覆盖型岩溶地区隐伏土洞探测实例

采用先地震探测后静力触探探测验证的方法可较好地确定出覆盖型岩溶地区隐伏土洞的大小、形态、塌陷松动范围以及洞内充填情况等,文章通过工程实例详细地介绍了这种综合探测原理和方法,并分析了不同地质环境中土层的静探曲线特征。这种综合探测方法对覆盖型岩溶地区的工程地质勘察具有一定的指导意义。     

隧道施工地质超前预报工作方法

论述了隧道施工地质预报的内容、隧道设计与实际造成隧道地质灾害及造成地质勘察资料精度不高原因,提出了通过资料收集、勘察成果整理分析、熟悉设计文件、资料与图纸和隧道施工地质预报阶段补充地质调查,确定隧道施工地质预报重点段,进行洞内地质调查和掌子面地质素描、物探方法的选择和现场实施掌子面探测、探测成果分析、报告提交及施工验证的隧道施工地质超前预报工作方法。     

岩溶洞穴内气候环境因子关系分析——以贵州省织金洞为例

织金洞为旅游洞穴,且洞内竖井以及裂隙较多,洞内封闭环境较差,因此随着洞外大气环境的变化和游客量的波动,存在夏秋两季洞内CO2浓度、湿度均高于冬春两季的现象。2015年1月至2016年1月经对织金洞内CO2浓度、气压、气温、湿度等气候环境数据进行相关性统计分析得出:夏秋两季气温与CO2浓度呈现负相关,相关系数r分别为-0.728 76和-0.656 16,冬春两季则呈正相关,两季CO2浓度与气温的相关系数r分别达0.854 52和0.938 46;洞内气候环境因子除湿度与温度的关系外,各环境因子间在SINE函数基础上拟合度较高,拟合度大部分处于0.6～0.8之间。洞内各气候环境因子的关系,经分析认为可能由于洞内外气流交换状况的季节性变化以及外界大气降水、洞内水量、上覆土壤CO2、游客量、照明设施等因素共同影响所致。      

甘肃南部又发现一处天然大溶洞--黄爷洞

黄爷洞（33°05′N,105°00′E）位于甘肃省陇南市武都县安化镇马家沟村东北2km处,洞口海拔约1650m。初步探测洞长约2000m,洞穴顶板覆盖层厚约150m。洞穴发育受到山体EW向断裂控制,洞身整体为EW走向。洞内宽约1～9m,一般在2～3m之间;洞内高约0.5～10.0m,一般在3～5m之间。该洞是继武都万象洞^[1,2]之后发现的又一大型溶洞。洞内有各种类型的次生碳酸盐沉积物发育,主要有石笋、石钟乳、壁流石和石柱等,并且洞内流水和滴水充足,使得石灰岩被侵蚀成石槽、石窝等各种形状（图1）。根据考察,黄爷洞的石笋大部分乳白色,生长连续,提取的石笋气候信息将是研究万象洞石笋的有效补充。     

点状不良地质体钻孔雷达响应特征 ——围岩及充填效应正演分析

钻孔地质雷达探测是一种有效获取高分辨率深部岩体信息的井中地球物理方法。针对钻孔地质雷达探测工作中常见的空洞、岩溶和地下埋藏物等点状不良地质体,利用时域有限差分数值模拟方法,对岩土体内点状不良地质体围岩介质和充填状况进行了雷达响应正演研究,分析了这些点状不良地质体围岩介质和充填状况对钻孔地质雷达反射信号的影响。研究结果表明,围岩与空洞内充填物的相对介电常数相对值,决定着雷达反射剖面信号的强弱对比,介电常数相对值较大时,更易确定目标地质体的前、后部界面位置,而低阻围岩的雷达波信号大部分被围岩介质吸收,通过单孔反射方法几乎不可能探测到空洞的存在。通过反射信号强度和正负相反射特性及其强弱变化,可以定性地判断空洞内填充物质的性质。     

上海近岸海域高分辨率单道地震探测海浪干扰及其压制方法

近年来,由于近岸地质调查及沿岸工程建设的需要,高分辨率单道地震探测以其高分辨率、探测快速便捷的优势正在被越来越多地使用。上海近岸海域海浪情况复杂,常给探测带来大量干扰,特别是海浪引起的同相轴起伏可严重降低探测数据的分辨率。本文通过对上海近岸海域大量高分辨率单道地震探测数据的分析,总结了海浪对该方法的主要干扰类型及压制方法。实践证明,压制以后的地震数据质量得到了显著提高,保证了高分辨率单道地震探测的高分辨能力。     

矿井超浅层高分辨率瞬变电磁探测技术

为了减小矿井瞬变电磁探测盲区，提高探测精度，提出矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测技术。该技术不仅能够适用于常规的矿井地质探测，而且能够对矿井巷道顶板岩层裂隙等浅层地质体进行高分辨率探测，确保煤矿的安全高效掘进与开采。通过理论方法研究，确立了矿井浅层高分辨率瞬变电磁方法的可行性；设计硬件系统的发射电路和接收天线部分，使硬件系统能够适用于超浅层高分辨率探测；对数据采集软件以及数据校正方法进行分析计算，经过数据校正，提高了瞬变电磁浅层探测能力以及探测分辨率。通过矿井实测数据的分析与钻探验证情况的对比，说明该方法技术能够实现矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测目标，适用于矿井生产。      

九寨沟“8.8”地震背景下火花海钙华坝体无损探测分析

为研究震后九寨沟钙华景区的溶洞、裂隙、暗流等地质特性,丰富钙华景区岩溶洞穴无损探测技术,探讨了多物探技术在多孔疏松钙华地区作业的可靠性。首次运用地质雷达法及高密度电法相结合的无损探测技术,在九寨沟景区火花海特定区域进行了现场勘查和无损探测试验。结合对比两种无损探测成果与测区内出露地质剖面3组勘探数据,结果发现:高密度电法与地质雷达法相结合,两者能优劣互补,相互佐证,在解决钙华区域浅部溶洞、暗流、裂隙等工作中,对探测目标体具有极高的识别度。两种方法探测数据与震后出露剖面地质特征保持极高的一致性,验证了两种无损检测方法在多孔疏松介质条件下数据的真实可靠性,解决了多物探技术在多孔疏松介质地区施工的疑点和难点,丰富了工程物探领域技术。      

微环境对龙游石窟粉砂岩风化的影响

通过龙游石窟2号洞离洞口较近的洞内围岩的风化程度比离洞口较远的洞内围岩的风化程度更为严重的事实来论证微环境对粉砂岩风化的影响。为了描述围岩风化的严重程度,利用橡皮泥压模法对龙游石窟2号洞洞口附近围岩和洞内围岩的凿痕深度进行了量测。量测结果表明,洞内围岩凿痕的最大高差和最大起伏度的平均值分别为10.2mm和0.43。与之相比,洞口附近围岩凿痕的相应值都较小,分别为8.0mm和0.35。以上数据说明洞口围岩凿痕的风化深度较大,粗糙程度较小,被"磨平"的趋势更严重。作者认为,2号洞洞口附近和洞内的微环境差异(主要包括降水、温度、光照和苔藓等)造成了上述围岩风化程度的差异。     

中小型地质灾害由“防滑”治理向“放滑”排险方式转变研究：以广东中山为例

城镇城市化与城市地下空间开发给高精度重力探测技术的发展带来了良好机遇,从重力探测设备、高密度数据采集、精细数据处理和解释应用等方面介绍了高精度重力在城市地下空间探测研究应用取得的成果,包括重力仪精度及在干扰情况下的读数时间、三维坐标获取、地形改正方法、异常数据计算、反演方法及成果解释等,可对城市进行无损探测获取地下地质结构及特殊地质体分布信息,同时满足城市绿色环保勘探的要求,为城市空间探测挖掘重要地质信息提供了一种新的方法技术。     

高密度电法在某垃圾焚烧环保发电站岩溶c场地勘察中的应用

岩溶是某垃圾焚烧环保发电站场场址勘察的主要不良地质作用,为了查明岩溶和破碎带的分布情况,本文利用高密度电阻率法来探测能引起低阻异常的岩溶等地质体。在调查该区地层和溶洞的类型、分布及电性特征的基础上,利用RES2Dmod建立包含不同规模和埋深的低阻溶洞或破碎带模型,通过对比模型的温纳、偶极和微分三种装置类型的正反演结果,在本地区选用分辨率和稳定性高的温纳装置进行高密度勘测。利用高密度电阻率法查明了两个落水洞的埋深和分布情况,推测了4个疑似溶洞和破碎带,部分与后期验证钻孔吻合。利用合适的装置类型进行高密度探测可以查明充水充泥低阻溶洞的规模及分布,是一种经济有效的场址勘察方法。     

高密度电阻率法在探测不同充填类型溶洞中的正反演研究

岩溶在我国分布很广泛,溶洞作为岩溶地区最大的危害通常存在不同的充填类型。高密度电阻率法勘探作为溶洞探测的重要方法,在岩溶地区被广泛使用,实际工作中通常需要采取相应的装置类型。本文对比了不同装置类型下不同充填类型溶洞的地电学特征,分析其正反演结果。结果表明:不同充填类型的溶洞,应当采用不同的高密度电法探测装置。当溶洞的充填类型不确定时,可采用偶极-偶极(Dipole-Dipole)装置进行探测,该装置对三种不同充填类型的溶洞均有较好的效果。     

Vulnerability,pressures, and protection of karst caves and their speleothems in Ha Long Bay,Vietnam

This paper presents the results of morphological and microclimatic surveys and speleothem analyses of ten karst caves located in different isles in Ha Long Bay, a famous tourist attraction in Vietnam. Characteristically, the caves have enormous entrances, roomy interiors, but short length, typical of karst caves in tropical climates. The cave microclimate was found to be significantly dependent on the outside atmosphere and human activities. There was a clear spatial variation in macro features and fabrics of speleothems from entrance (porous, microcrystalline) to rear (solid, macrocrystalline) of the caves. Microstructure analysis with the use of an environmental scanning electron microscope shows a gradual decrease of biological activity and microclimate instability from outside to the innermost parts of the caves are the causes for this spatial variation. Past and present deterioration of caves and speleothems directly due to tourist activities and vandalism has been observed. On the other hand, there are signs of speleothem regrowth in the caves where tourism has been stopped. This study has proved that caves and their speleothems in Ha Long Bay are highly dynamic and understanding of their environment requires immediate methodological attention. Based on the analytical results, it is recommended that regulation of visitor frequency and removal of lamp-flora are necessary for sustainable development of the show caves and their speleothems.     

高密度电阻率法在阿联酋某城C9～C11测区溶洞勘察中的应用

阿拉伯联合酋长国卡里法市B城是一座新规划城市，位于中东海湾沙漠海滩区，由于经三系，第四系地导台含有大量的石膏等萨布哈（Subkha)蒸发盐岩类，大范围发育有大量地下溶洞，其埋藏深度一般为5 m-15m，严重影响了城市建设及工业区开发，在该区采用了高密度电阻率法，克服了地表接地电阻大和溶洞与围岩电性差异小的困难，查明了地下20m深度范围内地下溶洞分布情况，经阿方技术专家验证评价，该次勘查成果可靠，达到了预期目的。     

Application of cross-hole radar tomograph in karst Area

Electromagnetic wave CT, containing velocity CT and attenuation CT, is one of the effective geophysical prospecting methods to detect underground caves. The accuracy is low when applying the velocity CT and the attenuation CT separately into investigation in a karst area. This paper briefs the basic theory of electromagnetic wave CT imaging, and then mainly introduces the basic theory and applying methodology of cross-hole radar tomography for exploration in a karst area. Through numerical value simulation and practice verification, the advantage and disadvantage of the velocity CT and the attenuation CT of electromagnetic wave based on very high frequency have been studied, respectively. It has been found that the attenuation CT does better in confirming the location of karst caves, and the velocity CT is better in determining the shape of the karst caves although the whole distribution regular of the velocity CT is almost consistent with the attenuation CT.     

温岭市长屿硐天硐室连接通道稳定性评价

浙江省温岭市长屿硐天废弃矿山,经过长期的开采,地表生态环境遭到严重破坏,并遗留了大量的地质灾害隐患,需要进行环境治理。本文通过全面的调查,以半定量分析法为主,定性分析、有限元模拟分析为辅的评价方法,主要对长屿硐天连接通道进行稳定性评价,为长屿硐天环境治理提供依据和建议。     

广州航空邮件处理中心土洞及桩端软土层处理工艺研究

广州航空邮件处理中心位于岩溶发育地区,场区内存在大量土洞、溶洞等不良地质现象。该建筑物拟采用静压桩基础。为保证建筑物及场道安全,须对场区土洞进行处理。结合场地具体情况和施工工期要求,首先对大体积土洞进行泵注细石砼骨料充填处理,以消除地面大面积塌陷的危险,消灭压桩机械施工安全隐患,然后开始进行静压桩基础施工,同时在场地允许区域对中小体积土洞、桩端软土层等分别进行泵注砂浆骨料和袖阀注浆处理．以确保洞体密实和保证桩基承载力。通过对处理工艺、处理范围的比较筛选和对质量控制要点、施工技术要点的分析提炼．达到了施工简便、造价合理、安全高效的目的,并采用骨料取芯检测、土体标贯试验和压缩试验、洞体物探等多种检测手段,完全达到了设计要求,取得了良好的工程效果和经济效益。     

Collapse of caves at shallow depth in Gaziantep city center,Turkey: a case study

This paper focuses on an investigation of the possible causes for the collapse of limestone caves in Gaziantep, Turkey. The city contains a lot of man-made caves, at a shallow depth, of various width and length. These caves were mainly excavated to provide work or storage space. As the city has been growing fast with increased population, many structures were constructed over these caves. Recently, two caves collapsed and five houses were damaged. These caves are all made of limestone and it was observed after the collapse that the limestone was saturated with water due to sewer pipe leakage and surface water. Tests were carried out on the limestone and it was determined that the compressive strength of limestone decreases by about 50% and the tensile strength decreased by about 80% when saturated with water. It was concluded that the reduced strength of the limestone combined with additional loads due to the factors mentioned above seem to be the main reason for these collapses.     

跨孔电磁波透视法在岩溶探测中的应用

跨孔电磁波透视在探测地下裂隙带、溶洞等方面具有独到之处。通过分析软土、土洞的发育规律以及它们与溶洞、溶槽的关系,可间接探测软土和土洞的分布。文中探测实例说明,充分了解场地的岩溶地质特征,可帮助我们优化设计、获取有效数据、识别异常,提高该方法的应用效果。     

山东省平邑左庄石膏矿区非采空致塌机理与治理方法

平邑左庄石膏矿区曾发生过3次地面塌陷,但井下实地调查发现,该矿区地面塌陷并非地下采空塌陷波及地表后而引发的地面塌陷。根据矿区地质环境条件、采矿方法及井巷工程布置等因素,分析认为地面塌陷原因是矿山布置的第一开采中段未预留出足够的顶柱厚度,致使井下回采时揭穿矿房顶柱接触到上覆第四纪松散盖层,第四纪孔隙水携带泥砂泄入矿坑发生潜蚀作用,在矿房顶柱与第四纪松散盖层之间形成“天窗式”砂漏,第四纪松散盖层中逐渐形成土洞,土洞扩大并塌陷后引发地面塌陷。