高频大地电磁法在宜万铁路隧道岩溶的应用

宜万铁路沿线二叠和三叠及寒武的碳酸盐岩广泛分布,地表岩溶类型齐全、形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面、地下水系,其地形和地质的复杂程度堪称铁路建筑之最。为此,采用了观测频率为0.001~100 kHz的天然场源的高频大地电磁测深法,对宜万铁路深埋岩溶隧道进行了岩溶勘察。根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,圈定了隐伏的深大岩溶,并设计了钻探井位。根据目前已开挖的资料统计,所揭露的较大型溶洞暗河,都位于大地电磁测深的低阻异常范围内。本文通过对三个隧道的高频大地电磁的勘探结果,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的铁路岩溶勘探方法,其结果对施工过程中地质灾害的预防和处理起着很大的指导作用。     

高频大地电磁法在隧道勘察中的应用

高频大地电磁法是当前在矿产、水文、工程地质、环境等勘探领域广泛应用的物探方法。本文简要介绍了高频大地电磁测深法的基本原理、数据采集和解释技术,并结合福建省某隧道和甘肃省某隧道两个隧道的实地勘探成果,通过分析反演电阻率断面图,认为高频大地电磁法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。     

隧道超前地质预报资料的综合判释

隧道超前预报中由于勘察设计的局限性和岩溶发育的复杂性,采用地质分析、超前钻探以及各类物探方法分别预报较难达到很好的预报效果,因此结合各方法特点对预报资料进行综合判释以提高预报准确率成为必然。首先对岩溶发育条件及规律和隧道开挖掌子面岩溶发育前兆性分析做了介绍,然后结合地震反射波法、地质雷达法以及瞬变电磁法等物探方法预报案例进行综合分析,对岩溶及富水进行了准确预报,充分阐述了超前预报中掌子面前兆性分析与物探异常综合判释的有效性和必然性。     

高密度电法在老山隧道勘察中的应用

应用高密度电阻率法勘察宁淮高速公路南京老山隧道工程，查明了隧道YK5＋280～ZK5＋540段的地层分布和构造特征，并推断出鹰嘴山断层的位置和产状，结合勘察资料证明该断层为高角度逆断层。预测出隧道和断层破碎带相交处为浅部裂隙岩溶含水带中的优良导水带，该处涌水的可能性很大，其推断结果在施工中得到证实。说明高密度电法是进行隧道勘察和构造裂隙岩溶富水带探测的一种可靠手段。     

电磁波CT在碳酸盐岩缝洞勘察中的应用

岩溶、裂隙及岩石破碎发育带是碳酸盐岩地区隧道施工安全隐患,本文将高分辨率电磁波CT技术成功应用到某隧道已钻孔之间的不良地质现象的勘察,在发射孔中的不同位置上发射高频电磁波,同时在接收孔中测量各发射点发射的电磁波穿透孔间介质后的电磁波射线强度,应用迭代收敛性较好、收敛速度较快的SIRT算法,进行电磁波视吸收系数成像,并结合工程钻探取芯结果,较为准确地推断出了4个孔之间的岩溶、裂隙及岩石破碎发育带分布。     

高密度电法与音频大地电磁法在城市输水隧洞勘察中的应用

为避免在建造浙江省某大型输水隧洞时发生地质灾害,通过高密度电法与音频大地电磁法相结合以查明浅部覆盖层厚度、基岩风化厚度及断裂破碎带构造。采用高密度电法探测浅层地下含水裂隙带的异常形态及岩体的稳定性,部分区域通过音频大地电磁法推断出深部地质断裂构造位置。依据前期地质资料,建立了相应地电模型,通过对模型响应数据进行反演试算,发现这两种方法相结合具有可行性,能精确反映地下不同深度的地质情况,探测结果能为后期设计和施工提供参考依据。实测数据反演结果显示:地层上部杂填土、含砾粉质黏土、碎石夹黏土等厚1～15 m; 高密度电法识别出6条断裂发育带的位置,倾角为56°～75°,影响宽度为10～15 m; 音频大地电磁法识别出一处断裂发育带,影响宽度约为15 m; 裂隙发育带、构造破碎带对岩体完整性破坏较大,强度受软弱结构面控制,易受地下水作用影响,浅部岩体稳定性较差,电阻率表现为低阻特征并向下延伸。     

高频大地电磁测深在深埋隧道中应用实例分析

深大长隧道的地球物理宏观预测是当今工程界亟待解决的重大前沿课题。本文首先系统分析了深埋隧道宏观预测的现状,然后简要介绍高频大地电磁测深的基本理论及应用,通过对深埋隧道实例分析,提出采用EH—4电导率成像系统的高频大地电磁法能够准确快速的探测断裂构造、岩溶等不良地质构造,对施工区的地质构造和不良地质体的赋存状态进行超前的宏观预测。     

综合物探在湘桂铁路石山岭隧道勘察中的应用

利用高密度电法与高频大地电磁法对湘桂铁路石山岭隧道进行探测研究,查明断层构造发育情况,为勘察设计提供依据。     

高密度电法在岩溶勘察中的应用

研究区内主要为灰岩出露,造成区内溶蚀现象较为普遍。多数情况下为裂隙岩溶,与断裂、节理密集带分布有关。溶隙几十厘米宽,沿断裂和节理带走向发育;在地下水汇集区和断裂交汇处,时常有较大溶洞发育。隐伏溶洞对于隧道、桥基、路基有潜在的危害,容易引发岩溶陷落、涌水等病害。断裂构造复合的部位,岩溶发育强烈,饱水,是最易发生工程事故的部位,会严重地影响到工程质量与施工进度。本文分析了高密度电法的原理与野外工作方法,通过应用实例说明高密度电法在岩溶勘察中的作用。     

可控音频电磁法在野三关隧道岩溶及断裂发育带勘察中的应用

将可控音频电磁法(CSAMT)应用于宜(昌)万(州)铁路隧道路肩线所经过的基岩内的岩溶及断裂发育带。采用发射源的偶极距离为2.6km,发射机与接收机之间距离大于9km,所发射的频率为20~213Hz的14个基频以及11个谐频,接收沿测线方向的电场和垂直测线方向的磁场,采用带地形的2D平滑模型稳健的反演迭代算法获得电阻率剖面,结合工程钻探及地质资料,较为准确地推断出了隧道路肩线附近的岩溶、断裂发育带分布。     

岩溶区特大断面小净距隧道群综合探测成果分析

为保证某岩溶区特大断面小净距隧道群安全施工,采用高密度电阻率法勘探、钻探及声波测试对该隧道群围岩进行了综合探测。高密度电阻率法勘探成果显示测线内覆盖层厚度在0~1.3 m之间,强风化层厚度在4.0~21.0 m之间,基岩表面溶沟溶槽发育,并推测了存在溶洞的位置。声波测试结果显示隧道围岩为可溶岩,岩溶微发育;隧道围岩完整性系数在0.49~0.64之间。现场已施工的37个钻孔中,有2个遇溶洞/裂隙,钻孔遇洞率5%。高密度电阻率法勘探与钻孔及声波测试所得的地下地质体信息吻合。综合物探成果很好地解释了隧道群围岩的地质情况,可以作为岩溶区特大断面小净距隧道群隧道设计、施工的初步依据。     

高密度电阻率法在贵州岩溶地区塌陷测量效果探讨

贵州岩溶地区多见由隐伏溶洞诱发的地面塌陷地质灾害。高密度电法近年来被广泛地应用于灾害地质调查及工程勘查中。以高密度电阻率法在贵州岩溶地区一个地面塌陷勘查项目应用为例,建立了无物质填充、全物质填充、半物质填充三个不同岩溶模型进行反演分析,并用实测数据进行正演、反演计算,分析异常性质、规模等,最后与已知钻孔控制的地层与塌陷位置实地情况综合对比分析,利用半物质填充模型反演视电阻率断面图,发现地面塌陷下方隐伏溶洞位置。结果显示,该法能够为岩溶地区分析、治理塌陷地质灾害提供科学依据。     

EH4电磁成像系统在铁路隧道与桥梁勘查中的应用

EH4电磁成像系统是一种以大地电磁理论为基础的物探勘查手段,对于地下岩溶洞穴及富水层等相对低阻区都有较好的指示作用。以铁道桥隧勘查为实例介绍该系统在工程地质勘探中的实际应用。     

地质雷达在华南某工地岩溶勘察中的应用效果分析

华南某岩溶工地准备进行超前钻勘察工作,由于场地详勘过程发现岩溶较发育,为查明近地表5 m范围内土洞、溶洞等不良地质体平面位置及顶底板埋深,采用地质雷达进行连续剖面测量.根据地质雷达勘察成果选择3个异常进行钻孔验证,3个验证孔均打到空洞或充填型溶洞,异常埋深与地质雷达异常深度位置基本一致,物探推测与钻孔验证结果基本吻合....     

高密度电阻率成像技术在既有线铁路路基病害探测中的应用

用重庆奔腾数控技术研究所的WDZJ-3型高密度电法仪,采集了既有线沪昆铁路某段+000～+450的温纳装置视电阻率数据.对采集的资料用RES2DINV软件进行了反演,结合地质情况对既有线地下不良地质病害进行了解释推断,结果表明岩溶洞穴的电阻率与围岩的电阻率有明显差异,在视电阻率等值线断面图和反演成像图中表现为低阻异常区...     

高密度电法在灰岩地区勘察中的应用

灰岩地区较为突出的特点就是溶蚀现象较为普遍,会产生较多的溶蚀带、溶洞等不良地质现象,会严重地影响到基础工程质量与施工进度。本文介绍了高密度电法结合其他物探手段对灰岩地区溶洞进行的探测,并根据地震波场特征、面波波速、密实度和电阻率特征,对溶洞进行分类判别。结果证明了高密度电法应用在灰岩地区具有较好的实际效果和应用前景。     

地震映像法在齐岳山隧道岩溶勘察中的应用研究

岩溶是铁路、高速公路等基础设施建设的地质隐患。岩溶与周围围岩存在密度,介电常数,波速等物性差异,使得可以用地球物理方法来对其进行探测。本文介绍了在宜万铁路齐岳山隧道平导右边墙上用地震映像法进行隧道岩溶的探测情况,取得了较好的地质效果。研究表明地震映像方法是一种高效快捷的物探方法,不仅可用于铁路公路隧道隧底的岩溶勘察,也可用于隧道边墙外的岩溶勘察。     

综合超前地质预报在岩溶隧道施工中的应用

在岩溶地区,富水、岩溶及断层破碎带等不良地质常是制约隧道正常施工的主要因素。超前地质预报是探查地下工程开挖掌子面前方不良地质情况、降低施工风险的一项重要技术措施,已成为岩溶地区隧道施工过程中不可或缺的重要工序。文章提出了运用“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合地质预报方法对岩溶地区隧道不良地质情况进行探查,建立了在地质调查法的基础上,使用TSP长距离辅助探测技术,以小线圈瞬变电磁法为核心手段,最后再通过超前地质钻孔来验证的综合预报流程。以某岩溶地区隧道为工程背景,采用了“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合超前预报方法,达到了提高预报准确性的效果。     

地质分析法在隧道岩溶探测中的应用

在碳酸盐岩地区隧道施工过程中,岩溶地质灾害是常见的地质灾害,往往造成重大经济损失及人员伤亡．地质分析法是隧道施工地质预报的1种基本方法,也是所有采用地球物理探测方法进行隧道施工地质预报的基础．结合具体工程实践,在对碳酸盐岩发育地区岩溶发育条件及发育规律总结归纳的基础上,采用地质分析法,通过对杭瑞高速公路毕都段街上隧道所揭露的岩性、构造、地形及附加岩溶发育情况等进行调查与分析,得出岩溶发育的重点区域,并在实际开挖当中得以验证．