摘 要 井間聲波CT方法，利用聲波在地質(zhì)體內(nèi)速度傳遞的差異，區(qū)分正常體與異常體，具有分辯率高的特點(diǎn)，該文結(jié)合實(shí)際工程闡述了井間聲波CT方法的應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果表明，該技術(shù)具有良好的工程地質(zhì)勘察效果。

關(guān)鍵詞 井間聲波CT法 波速成像 巖溶

一、前言

井間聲波CT方法是近年來發(fā)展起來的地球物理探測新技術(shù)。它的基本原理是利用聲波穿透地質(zhì)體時，對聲波的走時經(jīng)計算反演重建地質(zhì)體內(nèi)部的波速成像圖。波速成像對巖石的完整性具有良好的分辨率，可用于區(qū)分巖性分布和巖體內(nèi)的破碎帶、巖溶發(fā)育帶。

二、井間聲波CT工作步驟

井間聲波CT工作步驟主要包括三個環(huán)節(jié)，即野外測試與數(shù)據(jù)采集、井間地震數(shù)據(jù)處理與反演成像和圖像解釋。

野外測試與數(shù)據(jù)采集是井間聲波CT工作的最重要的環(huán)節(jié)，高質(zhì)量的野外數(shù)據(jù)是以下兩個環(huán)節(jié)的質(zhì)量保證。野外測試包括觀測系統(tǒng)設(shè)計和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩部分。

井間聲波數(shù)據(jù)預(yù)處理流程如圖1所示。

對井間聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行壞道剔除、小波去噪、P波首波走時拾取后，接下來就是反演成像了，反演成像流程圖見圖2。

得到反演圖像后，須對圖像進(jìn)行地質(zhì)方面的解釋，主要依據(jù)波速等值線的變化趨勢，區(qū)分波速正常值與異常值的分布范圍，從而對相應(yīng)巖體的完整性進(jìn)行解釋。

三、工程實(shí)例

1、下橋水電站工程壩址左岸灌漿堵漏工程

下橋水電站位于廣西龍江上游河池、南丹、環(huán)江三縣交界處，由于巖溶極其發(fā)育，為查明滲漏管道的分布位置，給下一步的灌漿堵漏提出建議，采用了井間聲波CT方法。圖3為經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的反演圖像。

從圖3可看出，灰-灰紅色區(qū)域波速范圍值5.0km/s～7.0km/s，為相對較完整灰?guī)r，藍(lán)-淺藍(lán)色區(qū)域波速范圍值3.5km/s～5.0km/s，在剖面圖上呈零星分布，大致分布位置為：水平距離0m～3m高程64m～88m段；水平距離9m～15m高程77m～84m段；水平距離31m～33m高程92m～94m段；水平距離42m～52m高程81m～98m段；推斷為巖溶裂隙發(fā)育帶，局部成小溶洞，構(gòu)成了左岸繞壩滲漏主因，建議此4段為灌漿堵漏重點(diǎn)地段。

2、廣西干撈水電站壩址工程勘測

擬建的廣西干撈水電站壩址位于龍江上游南丹與環(huán)江兩縣交界處的打狗河上，巖溶比較發(fā)育。為了查明順河向是否發(fā)育有斷層帶，采用了跨河井間聲波CT方法，ZK2孔在左岸，ZK1孔在右岸，電雷管爆炸震源，數(shù)據(jù)采集器常用12道檢波器，儀器為SWS-1工程檢測儀。圖4為經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的反演圖像。

從圖4可看出，河床段（水平距離6m～48m）為灰-灰紅色區(qū)域，波速范圍值4.0km/s～7.0km/s，為相對較完整灰?guī)r，由此推斷河床無順河向斷層分布，左岸及右岸局部分布有藍(lán)-淺藍(lán)色區(qū)域，波速范圍值3.5km/s～5.0km/s，推斷為巖溶裂隙發(fā)育帶。為了驗(yàn)證聲波CT物探成果，于水平距離24m處打了驗(yàn)證孔，從驗(yàn)證孔巖心看，除了淺部稍有的裂隙發(fā)育外，其余巖心都較完整，與聲波CT物探成果是比較吻合的。

四、結(jié)束語

工程實(shí)踐證明，應(yīng)用聲波CT這一新興物探技術(shù)，以井間測量的方式進(jìn)行巖土勘察，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對工程地質(zhì)問題的評價，是一種行之有效且精細(xì)程度較高的方法。結(jié)合鉆探資料，該技術(shù)可以查明巖體風(fēng)化狀況、完整性以及灰?guī)r地區(qū)巖溶的發(fā)育與分布，從而明確地指導(dǎo)工程設(shè)計與施工，節(jié)省工程的意外成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國金.井間觀測系統(tǒng)的討論[J].石油物探，1996，35（3）.

[2]趙永貴等.聲波CT在尋找隱伏銅鎳礦中的應(yīng)用[J].地球物理學(xué)報，1996，39（2）.

[3]趙永貴等.聲波CT及其地質(zhì)解釋[J].地質(zhì)科學(xué)，1997，32（1）.

（作者單位：廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院）