多工艺钻探技术在浅覆盖区矿产勘查中的应用研究

如何有效“剥离”覆盖层获取下伏基岩基础地质和矿产信息,是成矿带浅覆盖区地质调查工作的重要内容之一。利用钻探连续采集覆盖层—残积物—基岩等实物样品,通过分析测试确定矿体埋藏深度、品位和储量,是浅覆盖区找矿的有效方法。由于覆盖层形式多样、成分复杂以及松、散、碎的特点,常规岩心钻探遇到钻探效率低、孔内事故多、施工成本高等问题,多工艺钻探技术集成无循环钻进、空气钻进和冲洗液钻进等多种钻探方法的技术优势,根据地质要求、地层变化,通过更换取心工具、辅助器具,可提高钻探验证效率,缩短工作周期。本文梳理了国内外以空气钻进为主的多工艺钻探技术与装备的研究进展,分析不同钻进工艺的地层适用性和局限性,结合浅覆盖区矿产勘查技术方法研究与应用情况,提出多工艺钻探技术方法组合建议,为构建浅覆盖区找矿勘查技术体系提供支撑。     

山岭地铁隧道基岩裂隙水综合地质预报技术

山岭地铁隧道施工中,基岩裂隙水是诱发突水、坍塌、大变形等工程事故的常见不良地质因素。文章依托成都地铁18号线某山岭地铁隧道,介绍了基于地质调查、TSP和超前钻探的综合超前地质预报技术在基岩裂隙水预报的应用效果。研究表明,地质调查能够为洞内基岩裂隙水的探测圈定有利靶区,TSP可以准确预测基岩裂隙发育带的位置和规模,超前钻探能够直接检验裂隙带的富水性,采用基于地质调查、TSP和超前钻探的综合地质预报技术能够显著提高基岩裂隙水预报的准确度。     

高密度电法在卵石覆盖区中的应用研究

在卵石覆盖区进行工程地质勘察主要有以下几种方法：地质钻探、折射波勘探、面波勘探和高密度电法。其中,地质钻探因为成孔难,所以勘探深度很有限;另外由于地震波在卵石覆盖区中的能量衰减非常快,因此折射波勘探和面波勘探效果也不佳。鉴于此,本文介绍了高密度电法原理,并从正演模拟出发,研究了高密度电法在卵石覆盖区进行工程勘察的可行性,并给出了两个应用实例。实践表明：高密度电法在勘察基岩面深度及起伏形态方面效果较好。     

岩溶区利用地震速度成像研究地下地质结构及特征

在场地狭窄,电性干扰严重的浅覆盖岩溶区,不利于电探方法来探查地下地层的岩溶发育特征。推荐采用地震纵波速度成像、横波速度剖面来综合探查地下的基岩起伏、地质结构和岩溶发育特征。在野外采用同一个排列保持道距不变的情况下,很容易获得这两种方法的地震记录。两种方法研究结果表明,多道噪音记录的折射微动面波法在探测基岩起伏方面具有较高的分辨率但探测深度浅;多炮点纵波速度成像对基岩面有平滑作用但探测深度较深。钻探资料证实,纵波速度成像中的相对低速区反映基岩内岩溶裂隙发育,是寻找地下水的有利靶区。多道记录,炮点—检波点射线高密度覆盖,可保证获得可靠的速度资料。两种方法联合探测地下岩溶特征具有一定的优势。     

高密度电法在城市轨道基岩突起区勘察中的应用研究

城市轨道交通的建设是近年来城市建设的主要方向。基岩的突起面是轨道交通建设所要解决的重要问题。本文以厦门轨道交通工程为基础,应用高密度电阻率法对地铁地下区间基岩突起异常区域开展勘测工作,并对所采集的野外数据进行处理和反演获得测区二维电性结构图。依据测区内的二维电性结构特征和测区内的区域地质情况进行交叉分析,对测区内存在的基岩突起区进行综合解释,并推断出测区基岩突起的分布范围,取得了一定的勘察效果。通过钻探对比验证分析,其结果与钻探地质资料吻合度达81%,从而为工程设计提供了决策依据,也为推广应用高密度电法查明基岩突起地质现象提供了科学的依据。     

高密度电阻率物探法在内蒙古花岗石资源勘查中的应用

近几年,用于花岗石勘探的高密度电阻率物探法,实践证明该法成本低、效率高、分辨率高、信息丰富、解释方便,能够迅速查明矿区地层、结构、产状、荒料率和水文地质特征,可以快速为矿山总体发展规划提供地质依据。这项石材物探技术在东北潮湿的森林覆盖区以及西北干旱戈壁地区进行石材地质勘查工作,取得事半功倍的探矿效果,可基本替代传统石材矿山勘探中的试采和钻探,在同类石材项目勘查中可供借鉴。     

综合物探在内蒙哈达特陶勒盖寻找铅锌矿中的应用

文章介绍了综合物探方法在厚覆盖区寻找隐伏矿体的应用。在地质踏勘的基础上,充分利用多种物探信息,指导找矿工作,经钻探验证效果很好,并根据地球物理信息提出了矿区今后的找矿方向。实践证明,在隐伏矿床的勘查过程中,综合物探方法是一种实用、经济、有效的找矿手段。     

地质雷达测判孔底基岩破碎程度的应用研究

工程场地往往有两类基岩——较完整者和较破碎者。工程地质勘察不可能对每个桩孔进行钻探,而地质雷达法可对此进行检测并同时对基岩内是否存在洞穴、较弱层等异常体做出判定。地质雷达检测不仅只是利用反射波特征变化,而且还利用散射波特征变化来判断基岩完整性。研究结果表明,探测剖面上电磁波没有或仅有少量异常者表示基岩较完整,电磁波有明显大量异常者则基岩完整性较差。     

地质雷达在电力工程勘探中的应用

随着电力市场的发展,山区输电线路、风电场、岩溶区发电厂、老厂区改造等工程越来越多,而这些电力工程岩土工程勘察采用常规的钻探手段较为困难,因此可采用地质雷达,对地质异常、溶洞、采空区、边坡稳定性、基岩面等进行勘探。本文以几个工程实例,阐述了地质雷达在电力工程勘探中的应用,为地质雷达在电力工程勘探应用积累了一些经验。     

综合物探探测在中马友谊大桥勘察中的应用

针对中马友谊大桥所处珊瑚礁灰岩区,存在欠缺礁灰岩的工程分类参考资料问题,单一勘探方法很难取得好的勘察效果。结合勘察实例,采用侧扫声纳、浅层地震反射和地震映像相结合的综合物探技术,配合地质钻探,多种方法优势互补,互相印证,综合解译,对桥位区地质分层、基岩变化情况和海底障碍物探测取得了良好的勘探效果。应用结果表明:对于复杂多变的海底勘探,充分发挥物探探测的优势,可快速准确达到探测目的,将现在以勘探点为主的勘察模式,发展到点、线、面相结合的水平,大大提高了勘察成果的准确性和可靠性,本文勘察方案可为今后同类工程的勘察提供技术借鉴。     

The influences of geological and land use settings on shallow landslides triggered by an intense rainfall event in a coastal terraced environment

Several factors (including slope morphology, geological and structural settings, the mechanical properties of soils, weathering, hydrological and hydrogeological conditions and land use changes) can affect the origin and development of shallow landslides induced by rainfall. On 25 October 2011, an intense rainfall occurred in a wide area of Italy between eastern Liguria and northern Tuscany, triggering thousands of shallow landslides and causing widespread flooding. Floods and landslides caused severe damage to villages and infrastructure and caused 13 fatalities. This study was conducted to investigate the shallow landslides triggered by the rainfall in the Vernazza basin (Cinque Terre in eastern Liguria), where landslides and debris floods caused 3 fatalities and damage of approximately €130 million. The Vernazza basin, which is characterised by steep slopes, geological heterogeneity and unusual land use settings (approximately 50 % of the slopes have been terraced for centuries), was chosen as the focus of this study, conducted to assess the influences of several factors on landslide occurrence. Field surveys and engineering geological investigations, including laboratory and in situ tests, were carried out at various sites to assess the stratigraphic and geotechnical features of the soil slope covers. A basic engineering geological zoning was carried out, taking into account the bedrock lithology, the geotechnical properties of the soils and the land use settings. On the basis of a detailed inventory of the shallow landslides that occurred, the distribution of the landslides was analysed with respect to the slopes, the bedrock lithology, the land uses and the engineering geological setting. Terraced areas on impermeable bedrock were identified as the main landslide-prone areas. The results of the study also showed that the time since abandonment of terraces plays an important role in the occurrence of shallow landslides induced by rainfall.     

综合物探技术在内蒙古乌音呼日勒庙区调矿点检查中的应用

对于浅覆盖区或基岩出露差的地区,综合物探是区域地质调查和远景区找矿等工作中不可或缺的技术手段,方法搭配得当可达到优势互补,相互印证的效果。依托内蒙古东部大兴安岭北段乌音呼日勒庙等4幅区域地质矿产调查项目的开展,综合物探工作开展了地面高精度磁测和大功率激电;工作是在优选面积性化探异常的基础上,以大比例尺地、物、化综合剖面的形式展开的;物探控制性剖面在布日罕特银多金属矿点和山登脑银钼多金属矿点均发现磁、电异常;经山地工程查证,磁、电异常由构造蚀变矿化带引起;沿矿化带又陆续发现多处多金属矿(化)点。综合物探方法可以为在残坡积层和草原植被严重覆盖条件下的区调和矿调工作提供范例。     

高密度电法和土壤氡测量在滇中某地岩土工程勘察中的应用

在滇中某场地岩土工程勘察中投入高密度电法和土壤氡测量对拟建工程影响较大的浅部持力层结构进行探测,推断了软弱下卧层、基岩起伏、风化壳、岩溶和活动性断裂等不良工程地质。结合同期开展的钻探和开方剥离等验证工程对此次物探效果进行对比分析,总体来看探测效果较好,成果为后期工程建设提供有利技术支撑。     

地物化综合方法在新县陡山萤石矿勘查中的探索应用

萤石矿属于我国战略性矿产,随着地表和浅部萤石资源逐渐枯竭,未来不断加大萤石矿资源勘查力度、进度及增加萤石储量势在必行,根据工作区成矿特征及规律,选择合理地物化综合方法能够高效提高浅覆盖区、深部萤石矿体的找矿效率。本文根据河南省新县陡山萤石矿的成矿特征及规律,依托土壤地球化学测量所圈定的氟元素异常区快速定位预测隐伏萤石矿体的成矿远景区。开展地表追索及异常查证,结合可控源音频大地电磁测深重点区段剖面解译成果,推测控矿构造在深部延伸的规模及方向,预测萤石矿化带在深部的成矿空间、成矿规律,利用钻探工程对重点预测区进行深部验证,初步发现8条萤石矿体,获取萤石(333)+(334)矿石量64.08万吨,为该区进一步开展萤石矿勘查提供了重要的依据。     

基于ArcGIS Engine的工程地质钻孔数据图的实现

城市工程地质信息管理系统是城市建设的基础信息平台,对现有的工程地质信息统一管理、充分利用,减少重复性劳动,提供行业决策支持。工程地质数据钻孔图是基础信息平台的关键部分,本文通过ArcGIS Engine来实现地质数据钻孔数据图的自动生成,提高钻孔成图效率和准确率,为城市规划、建设和管理提供岩土工程信息决策支持,为城市地质学研究提供基础信息。     

综合物探方法在萨热克铜多金属矿勘查中的应用

文章以萨热克砂砾岩型铜多金属矿勘查为例,运用综合物探方法进行找矿研究。大功率时间域激电扫面可快速获得全区的激电异常,圈定异常查证区。音频大地电磁测深能获得地下深部的电性特征,对地层岩性进行划分,达到深部地质填图的目的。单极——偶极测深工作可对激电异常做更精细的解释,指导钻探验证。综合这3种物探方法,构建工作区地下地质结构构造、圈定和评价铜矿体富集空间,取得了较好的找矿效果。     

地质岩芯钻探中绿色勘查技术的应用及成本分析

在青海省实施绿色勘查既有生态效益,又有经济效益。通过理论与实践相结合的方法,选取青海省具有代表性的四种景观区类型之一的植被覆盖区为研究对象,选择代表性矿区,总结了生活区修筑、道路修筑、工作区修筑3种在地质岩芯钻探施工过程对地表植被影响较大的工序应遵守的基本原则以及具体施工过程;总结了对泥浆优选和钻井液回收、加强对废弃物的管理的基本原则以及具体施工过程;对比分析了绿色勘查地质岩芯钻探和常规地质岩芯钻探的经济效益,通过对比分析,相比常规勘查方式,绿色勘查方式人员费增加44.2%、材料费增加18.1%、总成本增加121.5%,通过常规勘查方式和绿色勘查方式成本的对比,可为下一步预算标准的编制提供参数支撑。     

折射CT反演法在浅层地震勘探中的应用

对浅层地震勘探折射CT反演法的原理进行了简要介绍,并指出其与常规反射波法的不同之处,然后以榆林至绥德高速公路某隧道为例,采用CT反演法对数据进行综合分析处理,得到的基岩面与实际钻孔探测结果基本一致,提高了工程地质勘察的时效性和准确性,为以后的勘察工作提供了一种新的手段。     

牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性评价

地下空间是城市实现可持续发展的重要资源。地质环境条件影响着地下空间资源的质量特征与发展难度,开发利用地下空间资源之前,需要对其进行科学评价。牡丹江市中心城区地下空间开发利用受区内地形地貌、岩土体工程地质、水文地质、环境地质问题和场地稳定性等多种因素影响。基于牡丹江市城市地质调查成果,建立了牡丹江市中心城区浅层地下空间(0~10 m)开发适宜性评价指标体系,按各指标的地质环境条件对研究区进行了分区,利用层次分析法(AHP)确定了各指标权重,最后通过ArcGIS空间分析功能对各指标分区图进行叠加,得出研究区浅层地下空间开发适宜性分区图。评价结果表明:牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性可划分为适宜性优区、适宜性良区和适宜性中区3个质量区。其中,适宜性优区和适宜性良区约占全区总面积的42.4%,分布于高平原地貌单元上;适宜性中区约占全区总面积的57.6%,主要分布于高漫滩地貌单元上。在该区开发利用地下空间时,建议提前做好该区的洪涝等灾害的防治工作。研究成果可为牡丹江市中心城区地下空间科学规划和合理开发提供参考。     

浅埋地下结构地震反应分析的惯性力–位移法

现有的地下结构地震反应简化分析方法,如:地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法、反应加速度法和Pushover分析方法等,均没有考虑上覆回填堆积土体或地震中因剪切破坏失效后的上覆堆积土体在竖向地震作用下产生的惯性力效应。已有研究表明,这种上覆土体竖向惯性力效应对浅埋地下结构支撑构件的抗震性能(抗剪强度和极限变形)有重要影响,是评价浅埋地下结构抗震安全性的关键因素之一,不能忽视。为此,针对浅埋地下结构地震反应分析问题,提出了一种考虑上覆土体竖向惯性力影响的反应位移法,简称惯性力–位移法。给出了惯性力–位移法分析模型的两个关键参数确定方法,包括地基弹簧刚度及上覆土体最大竖向惯性力。工程实例分析结果表明,建议的惯性力–位移法与传统的反应位移法相比,不仅克服了传统的反应位移法不能给出中柱轴力的缺陷外,其它反应量的计算精度与之基本相当。