岩溶裂隙水探查方法优化与工程治理研究

在岩溶裂隙涌水治理中,含水构造的三维空间展布规律、水力连通关系难以探明是制约治理工期和经济成本的关键因素。为解决地质雷达探测在岩溶富水区域存在的受干扰强、多解性、信号失真等难题,基于概率学理论,提出了雷达测线布置的网格法;基于电磁波传播理论,研究了电磁波在含水构造界面上的反射和折射能量分配规律,分析了含水薄层对雷达低频反射信号的作用机制,讨论了在岩溶裂隙富水区雷达探测含水裂隙的判识标准。结合湖北沪蓉西高速公路恩利段齐岳山隧道底板岩溶裂隙涌水工程治理实例,阐述了地质雷达探测在探明含水裂隙空间展布规律和最佳注浆孔的确定中的应用。研究成果的应用产生了良好的生态、安全和经济效益,对类似工程具有一定的借鉴作用。     

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。     

基于井间电磁CT探测的岩溶空间分布特征

岩溶是桥梁桩基施工中的安全隐患之一,探明桥梁范围内岩溶的空间分布特征对桥梁安全尤其重要。岩溶勘查目前多以钻探与物探方法相结合,但特定的岩溶勘察需要根据具体情况选择合适的物探方法,常用的地质雷达等方法由于受限于各自的适用范围,往往不能精确地确定局部范围内溶洞的边界。井间电磁波CT探测技术主要依据电磁波在不同介质中传播时的吸收差异,重建井间介质吸收系数的分布图像,形象而直观地展现地质体内部结构,具有分辨率高,勘探距离小的特点,特别适合于探测桥墩等局部范围内的溶洞分布情况。以惠州S119线水西大桥主桥墩溶洞探测为例,介绍了电磁波法CT探测技术的原理、工作方法及应用效果,结果表明井间电磁波CT探测技术有较高的精度和可信度,可全面清晰地揭示场地岩溶的空间分布,为工程设计提供可靠的地质资料。     

地质雷达在公路山体地质灾害调查中的应用

对临沧市南撒至班考二级公路山体地质灾害勘察中,地质雷达取得了较好的地质效果,确定地下岩溶发育区的空间展布规律、岩溶破碎带的形态及延伸,为进一步认识山体地质灾害及其勘察治理提供了地球物理依据。     

地质雷达探测工程的几个问题

地质雷达(GPR)探测技术在浅层地质勘探领域广泛应用,并取得较好的应用效果.文章针对消除干扰的方法、关于防空洞探测、关于公路路面检测和隧道衬砌质量检测、地下岩溶探测等内容进行了探讨.     

地下岩溶的地质雷达探测

概述了在朱家嘴巷道施工工地，以地质雷达探测岩溶溶洞的实况，表明在岩溶地区的地上，地下施工中，利用地质雷达探测溶洞的有效性，且经济合理。     

综合物探技术在武汉市江夏区大桥新区岩溶探测中的应用研究

武汉市主城区分布6条近东西向碳酸盐岩条带,各条带延伸至江夏区后都不同程度的加宽,致使江夏区碳酸盐岩近于全区分布。由于碳酸盐岩岩溶发育,近年来导致武汉市市政范围内发生十余起地面塌陷灾害。为查清武汉区岩溶分布,开展了岩溶探测技术方法研究。目前岩溶探测的方法较多,也有较多成功案例,但多以工程勘测为主,在城市范围内的岩溶探测实例较少。以武汉市江夏区大桥新区豹山还建小区为例,在分析该区岩溶发育地质特征的基础上,运用高密度电法、地质雷达法、超浅层瞬变电磁法、陆基声呐法、地震勘探法、井间CT等6种方法对岩溶发育地区进行了探测。通过对比不同技术方法探测岩溶效果发现:可控震源激发的横波探测效果较好,瞬变电磁技术对埋藏较浅的溶洞探测效果较准确,高密度电法对溶洞也有明显的反映。实例表明,在较复杂地质条件下采用多种技术方法综合探测,将会得到更准确的岩溶分布结果。     

地质雷达探测工程的几个问题

地质雷达（GPR）探测技术在浅层地质勘探领域广泛应用，并取得较好的应用效果。文章针对消除干扰的方法、关于防空洞探测、关于公路路面检测和隧道衬砌质量检测、地下岩溶探测等内容进行了探讨。     

德国岩溶水勘查技术与开发利用

本文介绍德国南部岩溶区的自然地理地质概况、水文地质特征,引入关于岩溶水文地质垂向分带的概念模型。着重评述多电极地电探测、地面穿透雷达、地面核磁共振三种先进的地球物理探测方法。对德国岩溶水开发方式及保护措施进行具体分析,介绍了德国民众对地下水、矿泉水的认识。最后,将德国岩溶水勘查技术与国内现状对比评价,明确应当学习和引进先进技术的思路。     

德国岩溶水勘查技术与开发利用概况

文章介绍了德国南部岩溶区的自然地理地质概况、水文地质特征,引入了德国水文地质学家关于岩溶水文地质垂向分带的概念模型,着重评述了多电极地电探测、地面穿透雷达、地面核磁共振三种先进的地球物理探测方法,并对德国岩溶水开发方式及保护措施进行了具体的分析,介绍了德国民众对地下水、矿泉水的认识,最后进行了德国岩溶水勘查技术与国内现状的对比评价,明确了我们应当学习和引进的先进技术。     

高分辨率地震勘探关键措施论述

以松辽盆地北部高分辨率勘探试验资料为基础,对其精细构造勘探中需注意的几个重要环节进行了系统的研究,并在某些环节上得出了与常规地震相悖的观点,如：应兼顾激发能量和频带宽度确定激发层位与药量;应根据勘探目的层的深浅,选择不同自振频率的检波器,检波器以多串少并方式连接,更有利于记录高频信号;在信号记录方面,提出应根据模/数转换器位数对频宽的影响程度选择低切;另外指出是否采用高分辨率地震勘探的依据是高频信息在浅层的衰减程度、目的层的物性条件及目的层的层数。针对施工中容易出现问题的环节,提出了应采取的措施,根据目前高分辨率地震勘探现状,提出未来需进一步攻关的方向。     

综合物探在南昆线岩溶复查工作中的应用

阐述了以综合物探为主要手段探测地下隐伏岩溶的工作原理及过程。针对岩溶勘探的特点,通过采用多种物探方法、布置高密度测网、勾绘高密度资料定性解释图性、剔除非可溶岩地层干扰影响以及总结一套简单实用的定性及准定量资料判释方法等５项措施,在南昆线岩溶复查工作中取得了良好的效果。     

枣庄岩溶地面塌陷机理研究

过量开采岩溶水会导致岩溶地面塌陷,枣庄则是全国岩溶地面塌陷比较严重的地区之一,塌陷已对当地的居民生活和经济建设造成了巨大的危害。根据大量的勘察资料和地下水动态监测资料,研究了枣庄地区奥陶系碳酸盐岩岩溶发育特征,探讨了岩溶地面塌陷的形成机理,岩溶裂隙和上覆土层的性质和厚度是岩溶地面塌陷的先决条件,地下水位大幅度升降引起的物理地质作用是塌陷的主要动力来源,震动和水位突变是重要的诱发因素。     

特长岩溶隧道涌水预测的系统辨识方法

本文首先对隧道标高附近及其以上庞大空间内的岩溶水进行系统识别与划分，同时完成对每个系统结构与功能的不同精度的描述。根据各个系统与隧道的空间关系及其它相关信息，确定系统向隧道供水的可能性，并进行分级；根据可能成为隧道充水水源的系统的径流量及导水通道的水力学特征，对隧道涌水量作出预测。本文通过地球化学、深部物探及常规勘探等手段，利用上述方法对正在建设的渝怀铁路圆梁山特长隧道的涌水量及隧道疏干影响范围进行了评估。     

北方岩溶区水文地质环境地质调查进展——以北京西山岩溶区为例

该文是在地质调查项目“北方岩溶水文地质环境地质调查示范”成果基础上归纳编写的。工作区选择北京西山玉泉山泉域、黑龙关泉域和鱼谷洞泉域。调查中采用了地面调查、遥感解译、地球物理勘探、水文地质钻探、示踪试验、水均衡站观测、水化学以及δD、δ¹⁸O、C、δ³⁴S、Sr同位素方法手段,获取了大量第一手资料,通过对包括前人资料的综合研究,取得以下主要进展: ①查明了该区岩溶水文地质条件和环境问题,将工作区划分为2个含水岩组、3个岩溶水系统和5个子系统; ②通过对黑龙关泉域均衡观测,获得了寒武—奥陶系和蓟县系碳酸盐岩裸露区降水入渗系数,并采用最新资料评价了天然资源量和可开采资源量; ③针对突出的岩溶水环境问题(含潜在问题),从政策、技术和工程3方面提出了岩溶水保护和环境问题治理的建议。     

大透距电磁波CT法在电站坝基勘查中的应用

电磁波CT法在勘查岩溶方面大有可为。在西南某电站坝基勘查中,使用最新型的JW-5Q型大功率电磁波仪器和新版的处理软件,运用跨孔电磁波CT技术,在深180m的岩层中使用高频(30MHz)实现98m的透距,分别在左坝肩和右坝肩中所探查的二对钻孔间,清晰圈出岩溶的发育范围。所提交的资料已得到钻探、声波资料验证,为进一步施工提供了依据。     

平果铝平南赤泥堆场岩溶地质问题与防治技术

平果铝平南赤泥堆场地内受过构造强烈挤压作用的白云质灰岩可溶性中等但裂隙极为发育,在年降水量大（年均1374.2mm）、年蒸发量大（年均1572.6mm）、气温高（年均21.8C）的气候条件下,岩溶沿地质构造呈带状不均匀发育,形成了14个不同发育程度的岩溶区。堆场内浅表岩溶较深部岩溶发育,浅表岩溶的主要形态有落水洞、溶沟（槽）,深部岩溶的主要形态是溶蚀裂隙。堆场内岩溶形成了小型树枝状的暗河网,且与场外地下水相联通。堆场内岩溶的渗漏有管道集中渗漏和裂隙分散渗漏两种类型,按渗漏强度可分为强岩溶渗漏区、中等岩溶渗漏区和弱岩溶渗漏区。强岩溶渗漏区的防渗措施是对于中小型的岩溶先充填,大的岩溶用盖板跨越,然后再进行防渗铺盖,其他两区则先充填、整平,再进行防渗铺盖。     

广州岩溶塌陷形成条件及主要影响因素

广州市岩溶塌陷主要分布在广州西北的广花盆地内,根据大量勘查资料分析,得出岩溶塌陷形成条件及其主要影响因素是复杂和多方面的,如覆盖层岩土性状与厚度、岩溶发育程度、气候条件、地下水与人类工程活动等.覆盖层土体结构越疏松、级配越好、强度越低、厚度越小,岩溶越发育,越容易产生土洞和塌陷;降水季节和持续性的强降雨天气或久旱后的暴雨,板易导致地面塌陷;地下水活动则促使或加速土洞及岩溶塌陷的形成;工程钻探、地下水的抽取、地下采矿及地下工程施工等人类工程活动对岩溶塌陷也有重要影响,常作为诱发动力,通过改变基本条件而加速岩溶塌陷的形成.     

浅层地震探测技术应用中的分辨率问题

浅层地震探测技术中影响分辨率的因素,除与反射波主频和频带宽度有关外,还主要受信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数的影响。浅层地震探测中,通过高分辨率数据处理,能有效地提高资料的信噪比和分辨率。     

关于煤炭三维地震勘探发展的几点思考

根据中国煤炭地震勘探技术发展现状及趋势,提出了三维地震勘探技术今后应重点关注及开展研究的几个问题.提高地震勘探分辨率,首先要提高地震勘探反射波的频率,其次可考虑激发和利用低速波.采用小网格采集技术有利于小构造识别,使用该技术要考虑：一是目标地质体的大小尺度,二是针对倾斜层的最高无混叠频率,三是横向分辨率.利用多次覆盖技术提高地震波信噪比,针对地层倾角大、构造复杂地区,应使用叠前深度偏移处理技术.为提高矿藏及其构造的精细刻画与描述,改善成像质量,应加强开展单点地震勘探高密度采集技术的应用.