浅层地震勘探在浅海工程勘察中的应用

该文介绍了浅层地震勘探的工作原理、震源方式、数据采集及数据处理,并将浅层地震勘探应用于某供水工程的浅海水域勘察。实例应用表明,浅层地震勘探信号良好、图像清晰,结合钻探成果,不仅提高了工程勘察精度,还有效提高了工程勘察效率。在海洋工程勘察中具有广阔的应用前景。     

高精度水上浅层地震勘探方法应用研究

浅层地震勘察以其特有的高分辨率在水上工程地质勘察中越来越受到重视，方法也不断在增多。但水面和水底之间的地震多次波干扰，爆炸震源的气泡效应，水上锤击震源棒顶多次反射及震源能量弱等因不使得水上地震资料的品质降低。为此，提出高精度水上浅层地震勘探方法，采用映射法和反射法联合勘探，勘探结果表明，上述方法能提高地震资料的品质和地质推断解释的可靠性。     

物探方法在断裂破碎带富水性判别中的应用

隧道穿越大型断裂地段,断层的富水性对隧道工程建设的安全性有较大影响。应用物探方法对大型断裂富水性进行勘探,将有效预防施工过程中出现突水等安全事故。以山西的古城井田隧道建设前期勘探为例,采用可控震源浅层地震勘探技术对断层的结构进行了分析、解释,准确掌握了隧道穿越地堑区域的地质构造、岩性;利用频率域电磁测深法调查了工作区内断层的充水、导水情况及二叠系砂岩水、奥陶系灰岩水的赋存情况、岩溶裂隙程度等;最后综合两种物探方法,分析得出断层的充水来源和导水性质。     

水电勘察的非爆炸震源信号特征分析

国家对爆炸物控制的越来越严格,水电工程勘察的地震勘探震源受到了严重的制约,为此以机械冲击式震源为代表的非爆炸震源的研制工作成为业内人士的共识。机械冲击震源以其灵活轻便、非破坏性、信号信噪比高的特点已成为一种重要的炸药替代震源。文章对自行研制的冲击震源与锤击、落重等一系列非爆炸震源信号进行了比较,分析了各震源信号的特点,以供实际应用和研究参考。     

水库大坝地震基础液化动力分析

基础液化对大坝长效安全运行构成严重威胁,时常导致边坡失稳。选取石梁河水库大坝典型断面进行地震危险性分析,开展现场标贯试验和室内动三轴试验,对坝体堆土、坝基粉质黏土、中砂和粗砂进行基础液化判别,对坝基可液化土进行了有效应力动力响应计算。结果表明,在8度地震作用下,上游库水位以下坝体堆土浅层轻微液化,坝基中砂层局部液化;大坝可能存在裂缝和局部隆起,但整体稳定,加强排水对减少基础液化切实可行。     

水库大坝震害和病害的雷达探测与研究

云南丽江“９６．２．３”强震给区内水利系统基础设施造成了不同程度的破坏，文章介绍应用探地雷达新技术方法并配合高精度浅层地震法的勘探及地脉动测量，对几个水库大坝进行探测与检测，同时对坝体的震害与病害机理进行了探讨，为安全蓄水及治理大坝提供了基础资料。     

水库大坝震害和病害的雷达探测与研究

云南丽江“９６．２．３”强震给区内水利系统基础设施造成了不同程度的破坏，文章介绍应用探地雷达新技术方法并配合高精度浅层地震法的勘探及地脉动测量，对几个水库大坝进行探测与检测，同时对坝体的震害与病害机理进行了探讨，为安全蓄水及治理大坝提供了基础资料。     

卡拉贝利水利枢纽地震安全评价及大坝 抗震结构设计

系统分析了卡拉贝利水利枢纽所在区域的地震活动特征、地震构造以及近场区地震构造,并通过区域潜在震源区的分析研究,科学地评价了地震危险性,合理确定了地震活动性参数,为卡拉贝利水利枢纽工程可行性研究及抗震结构设计提供科学依据。针对高地震区大坝安全设计要求,结合混凝土面板砂砾石坝的特点,在坝体渗流控制、坝体变形控制、大坝抗震结构设计等方面进行了分析研究,借鉴高地震地区砂砾石面板坝建设的成功经验,系统地提出了大坝抗震安全措施。     

浅层高分辨率工程多波地震勘探方法研究

从目前地震勘探中存在的问题出发，分析了浅层工程多波勘探现状，阐述了小波分析和τ－ρ变换在高分辨率地震多波勘探中应用的基本原理，介绍了该项研究成果的成功应用实例。分析表明：（１）引进小波可提高地震记录分辨率：（２）τ－ρ变换可对地震记录中折射波、反射波和面波作有效分离，提取和识别；（３）多波勘探在实际工程勘探中取得了很好的效果，具有广阔的应用前景。     

浅层地震映像法在堤坝无损检测中的应用

为了达到准确而有效地对堤坝裂隙（或裂缝）进行无损检测之目的，在建立垂直裂隙（或裂缝）反射波运动学数学模型的基础上，对垂直裂隙（或裂缝）模型进行了数字模拟和超声波物理模拟，对其结果作了综合讨论和分析。并对某钢筋混凝土大坝采用浅层地震映像法检测的实例结果进行了综合分析。结果表明，浅层地震映像法探测垂直裂隙时，必须采用偏移距不为零的等偏移距映像法才能得到垂直裂隙（或裂缝）的反射，否则难以对垂直裂隙（裂缝）进行有效检测；不管激发和接收点处于什么位置，在水平界面上的反射点均在与激发和接收点同侧，距垂直裂隙1／2偏移距处；浅层地震映像法是一种无损检测堤坝裂隙（或裂隙）及不良体的行之有效的方法。     

土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用研究

在我国西部强震区拟建的土石坝多坐落于覆盖层上,覆盖层土体具有动力非线性和饱和特性,土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用复杂。为研究土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用特性,分别采用地震动一致输入方法(联合地震惯性力和约束边界)和非线性波动输入方法(联合自由场非线性动力响应和非线性人工边界),对覆盖层上土石坝进行有限元动力反应分析,考虑了覆盖层厚度、土体动力特性、地震强度及地震波频谱特性的影响效应,着重讨论了大坝的加速度反应峰值。结果表明:在覆盖层土体饱和特性的影响下,一致输入方法不能合理模拟大坝体系动力的相互作用,所获得的坝体竖向加速度反应误差显著。非线性波动输入方法理论上更为严密,其所获得的坝顶竖向加速度峰值较一致输入方法降低明显,降低率为20%～62%,且当输入地震动以高频成分为主时一致输入方法的误差较大。对于坝顶水平向加速度峰值,非线性波动输入方法较一致输入方法的降低率为5%～32%。当土体材料阻尼效应明显时一致输入方法的误差较小,当输入地震动以低频成分为主时其误差较大。一致输入方法会明显低估覆盖层上土石坝的极限抗震能力。当土石坝可能遭受竖向分量较大的近场地震时,有必要采用非线性波动输入方法评价大坝抗震性能。     

土石坝震损程度快速评估方法研究

以"5 .12"汶川地震震损水库大坝调查、分析及现场专家险情评级资料为依据 ,将土石坝震损级别以险情程度划分四级 ,结合震损水库特征与破坏机理 ,以层次分析法(AHP )为手段 ,通过建立震损土石坝综合评估指标体系 ,对震损土石坝险情快速评估技术进行了深入研究 ,获得了土石坝震损险情快速评估方法 ,并应用于四川绵竹市红刺滕水库震后评价 ,结果表明 ,该方法能够客观反映土石坝震损程度 ,便于使用 ,为震损土石坝应急处理提供了一定的技术支持.     

老口水利枢纽坝址区综合物探成果分析

介绍了老口水利枢纽工程坝址的地质情况,论述了平垌地震波法、单孔声波测试法、瞬态面波法和高密度电法等物探技术在老口水利枢纽工程坝址不同地质区域勘探中的应用情况。结合钻孔资料,对应用效果进行了评价。     

地震反应监测与大坝安全监测联动系统设计与实现

开发了地震反应监测与大坝安全监测联动系统。地震发生后,联动系统能立即获取地震信息,远程自动传输地震波文件,及时进行大坝安全自动监测,自动增加测量频次;在局域网范围内进行地震波形分析,打印地震信息表,绘制地震波各类图形;绘制震后监测数据过程线。     

基于地震映像的河湖水下抛石精准识别方法

基于水下抛石与围岩的波阻抗差异,应用地震波数值模拟软件Tesseral 2-D建立含有水、抛石、填土及基岩的水下抛石模型并对其进行正演模拟。分析了不同震源子波频率和偏移距时的地震响应特征,最终确定震源子波频率为600 Hz,偏移距为5 m的地震数据采集参数。采用一种新型的"轻型气压式浅水域全自动触发器"震源设备对龙河口水库水下抛石进行实际探测。实践表明,地震映像能够识别抛石层的分布范围和厚度,与实际情况吻合的较好。这为利用地震映像法实现对浅水域水下目标体的精确识别提供了重要的理论和实践依据。     

阻尼矩阵建模方式对高土坝地震反应计算的影响

为研究阻尼矩阵对地震反应的影响,通过理论分析讨论高土石坝地震反应中常用阻尼模型的特点和适用范围。建立有限元模型,基于不同阻尼矩阵建模方式计算高土坝在不同地震波激励下的地震反应,并和频域内计算结果进行比较分析。结果表明：以坝体基频构建的阻尼模型,将低估坝体加速度反应,而且随着坝高增加,误差明显增大,对位移反应影响较小;综合考虑地震波频谱特性构建阻尼矩阵进行地震反应分析计算可能会达到更好的计算精度。     

高土石坝试验技术与安全评价理论及应用

我国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临着严峻的技术挑战。简要介绍了近年来有关坝体粗颗粒料试验技术、坝基覆盖层原位测试技术、高土石坝离心机振动台模型试验技术、高土石坝溃坝离心模型试验技术、高土石坝安全评价以及灾害预测理论等领域的研究成果及推广应用情况。研发了高土石坝粗粒料力学性质试验设备,在深入揭示复杂荷载和变化环境下粗粒料力学性质演化规律及其对高土石坝变形影响机制的基础上,构建了粗粒料本构理论体系;研发了深厚覆盖层力学性质测试技术与分析方法,破解了多年来无法准确测定具有显著结构性深厚砂砾石覆盖层力学性质的技术难题;创建了高土石坝地震破坏灾变与溃坝试验技术与分析方法,用物理模型试验定量预测高土石坝地震残余变形及其发展规律;提出了高土石坝地震安全评价标准和极限抗震能力计算方法。研究成果已成功应用于紫坪铺、水布垭、吉林台、长河坝、糯扎渡、如美、大石峡、阿尔塔什以及马来西亚巴贡水电站等一批高土石坝工程,部分成果纳入相关设计规范与国家和行业标准。     

大广坝土坝上游面的抛石护坡

大广坝左、右岸土坝上游坝面采用抛石护坡型式的设计方式在我国大、中型水利水电工程建设中尚属首次。由于海南省每年汛期台风及热带风暴是引起大广坝土坝护坡遭受破坏的主要原因,大广坝水库多年平均最大风速达17.8m/s,水库最大吹程达10km,最大风浪高约3.0m,按原设计土坝上游面采用一般干砌石护坡型式难以保持坝体的稳定,根据左右岸土坝设计采用土料,经过实地论证,证明左、右岸土坝采用抛石护坡适应坝体沉陷性强的特点,且抛石块径大、表面粗糙、利于透水,消浪效果也较好,能较大程度地降低波浪的爬高,不仅有利于坝体的稳定,而且可降低坝顶高程1.0m,节省土、石方填筑量50万m3,减少工程投资,提高经济效益。     

土石坝渗漏的波速-电阻率联合成像诊断试验研究

本文采用模型试验对三种不同渗漏类型的病险土石坝分别进行波速-电阻率联合成像诊断试验,试验结果表明,采用电阻率成像诊断坝体的渗漏范围具有较高的精度,但在圈定心墙的渗漏通道时,由成像获得的电阻率异常区域较实际渗漏通道大;采用波速成像诊断坝体的渗漏范围时,诊断效果取决于含水量的变化幅度,含水量变化较小的区域,精度较低,但在圈定心墙渗漏通道时,波速成像却具有较高的精度;因此在土石坝渗漏诊断中,采用单一的电阻率成像或波速成像都具有一定局限性,而联合电阻率和波速成像可以有效提高坝体渗漏区域和心墙渗漏通道的诊断精度。     

土石坝渗漏的波速-电阻率联合成像诊断试验研究

采用模型试验对3种不同渗漏类型的病险土石坝分别进行了波速-电阻率联合成像诊断试验。试验结果表明,采用电阻率成像诊断坝体的渗漏范围具有较高的精度,但在圈定心墙的渗漏通道时,由成像获得的电阻率异常区域较实际渗漏通道大;采用波速成像诊断坝体的渗漏范围时,诊断效果取决于含水率的变化幅度,含水率变化较小的区域,精度较低,但在圈定心墙渗漏通道时,波速成像却具有较高的精度。因此在土石坝渗漏诊断中,采用单一的电阻率成像或波速成像都具有一定局限性,而联合电阻率和波速成像可以有效提高坝体渗漏区域和心墙渗漏通道的诊断精度。