岩溶塌陷灾害监测预报技术与方法初步研究--以桂林市柘木村岩溶塌陷监测为例

我国可溶岩分布面积达365万km2,占国土面积的1/3以上,是世界上岩溶最发育的国家之一.近年来,随着岩溶区城市化建设的飞速发展,岩溶区土地资源、水资源和矿产资源开发的不断增强,由此而引发的岩溶塌陷问题日益突出,已成为岩溶区城市主要地质灾害,严重妨碍城市经济建设与发展.由于岩溶塌陷的产生在时间上具突发性,在空间上具隐蔽性,在机制上具复杂性.因此,被普遍认为难以采取地面常规监测手段,对塌陷进行监测预报.另一方面,试验研究表明,岩溶水气压力变化对塌陷具有触发作用,可以以此作为衡量塌陷发育的临界条件.这就意味着通过对岩溶管道系统的水(气)压力的动态变化进行观测,可以达到对塌陷进行预报的目的.论文以位于广西桂林柘木村的岩溶塌陷监测站为例,详细讨论这一技术方法.     

南方碳酸盐岩地区页岩气钻探井位选址中的综合物探方法应用

南方碳酸盐岩地区页岩气钻探工程面临的碳酸盐岩岩溶问题突出,因此,钻前开展近地表地球物理勘查,合理选择井位是十分必要的。以广西柳州市融安县桂融页1井井位选址为例,综合选择高密度电阻率法、音频大地电磁法及氡气测量3种方法,开展钻前井位选址研究工作,取得良好效果。桂融页1井在近地表没有钻遇断层破碎带,与综合物探解释成果基本吻合,表明综合物探方法在南方碳酸盐岩地区页岩气勘探井位选址勘查方面是有效的。本次成果为今后类似地区钻前井位选址提供了借鉴和参考。     

滇西芒市盆地芒棒组软岩的水文、工程地质特征及其对工程的影响——以芒究煤矿为例

滇西芒市盆地是在喜马拉雅构造运动第Ⅱ幕基础上形成的陆相沉积盆地,该盆地中的上新世芒棒组为河湖相沉积体系。根据矿区钻孔资料,芒棒组在工程地质岩组划分上属半固结软岩,可分为砂岩-砂砾岩软弱岩组、粉砂岩软弱岩组和炭质泥岩-煤层软弱岩组3类,各岩组强度依次为P砂-砾     

不同岩溶储水结构分析与地球物理勘察

岩溶区储水结构是寻找地下水最为有利的靶区。在可溶岩与非可溶边界呈串珠状发育的岩溶泉、漏斗等,常指示地下岩溶强烈发育,接触界面的可溶岩为找水的有利部位。在背斜轴部,由于来自侧翼的挤压作用,灰岩、白云岩等硬脆性岩石易形成张性裂隙密集带,成为地下水的有利赋存部位。断裂、构造裂隙密集带使地下水互为沟通,成为良好的储水载体。在这...     

深岩溶区浅部结构CSAMT探测解译方法探索 ——以桂林兴安县谢必湾村—上界富坪村段为例

利用CSAMT(可控源音频大地电磁法)对桂林市兴安西部地区的岩溶地质结构进行了探测研究.为了获得更多的岩溶地质信息,通过设定不同深度的反演参数,对比分析了网格剖分大小对反演结果分辨率的影响,以此获得较高分辨率的数据反演方法.利用小网格剖分反演获得的浅部地质结构,比利用大网格反演获得的浅部地质结构的分辨率高,通过小网格可...     

滇西芒市盆地芒棒组软岩的水文、工程地质特征及其对工程的影响——以芒究煤矿为例

滇西芒市盆地是在喜马拉雅构造运动第Ⅱ幕基础上形成的陆相沉积盆地,该盆地中的上新世芒棒组为河湖相沉积体系。根据矿区钻孔资料,芒棒组在工程地质岩组划分上属半固结软岩,可分为砂岩-砂砾岩软弱岩组、粉砂岩软弱岩组和炭质泥岩-煤层软弱岩组3类,各岩组强度依次为P砂-砾＜P粉砂＜P泥-炭。煤层为低—中灰分（15%~25%）、低硫—中硫（0.5%~2.5%）的半暗淡—半亮褐煤,有一定的自燃性。测井数据和曲线显示,煤层视电阻率中等,放射性异常曲线明显与其它围岩不同;抽水试验结果表明,渗透系数k在0.1~0.01m/d 之间 ,降落漏斗影响半径77~119m,煤矿虽然距离芒市河很近,但却无明显的水力联系,证实芒棒组整体透水性较差。矿山勘探、开采持续时间近50年,已形成了一些采空区和废弃采空区,由于距铁路优选线较远（1.5~2km）,不会对大理-瑞丽铁路建设产生明显的影响。     

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。     

泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循.富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型.以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数“同步低”异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数“反相”异常.     

微动HVSR法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性研究

微动HVSR（Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio）法是一种简单有效的被动源地震勘探方法,当测点下方介质存在明显的速度变化时,HVSR曲线会呈现相应的异常形态。为探索该方法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性,选择桂林毛村地下河流域内的大岩前村作为研究区,并在此开展野外试验。研究区发育有一条地下河管道,通过精准的洞穴测量,获得了此地下河管道的平面位置和洞高等信息。在研究区的地下河管道上方地面布设3条物探测线,均进行微动HVSR法测量,并用探地雷达法测量作对比。结果表明,两种物探方法的异常位置与测线下方地下河管道的实际平面位置基本一致,证明微动HVSR法可作为一种有效的地下河管道和溶洞探测方法。     

桂南陇瑞洼地浅层岩溶自然电场特征剖析

岩溶洼地地下水渗透流在一定的渗透压力作用下,通过洼地土层过滤后沿碳酸盐岩溶蚀裂隙网络或孔隙下渗补给岩溶管道或地下河等深层岩溶水,便会产生离子导电岩土层的自然极化现象和自然电场,这种自然电场的研究方法可用于洼地浅层岩溶水的探测。研究结果表明,陇瑞洼地浅层岩溶发育带产生的自然电场实测值的平面等值线在洼地中心部位上出现了场幅值-60～-80 mV、带宽约40 m的带状异常,异常带由北至南呈似“S”状分布;自然电位梯度实测值的平面等值线在岩溶发育带顶部在地面投影中心线附近出现由负值向正值过度的“零值”异常带,“零值”异常带平面分布位置的变化指示了洼地浅层岩溶发育的平面差异与变化。以第18测线为例,陇瑞洼地浅层岩溶自然电位在剖面上分布满足位函数分布特征,即自然电位在浅层岩溶带顶部（615/18测点附近）取得极小值,在极小值的两侧由于逐渐远离岩溶发育带自然电位幅值逐渐减弱,直至趋近于零;自然电场梯度在浅层岩溶带顶部（615/18测点）附近出现由负值向正值过度的“零点”异常,呈似中心对称曲线。水文地质监测钻孔在不同深度揭露了浅层溶洞、溶隙和断层破碎带,从而验证了自然电场法探测岩溶洼地浅层岩溶水资源的有效性。