EH4电磁成像系统在高速公路长大深埋隧道勘察中的应用研究

EH4电磁成像系统是一套双源型电磁法数据自动采集和处理的物探系统,它是CSAMT和MT的结合体。本文介绍了EH4的原理、特点、工作方法和资料处理。该系统首次运用于高速公路长大深埋隧道勘察中,结合其他手段,成功解译出了隧道的软弱层、地下水及断层破碎带的位置,为划分隧道围岩类别提供了较好的依据,同时也为高速公路长大深埋隧道提供了一种新的勘察方法。     

隧道勘察中物探和钻探方法结合应用浅析

本文简要介绍了物探方法之一的高频大地电磁测深法的基本原理与资料处理,并结合两个隧道的实地勘探成果,得出了物探和钻探方法在隧道勘察中的联合应用不仅能查明隧道所经地段可能存在的隐伏构造、断裂破碎带和富水区域等,还能查明地表强风化层的厚度的结论。     

川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。     

EH4高频大地电磁测深法在公路隧道勘查中的应用

九石公路地处四川甘孜藏族自治州九龙县境内,地质构造情况复杂,工程勘察设计中需要对岩体完整性及断裂破碎带进行分析评价。根据EH4高频大地电磁法对隧道进行勘察的反演结果,将电阻率反演异常分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三类异常,其中Ⅴ类异常电阻率小于100Ω·m的区域划分为物探,对应为极破碎岩体(V级围岩);Ⅳ类异常电阻率值在100～300Ω·m,对应为破碎岩体(Ⅳ级围岩);Ⅲ类异常以电阻率大于300Ω·m为划分依据,对应为较破碎岩体(Ⅲ级围岩)。综合地表路线踏勘与地质剖面、钻孔资料,对所测大地电磁测深剖面紧张综合解释推断,初步查明九石公路长海子隧道轴线附近岩性、断层破碎带、富水地段等位置;根据《工程地质手册》中对围岩完整性分级要求,对隧道轴线经过岩体进行围岩等级划分,为下一步工程施工提供基础地质资料。经钻探等资料验证,EH4高频大地电磁法达到预期效果。     

音频大地电磁法(AMT)在贵州省余遵高速公路路基勘察方面的应用

余庆至遵义高速公路位于贵州省东北部,地形切割大、地质结构复杂,利用常规方法进行定测勘察,费时费力、成本高、工期长、效果一般,后选用音频大地电磁法(AMT)和钻探相结合的方法,物探结果和钻孔岩性相互对比,相互验证,以点带线,提高了工作效率,降低了勘察成本,并且物探成果可以指导钻探施工,为隧道掘进提供超前预报。该方法在该区取得了较好的效果,通过总结方法的优缺点,可以将该方法在相似区域进行推广应用。     

基于航空物探的嘉黎-帕隆藏布构造混杂岩带边界厘定及其工程地质风险

嘉黎-帕隆藏布构造混杂岩带长期以来被认为仅断续出露于帕隆藏布南岸.通过在建铁路勘察,利用航空物探（航空瞬变电磁（VTEM）、航空大地电磁（ZTEM）、航磁）与钻探验证,重新厘定了其位置,并分析了其工程地质风险.结论：（1）混杂岩带主体分布于帕隆藏布北岸,南北最宽可达约5 km,边界断层分别为嘉黎-易贡藏布断层与嘉黎-帕隆藏布断层.（2）该混杂岩带具“强变形带、弱变形域”特征,强变形带内基质主要为变质富钙砂岩等,岩块主要为斜长角闪岩等,工程性质差;弱变形域内为层状大理岩等,南侧边缘为花岗岩侵位,工程性质较好.（3）工程地质风险：南侧边界嘉黎-帕隆藏布全新世活动断层的地震活动风险;强变形带内隧道软岩大变形及桥台破碎岩质岸坡失稳风险;弱变形域、侵位岩体内构造接触面和断层沟谷的隧道突涌水风险、深埋段落的岩爆与高地温风险.（4）本航空物探方法对于探测大型地质构造效果良好,可推广至其他复杂艰险山区基础地质研究中.本研究可为区域古板块研究提供地球物理依据,为构造混杂岩带工程地质研究提供指导与参考.     

高密度电法在地铁岩溶勘察中的应用

南京地铁3号线将穿越岗谷地和岩溶区,是建设施工过程中的几大难题之一。经过初步勘查,发现其中某段有多处溶洞。该段地处闹市区,交通流量大,建筑物密集,地下管线多,地质条件较为复杂。为了查明研究区岩溶发育情况,结合地质构造条件,经综合比选,采用高密度电法进行岩溶勘察,测量方法选择温纳剖面法。测量过程中将部分电极勘察点布设于沥青或混凝土路面上,接地条件相对较差,采用常规数据处理方法(数据反演),与实际钻探结果误差较大,不宜使用。因此在测量中采用改进电极与地面耦合条件以及加大供电电压的方法,提高电流穿透力,同时对所测数据直接绘制成等值线图。根据等值线图中低电阻率分布特征推断岩溶发育情况,其结果与钻探结果较为吻合,取得了较好效果。经与现场工程地质调查和钻孔资料对比分析,查明沿线岩溶空间分布。研究结果表明物探方法具有多解性,在开始物探工作之前,应对研究区地质和构造条件进行野外调查,对岩溶发育特征进行地质分析,以便更好的指导物探布线和数据解译工作; 当接地条件较差时,可以采取堆土、洒水等方法解决电极耦合问题; 对于数据反演解译存在误差时,可直接利用视电阻率等值线图进行解译,推测溶洞分布。     

综合物探方法在琼中地区地下水勘查中的应用

物探方法是寻找地下水的重要勘查手段之一.在查明区域水文地质条件的基础上,本文采用音频大地电磁测深和高密度电阻率法对海南省琼中县榕木村花岗岩区深部赋水断裂破碎带的位置、深度、规模和产状特征进行了探测,结果表明:赋水断裂破碎带主要表现为"凹槽"状或"条带"状低阻异常;可以采用激电半衰时(Th)、偏离度(r)以及视电阻率(ρs)等参数进行断裂破碎带含水层位置判别.通过水文地质钻探揭露,含水层位置与物探解译结果基本一致,证明激电半衰时和偏离度以及视电阻率等参数可以较可靠地确定赋水构造的位置和深度.综合物探勘查方法为水文地质钻井孔位设计提供了有效技术支撑,可对在类似地区进行地下水探测提供参考.     

两种物探方法在观音岩隧道勘察中的应用

通过高密度电法、高频大地电磁法对云南盐津县观音岩隧道勘察,从所获数据资料推测的隐伏构造、岩性变化和岩溶发育地段等不良地质体,经钻探和隧道施工验证,都得到了很好的证实。说明采用上述两种物探方法对公路隧道地质勘察能取得很好的勘探效果。     

新中梁山隧道沿线断层构造勘察研究

通过工程实例,简单介绍了新中梁山隧道勘察采用地质测绘、地面物探以及工程钻探等手段,查明了隧址区断层的平面分布位置及断破碎带的深度、厚度、隧道围岩完整性等,为施工图设计提供了可靠的地质依据。施工揭露的地质条件与勘察成果高度吻合,表明上述勘察方法与手段行之有效,可供类似工程参考。     

高原铁路水平定向试验孔施工概况和关键技术

川藏铁路地处高原高寒高山峡谷地区,铁路隧道勘察十分艰难。开展了千米级水平绳索取心钻进技术与装备研发,在川藏铁路卡子拉山一号隧道DZ-卡子拉山一号-定向实验-01孔进行应用示范。成功完成1212 m水平定向试验钻孔,查明陡倾岩层3条断层和19处节理密集带,方位角偏差≤1°,孔斜0.76°/100 m,机械钻速3.09 m/h,台月效率350.29 m,创造国内水平绳索钻杆PQ、HQ深度588 m和974 m两项最新记录。攻克难进入地区钻孔无法搬迁和查明混杂陡倾岩层构造的难题,突破过去垂直“点”勘察变为水平“线”勘察,直观查明隧道洞身段地层岩性、陡倾岩层构造、水文地质条件等情况,为解决高原铁路长大深埋隧道勘察难题提供了借鉴,具有示范与推广作用。     

高密度电法在灰岩区滑坡勘查中的应用

灰岩区公路滑坡工程地质问题复杂,传统的物探解译往往没有结合工程地质分析进行,使解译的成果与实际工程差别较大。在实践中,以江西省某灰岩区公路滑坡为例,开展了灰岩区滑坡高密度电法纵横向探测,并通过在地质分析、物探解译、钻探验证、力学反演,利用电阻色谱对滑面进行分析,并以滑坡钻探结果进行对比验证。结果表明:等间距高密度电法视电阻率色谱图可初步划分出地层岩性和灰岩区的分布区域;钻探法可修改调整地层的分布特性及滑面位置;利用上述两种方法确定的滑面位置和滑坡参数,对滑坡的稳定性评价有较大的帮助。     

高密度电法在灰岩区滑坡勘查中的应用

灰岩区公路滑坡工程地质问题复杂,传统的物探解译往往没有结合工程地质分析进行,使解译的成果与实际工程差别较大。在实践中,以江西省某灰岩区公路滑坡为例,开展了灰岩区滑坡高密度电法纵横向探测,并通过在地质分析、物探解译、钻探验证、力学反演,利用电阻色谱对滑面进行分析,并以滑坡钻探结果进行对比验证。结果表明:等间距高密度电法视电阻率色谱图可初步划分出地层岩性和灰岩区的分布区域;钻探法可修改调整地层的分布特性及滑面位置;利用上述两种方法确定的滑面位置和滑坡参数,对滑坡的稳定性评价有较大的帮助。     

高密度电法在灰岩区滑坡勘查中的应用

灰岩区公路滑坡工程地质问题复杂,传统的物探解译往往没有结合工程地质分析进行,使解译的成果与实际工程差别较大。在实践中,以江西省某灰岩区公路滑坡为例,开展了灰岩区滑坡高密度电法纵横向探测,并通过在地质分析、物探解译、钻探验证、力学反演,利用电阻色谱对滑面进行分析,并以滑坡钻探结果进行对比验证。结果表明:等间距高密度电法视电阻率色谱图可初步划分出地层岩性和灰岩区的分布区域;钻探法可修改调整地层的分布特性及滑面位置;利用上述两种方法确定的滑面位置和滑坡参数,对滑坡的稳定性评价有较大的帮助。     

高密度电阻率法在山东莱州小浞河铁矿采空区勘查中的应用

本文基于基础资料收集,通过高密度电阻率法并结合钻探验证工程,对山东莱州小浞河铁矿开采形成的采空区进行勘查。勘查成果表明,因充水,小浞河铁矿采空区电阻率值明显低于周围岩层,在高密度电法视电阻率反演断面图上均表现为漏斗状低阻异常,并且异常体分布相对规则、连续,与磁铁矿体及其采准巷道工程较一致。经钻探工程进一步验证,物探解译推断的采空区位置与钻探揭露深度较为吻合,表明高密度电阻率法在铁矿采空区勘查中具有较高的可行性和实用性。基于Voxler软件平台,综合基础地质资料以及钻探验证结果等,对高密度电法测量成果三维可视化可有效快捷地圈定采空区范围,为进一步的灾害防治提供有利依据。     

高密度电阻率法和瞬变电磁法在场地溶洞勘查中的综合应用

文章介绍了高密度电阻率法和瞬变电磁法(TEM)工作原理、特点及工作方法,并举例示范两种物探方法查找场地内溶洞及岩溶发育带的工作程序.高密度电阻率法对圈定岩溶分布、断层破碎带的追索、管线调查、物探找水、采空区、岩溶、滑坡等问题非常有效,而且成果直观、易于判读;瞬变电磁法对探测低电阻目标物敏感,主要用于探测含水层、溶洞、陷落柱、含水断层等地质构造情况.两者综合应用,可以更好地解决工程地质问题.     

直线型台阵微动技术在隧道勘察中的应用研究

微动探测技术具有高效、无损、环保、经济效益好等特点，为克服传统微动技术的不足，通过开发软件，不断优化迭代解译算法、外业工作流程等措施，开发出一套新型微动探测系统，提高了微动技术使用范围和解译精度。该技术是基于拓展空间自相关(ESPAC)和H/V谱比法的理论算法，采用直线型台阵滚动重复采集方式，得到相速度、H/V谱比值、峰值频率等核心参数，经过综合分析，能够快捷、直观地获取异常体的地空间分布信息，从而配合地质测绘与钻探查明隧道工程沿线场地工程地质条件，为线路设计与施工提供必要的工程地质资料。这里以某隧道勘察为例，运用直线型台阵微动技术和高密度电法等综合物探方法，结合地质情况对该隧道异常体进行了解释推断，划分了若干异常带和岩性接触带，结论与钻孔、现场地质调绘相符合。理论和实践表明，直线型台阵微动技术在隧道勘察中取得较好的效果，可推广应用。     

综合电法在煤矿采空区探测中的效果分析

为了探明某气井平台及周围地下煤矿采空区与断裂破碎带等分布情况,根据目标体与围岩电物性差异较为明显特点,宜采用物探电法探测。结合采空区特征和各物探方法的适用条件,宜采用高密度电法、瞬变电磁法和音频大地电磁法三种电法组合使用。对该工程实例物探解译,80m以浅深度范围内探测宜采用高密度电法成果为主,音频大地电磁法为辅,中、深深度范围内宜采用瞬变电磁法与音频大地电磁法成果。综合分析各方法成果,该平台地下不存在采空区、不良地质体和构造,为后续气井安全施工提供了依据。     

综合物探法在贵州中部某变质岩区地热勘探中的应用

结合地质、水文地质调查,运用综合物探法在贵州中部变质岩区老坟嘴乡进行地热资源勘探。通过地温测量,确定区域内地温背景值及地温异常分布特征,且与放射性α卡法解释结果相吻合;电阻率法确定区内断裂性质及断层破碎带的分布;瞬变电磁法配合电阻率法进一步查明区内断层性质,确定控制地热水的断层破碎带。根据综合物探法推断结果,成功钻探出地下热水,为在贵州变质岩区地热勘探提供了地质依据。     

谈航空物探方法在原生金矿地质成矿预测中的作用和效果

航空物探(这里指航空电磁法和航空磁法)方法,它有效率高、收效快、研究和控制范围大的特点。尤其在边远、地形条件恶劣、交通不便地区,更显出它的优越性。 航空物探目前能测的大比例尺可达1:2.5万或更大,可提供出大量的岩性、断裂构造破