亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        綜合物探方法在廈蓉高速擴(kuò)建龍巖段邦山隧道塌陷病害勘察中的應(yīng)用

        2019-03-15 01:50:58傅慶凱
        福建交通科技 2019年1期
        關(guān)鍵詞:電法測(cè)線高密度

        ■傅慶凱

        (福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院,福州 450004)

        1 引言

        隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,鐵路、公路也得到了進(jìn)一步的發(fā)展,而巖溶與斷層等不良地質(zhì)體對(duì)鐵路、公路中隧道的施工有著很大的危害,時(shí)常發(fā)生塌陷、透水事故,輕則造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)的損失,重則危及他人生命。因此,對(duì)于即將施工的隧道進(jìn)行不良地質(zhì)體的勘察具有十分重要的意義。

        我國(guó)對(duì)隧道的探測(cè)目前仍以鉆探方法為主,但近幾年發(fā)展起來(lái)的地球物理方法發(fā)揮的作用越來(lái)越大。常用的物探方法有:地震反射波法、電磁測(cè)深法、彈性波CT法、高密度電法、瞬變電磁場(chǎng)法等等[1-7]。其中,EH4法和高密度電阻率法是一種高效的工程地球物理方法,具有檢測(cè)速度快、采集密度大、信息量豐富、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用于各類工程檢測(cè)中。李軍等(2010)在對(duì)水庫(kù)大壩塌陷勘測(cè)中,選擇高密度電法進(jìn)行塌陷勘查,取得了良好的效果,查明了塌陷區(qū)的范圍[8]。王燁等(2009)使用EH4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)對(duì)宜(昌)萬(wàn)(州)線大支坪隧道工程進(jìn)行了勘察,結(jié)果證明該方法在灰?guī)r地區(qū)巖溶洞穴及斷裂構(gòu)造探測(cè)方面具有較好效果[9]。孫英勛等(2008)使用高頻大地電磁對(duì)南貢山隧道的軟弱層、巖溶洞穴及斷層的賦存情況進(jìn)行了超前的宏觀預(yù)測(cè),避免了施工風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)防了施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害[10]。

        2 綜合物探方法的基本原理

        2.1 EH4法的基本原理

        高頻大地電磁法的原理與傳統(tǒng)的MT法一樣,它是利用宇宙中的太陽(yáng)風(fēng)、雷電等入射到地球上的天然電磁場(chǎng)信號(hào)和人文活動(dòng)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)信號(hào)作為激發(fā)場(chǎng)源,又稱一次場(chǎng),所不同的是高頻大地電磁法主要利用一次場(chǎng)的高頻部分(10Hz~100kHz),作為激勵(lì)場(chǎng)源,人文活動(dòng)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)信號(hào)為其主體。由電磁場(chǎng)理論可知,當(dāng)該一次場(chǎng)是平面電磁波時(shí),垂直入射到介質(zhì)中,大地介質(zhì)中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng),此感應(yīng)電磁場(chǎng)與一次場(chǎng)是同頻率的,引入波阻抗Z。在均勻大地和水平層狀大地情況下,波阻抗是電場(chǎng)E和磁場(chǎng)H的水平分量的比值。

        2.2 高密度電法的基本原理

        高密度電法屬直流電阻率法,其基本工作原理與常規(guī)電阻率法大體相同。所不同的是在觀測(cè)中布設(shè)了高密度的觀測(cè)點(diǎn),實(shí)際上是一種陣列式電阻率測(cè)量方式[11]。它是一種以巖(礦)石的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)[12]的電探方法。通過(guò)供電電極A、B向地下供電流I,然后在測(cè)量電極M、N間測(cè)量電位差ΔV,從而可求得該點(diǎn)(MN中點(diǎn))的視電阻率值。

        通過(guò)對(duì)地表不同部位人工電場(chǎng)的測(cè)量,得到視電阻率ρs的分布情況(見(jiàn)圖3),根據(jù)巖土介質(zhì)視電阻率的分布推斷解釋地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。高密度電法兼具電剖面法與電測(cè)深法的優(yōu)點(diǎn),采集信息豐富,分辨率較高,且野外場(chǎng)地要求不高,外業(yè)數(shù)據(jù)采集可操作性強(qiáng)。

        圖1 EH4電磁成像系統(tǒng)工作裝置布置圖

        3 綜合物探方法的野外工作方法及數(shù)據(jù)處理

        3.1 EH4法的野外工作方法及數(shù)據(jù)處理

        野外實(shí)測(cè)時(shí),以測(cè)線方向?yàn)閤軸,我們就是以線路為測(cè)線,垂直測(cè)線方向?yàn)閥軸,在測(cè)點(diǎn)上沿x方向和y方向布置兩組相互垂直的電極和磁探頭,采用“十”字形方式布極。根據(jù)地物、地形條件,各個(gè)測(cè)點(diǎn)的電極距為20m,點(diǎn)距20m,布極方向分別平行和垂直于測(cè)線(見(jiàn)圖1)。

        EH4通過(guò)接收地面電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)電阻率的測(cè)深。連續(xù)的測(cè)深點(diǎn)可以組成地下二維電阻率剖面。這一過(guò)程是這樣的:首先采集野外電磁場(chǎng)信號(hào),然后將之傳到主機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理,生成四個(gè)文件:測(cè)量文件、時(shí)間序列文件、功率譜文件和阻抗文件。

        該系統(tǒng)工作的具體流程見(jiàn)圖2。

        圖2 系統(tǒng)工作的具體流程

        3.2 高密度電法的野外工作方法及數(shù)據(jù)處理

        高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[13,14]主要由主機(jī)、多路電極轉(zhuǎn)換器、電極系三部分組成。多路電極轉(zhuǎn)換器是通過(guò)電纜控制電極系中各電極的供電與測(cè)量狀態(tài);主機(jī)通過(guò)通訊、供電電纜向多路電極轉(zhuǎn)換器發(fā)出工作指令、向電極供電并接收、存貯測(cè)量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集結(jié)果自動(dòng)存入主機(jī),主機(jī)通過(guò)軟件把原始數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成要求的數(shù)據(jù)格式,經(jīng)畸變點(diǎn)剔除、地形校正等預(yù)處理后,繪制視電阻率等值線圖。結(jié)合地質(zhì)資料做出地質(zhì)解釋,并繪制出地質(zhì)解釋斷面圖。其數(shù)據(jù)處理與解釋流程見(jiàn)圖3。

        4 工程概況

        本文以廈蓉高速擴(kuò)建龍巖段邦山隧道塌陷病害勘察為例,論述綜合物探方法在高速公路地質(zhì)病害探查的勘察效果。該隧道位于龍巖市紅坊鎮(zhèn),穿越近南-北向展布的低山區(qū),山體最大高程約579.1m,為分離式雙線雙洞隧道。隧道區(qū)屬構(gòu)造-剝蝕低山地貌,地形起伏較大,山坡較陡,自然坡度 25~35°,局部達(dá) 40~45°,山脊(頂)平緩。

        圖3 數(shù)據(jù)處理與解釋流程

        龍巖地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,場(chǎng)區(qū)上覆坡殘積粘性土、碎石(Qel-dl),下伏基巖二疊系下統(tǒng)童子巖組(P1t)、棲霞組(P1q)粉砂巖和灰?guī)r、泥盆系上統(tǒng)安砂群桃子坑組(D3tz)石英砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、千枚狀砂巖及風(fēng)化層,地層產(chǎn)狀 290°∠25~35°。

        從物性特征來(lái)看,地表土壤及粘土層電阻率較低,灰?guī)r電阻率很高?;?guī)r中的巖溶一般充水或有粘土充填物,電阻率變低。因此,沿深度方向電阻率在各層介質(zhì)中分布規(guī)律的差異較明顯,在各介質(zhì)分界面視電阻率存在明顯的電性差異,為塌陷區(qū)物探勘察提供良好的條件。

        5 物探工作布置及異常成果解釋

        5.1 物探工作布置

        本次任務(wù)主要是運(yùn)用綜合物探與鉆孔驗(yàn)證相結(jié)合,查明邦山隧道塌陷區(qū)巖溶地質(zhì)特征和構(gòu)造。在初勘、詳勘設(shè)計(jì)階段,在原線位上依次布設(shè)了EH4法左、右線貫通該隧道,文中只截取塌陷區(qū)范圍內(nèi)工作量進(jìn)行分析,測(cè)線名稱SW1、SW2;在施工期間,分別在2017年4月6日和2017年4月14日,ZK145+100的位置附近發(fā)生兩次泥突,同時(shí),在地表發(fā)生兩處塌陷,具體位置間圖4所示,施工停止作業(yè),為查明塌陷區(qū)巖溶地質(zhì)特征,物探新增布置了兩條平行高密度電法剖面,測(cè)線名稱SW3、SW4;測(cè)線、地形情況見(jiàn)圖4、表1。

        5.2 異常成果解釋

        大地電磁測(cè)深法(MT)是一種以天然電磁場(chǎng)為場(chǎng)源的地球物理方法,該方法同其他地球物理方法相比具有探測(cè)深度大、不受高阻層屏蔽、可探測(cè)深層隱伏地質(zhì)構(gòu)造、對(duì)低阻層反映靈敏等優(yōu)點(diǎn)。下面主要從深層構(gòu)造方面解釋。

        圖4 物探布置平面圖(比例尺1:1000)

        表1 物探設(shè)計(jì)工作量表

        縱觀SW1、SW2測(cè)線EH-4大地電磁測(cè)深地質(zhì)斷面圖,發(fā)現(xiàn)兩圖中電阻率分布情況基本一致,說(shuō)明EH4法數(shù)據(jù)的可靠性,見(jiàn)圖5、6。電阻率分布整體呈現(xiàn)上低下高的趨勢(shì),結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及鉆孔CK622A、XS90、XS91(鉆孔平面位置,見(jiàn)圖4),推測(cè)上部為砂巖、灰?guī)r等,深部為高阻花崗巖侵入體。根據(jù)電阻率橫向分布并結(jié)合地質(zhì)資料推測(cè),SW1測(cè)線測(cè)點(diǎn)BS-48到BS-53處及BS-59到BS-67處電阻率異常變化為斷層反映,其中,BS-48到BS-53處斷層 F135產(chǎn)狀為 285°∠80°,BS-59到 BS-67處斷層F135a產(chǎn)狀為 300°∠70°。SW2測(cè)線測(cè)點(diǎn) BSY-2到 BSY-6處及BSY-10到BSY-18處電阻率異常變化為斷層反映,其中,BSY-2到 BSY-6處斷層 F135產(chǎn)狀為 285°∠80°,BSY-10到BSY-18處斷層F135a產(chǎn)狀為300°∠70°。另外,值得注意的是測(cè)區(qū)內(nèi)有多條高壓線與測(cè)線相交(見(jiàn)圖示位置),高壓線附近測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)受影響,不是很可靠。

        下面主要從前層塌陷區(qū)巖溶發(fā)育方面解釋。

        從SW3、SW4測(cè)線高密度等視電阻率圖電性分布情況來(lái)看,發(fā)現(xiàn)兩圖中電阻率分布情況基本一致,說(shuō)明高密度電法數(shù)據(jù)的可靠性,同時(shí)與EH4法電性分布具有高度相似性,說(shuō)明兩種方法在此處的成果是有效的。從高密度成果結(jié)合區(qū)域地質(zhì)、鉆孔XS90、XS91(鉆孔平面位置見(jiàn)圖4)來(lái)看,在構(gòu)造異常方面,結(jié)合前期EH4成果分析,測(cè)點(diǎn)8到11處及26到33處電阻率異常變化為斷層反映,其中,8到 11處斷層F135產(chǎn)狀為 285°∠80°,26到 33處斷層F135a產(chǎn)狀為300°∠70°,斷層產(chǎn)狀與前期EH4成果一致,具體異常分析見(jiàn)圖7、8。

        左線4月6日及4月14日發(fā)生突泥處表現(xiàn)為相對(duì)低阻邊緣。經(jīng)分析推測(cè):4月6日及4月14日突泥處受構(gòu)造影響,在構(gòu)造附近經(jīng)水作用形成溶蝕發(fā)育區(qū),導(dǎo)致圍巖破碎且含水(含泥),施工中因擾動(dòng)而發(fā)生突泥現(xiàn)象,并導(dǎo)致地表塌陷。施工建議:受構(gòu)造影響,測(cè)點(diǎn)26~33段附近裂隙(或斷層)發(fā)育區(qū),圍巖破碎,強(qiáng)度低,應(yīng)注意施工安全,防止突泥突水事故。

        右線年前突泥處呈現(xiàn)為相對(duì)高阻,而4月6日突泥處這表現(xiàn)為低阻。經(jīng)分析推測(cè):年前發(fā)生突泥處的高阻為擾動(dòng)土充填塌陷區(qū)域所致、或?yàn)榛規(guī)r區(qū)內(nèi)溶槽區(qū)填入砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖,圍巖本身破碎,施工中因爆破擾動(dòng)而發(fā)生突泥現(xiàn)象,并導(dǎo)致地表塌陷;4月6日突泥處掌子面前上方為低阻區(qū)且位于灰?guī)r區(qū)域內(nèi),推測(cè)為巖溶,并填流塑至軟塑狀填充物,因施工中破壞溶蝕導(dǎo)致突泥。施工建議:受構(gòu)造影響,測(cè)點(diǎn)24~31段附近裂隙(或斷層)發(fā)育區(qū),圍巖破碎,應(yīng)注意施工安全,防止突泥突水事故。

        從隧道洞深高程425平面電阻率圖(見(jiàn)圖9)電性分布分析推測(cè):年前發(fā)生突泥處A、4月6日突泥處B、突泥處C、4月14日突泥處D在電性分布上聯(lián)系不強(qiáng),除B外表現(xiàn)為巖溶異常外,其它區(qū)域推測(cè)為因圍巖破碎導(dǎo)致(A、B、C、D的位置見(jiàn)圖9)。圖中從小里程往大里程方向,依次出現(xiàn)4個(gè)低阻異常區(qū)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),推斷溶蝕發(fā)育區(qū)。測(cè)點(diǎn)23-35段因構(gòu)造F135a經(jīng)過(guò),圍巖破碎。

        圖5 SW1測(cè)線EH-4大地電磁測(cè)深地質(zhì)斷面圖

        6 結(jié)論及建議

        本文以廈蓉高速擴(kuò)建龍巖段邦山隧道塌陷病害勘察為例,運(yùn)用EH4法和高密度電法等綜合物探方法,結(jié)合地質(zhì)情況對(duì)該隧道地下塌陷病害進(jìn)行了解釋推斷,結(jié)果表明塌陷區(qū)巖溶洞穴、斷層的電阻率與圍巖的電阻率有明顯差異,在EH4法與高密度電法率成果剖面圖中表現(xiàn)為低阻異常區(qū),結(jié)合鉆孔,圈定了塌陷區(qū)溶洞的埋深、大小與規(guī)模,取得良好的地質(zhì)效果。

        具體結(jié)論及建議如下:

        (1)通過(guò)多種物探方法的探測(cè),可以相互驗(yàn)證數(shù)據(jù)、方法的可靠性,多種方法所得電性分布具有高度相似性,說(shuō)明綜合物探方法的成果是有效的。

        (2)通過(guò)EH4法的深層構(gòu)造探測(cè)和高密度電法的淺層塌陷區(qū)探測(cè),深淺搭配,能夠很好的解決物探方法分辨率的問(wèn)題。同時(shí)具有較高的勘察效率和較低的勘探成本。

        (3)本次探測(cè)表明,高密度電法對(duì)圍巖的含水情況和溶洞特別敏感,圍巖因斷層破碎含水,其視電阻率明顯降低,完整、堅(jiān)硬巖土的視電阻率明顯高于斷層帶、破碎帶和富水帶圍巖的視電阻率。結(jié)合鉆探及其他物探資料,探測(cè)準(zhǔn)確度較高,因此,建議在灰?guī)r地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害勘察中,首先采用高密度電法并輔以其他物探方法進(jìn)行普查,必能起到事半功倍的效果。

        圖6 邦山隧道SW2測(cè)線EH-4大地電磁測(cè)深地質(zhì)斷面圖

        圖7 SW3測(cè)線高密度電法左線物探成果剖面

        圖8 SW4測(cè)線高密度電法左線物探成果剖面

        圖9 高程425m平切視電阻率等值線物探成果剖面

        巖溶塌陷勘察具有時(shí)間緊迫,精度要求高,驗(yàn)證性強(qiáng)等特點(diǎn),為此,應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)條件和地質(zhì)任務(wù),合理地組合優(yōu)化物探方法,通過(guò)綜合物探解釋,提高物探成果的精準(zhǔn)程度。邦山隧道塌陷勘察實(shí)踐表明,高密度電法、EH4等綜合物探方法能夠勝任勘察要求,探測(cè)土洞發(fā)育,灰?guī)r巖溶,斷裂發(fā)育以及確定灰?guī)r的分布情況,取得較好的地質(zhì)效果,為施工提供合理、有效的建議。

        猜你喜歡
        電法測(cè)線高密度
        極地海洋多波束測(cè)量測(cè)線布設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
        基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的多波束測(cè)線布設(shè)模型
        高密度電法在斷裂構(gòu)造探測(cè)中的應(yīng)用
        高密度電法在尋找地下水中的應(yīng)用
        高密度電法在巖溶區(qū)隧道勘察中的應(yīng)用
        基于NIOSII的高密度電法儀采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        城市高密度環(huán)境下的建筑學(xué)探討
        高密度互連技術(shù)強(qiáng)勁發(fā)展
        隧洞中雷達(dá)探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造的測(cè)線布置與三維地質(zhì)解譯
        水深測(cè)量測(cè)線布設(shè)優(yōu)化方法研究
        亚洲一区二区在线观看免费视频| 一区二区三区婷婷在线| 国产精品亚洲一区二区三区正片| 日本视频一区二区三区观看| 亚洲av成人无遮挡网站在线观看| 依依成人精品视频在线观看| 国产主播无套内射一区| 一道本加勒比在线观看| 体验区试看120秒啪啪免费| 国产99久久久久久免费看| 精品午夜一区二区三区久久 | 亚洲人成网7777777国产| 欧洲国产成人精品91铁牛tv| 日本女优中文字幕亚洲| 少妇爆乳无码专区| 免费黄色电影在线观看| 在线观看av片永久免费| 被灌醉的日本人妻中文字幕| 正在播放国产多p交换视频| 在线观看av中文字幕不卡| 少妇被日到高潮的视频| 精品久久亚洲中文字幕| 久久国产精品精品国产色婷婷| 无码人妻AⅤ一区 二区 三区| 亚洲精品av一区二区日韩| 国产精品永久在线观看| 波多野吉衣av无码| 亚洲性色ai无码| 水蜜桃精品视频在线观看| 性欧美videofree高清精品| 国产AV无码专区亚洲AV桃花庵| 国产人妖直男在线视频| 国产亚洲成av人片在线观看| 亚洲久热无码av中文字幕| 秋霞国产av一区二区三区| 免费国产在线精品一区二区三区免| 午夜成人鲁丝片午夜精品| 国产国语对白一区二区三区| 99久久婷婷国产精品综合网站| 中文字幕中文有码在线| 99在线播放视频|