观调查的基础上,运用单孔、跨孔声波测试方法进行原位试验测试,同时进行原位样品试件采集,运用干湿循环、力学测试、耐崩解等手段进行室内试验测试。原位单孔声波测试K_V值为0.2~0.51,跨声波测试K_V值为0.46~0.91,表明岩体横向完整性差,纵向完整性相对较好,并且消落带内岩体随着高程的降低,其岩体完整性呈下降趋势;试件力学测试结果表明,20次干-湿循环后其强度平均下降30%~45%,且摩擦系数和黏聚力参数均呈逐渐降低趋势;耐崩解性试验表明,干-湿循环条件下,岩石耐崩解性逐渐降低,5次干-湿循环后,试件耐崩解性指数降低量达3.1%~20.2%。试验结果均证实了消落带内岩体受库水影响强烈,岩体长期在干-湿循条件下,其物理力学性质呈降低趋势,不同岩性劣化程度不同,岩体总体向破碎、解体的趋势发展,并且具有渐进性和累积性。     

糯扎渡电站坝基花岗岩工程地质及物理力学特性

糯扎渡水电站坝址区主要分布花岗岩,研究、认识花岗岩体工程地质特性,合理选择岩体物理力学参数,对大坝安全和经济十分重要.大量地质勘察及试验研究,对坝址区花岗岩体的成因、分布,及岩体质量等做出科学评价,提出合理且符合实际的力学参数指标建议值,为电站的建设提供了可靠的地质依据.     

柱状节理岩体隧洞松弛深度的变异特性与确定方法

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。针对节理岩体中不同钻孔属性条件下松弛深度测试结果存在变异性的问题,提出单孔声波测试与数字钻孔摄像综合的原位测试手段和松弛深度评价方法,获得了柱状节理条件下不同角度及不同孔径的岩体卸荷松弛特性。研究结果表明,在节理岩体中进行围岩的松弛深度测试时,不同孔径钻孔测试的松弛深度未有显著影响,但在不同钻孔角度条件下测试时,钻孔偏差角度、钻孔轴线与节理方位的夹角均对测试结果有较大影响,围岩松弛深度随节理方位与测孔轴线角度增大而增大。基于现场测试的结果与柱状节理的各向异性特征,进一步探讨了不同钻孔条件下松弛深度变异的机制。该研究结果对柱状节理围岩松弛测试评价、稳定性分析以及支护方案优化有显著价值。     

爆炸荷载作用下裂隙岩体内损伤范围的观测研究

通过电法CT成像技术,探测微量炸药爆炸前后裂隙岩体深孔之间电阻率的变化,查明探测切面内的岩体损伤裂隙发育形态和空间展布。通过实验可知：微量炸药爆炸后在裂隙岩体的炮孔深部可以形成一定范围、一定数量和一定宽度的裂隙,其中裂隙形成的区域主要集中在炮孔口深的2/3处,当炮孔深度3 m,装药量为330 g时,在眼深1.5～2.5 m处裂隙较为发育,炮孔间距为1.2 m～1.5 m时,可在岩体内部形成贯通裂隙。     

基于声波测试的爆破震动对巷道围岩体累积损伤分析

为了研究巷道开挖过程中爆破动荷载对巷道围岩体的累积损伤,运用RSM-SY5智能型声波仪测试巷道围岩体的岩体声波速度。结合理论推导,分析多次爆破震动对巷道围岩体的累积损伤。结果表明,第一次爆破对巷道围岩体的影响最大,多次爆破震动的累积损伤作用仅增加围岩体的破碎程度,并没有扩大巷道围岩体的损伤范围。巷道围岩体的松动圈是由多次爆破累积损伤造成的,且对巷道顶板的累积损伤程度大于巷道两帮的累积损伤。根据巷道围岩体的累积损伤程度,巷道顶板围岩体的1.5 m范围内为开挖引起的围岩体破碎带,1.75~2.5 m为巷道围岩体裂隙带,2.75 m以外的岩体为开挖扰动带和原岩区。此研究为巷道开挖过程中控制巷道的稳定性和巷道支护提供可靠参考依据。