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

        ?

        綜合物探法在浙西地區(qū)擬建隧道地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究

        2020-11-18 02:53:02鄭龍金羅海權(quán)楊小龍
        物探化探計(jì)算技術(shù) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:志留系高密度物探

        鄭龍金,羅海權(quán),鄒 磊,楊小龍

        (江西有色地質(zhì)勘查五隊(duì),九江 332000)

        0 前言

        隨著我國交通網(wǎng)建設(shè)的需要,隧道工程在交通網(wǎng)建設(shè)中所占的比重越來越大、隧道長度也越來越長,施工難度越來越大[1-2]。我國浙江省西部地區(qū)地質(zhì)條件較為復(fù)雜,廣泛存在構(gòu)造發(fā)育帶、斷裂帶、巖溶發(fā)育區(qū)等復(fù)雜地形地貌。建設(shè)中的公路和鐵路路線不可避免地會(huì)穿越這些復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)。對(duì)于建設(shè)中的隧道,如果未進(jìn)行任何前期勘測而進(jìn)行盲目開挖,很容易發(fā)生各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害(如:突水、突泥、塌方、巖爆、瓦斯爆炸等)。針對(duì)于公路或是鐵路建設(shè)施工前的路線設(shè)計(jì)階段,采用物探等相關(guān)工程技術(shù)對(duì)擬建隧道地質(zhì)條件進(jìn)行前期勘測,可以給設(shè)計(jì)部門是否決定更改設(shè)計(jì)路線或是采取怎樣的防護(hù)措施會(huì)起到?jīng)Q定性資料參考作用,從而降低隧道施工風(fēng)險(xiǎn)和保證工程質(zhì)量[3-5]。

        然而單一的物探方法方法在解決復(fù)雜地質(zhì)(如浙西地區(qū)地形)問題中往往顯得力不從心,不能滿足勘察要求。綜合物探法是指運(yùn)用各種物探技術(shù)手段[6-10],主要有電法勘探(如瞬變電磁法、大地電磁法、核磁共振法及直流電法等)、地震勘探(如地震折射法、地震反射法、地震面波法及地震CT等)及探孔技術(shù)等。根據(jù)不同地質(zhì)情況進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),綜合分析從而探明探測對(duì)象的物理屬性和空間位置屬性。

        不同的物探方法有不同的適用條件,如何根據(jù)不同地質(zhì)條件,合理選擇適用的物探方法,這是綜合物探的關(guān)鍵。依據(jù)勘察目的不同,隧道勘察中的常用物探方法[11-12]見表1。這里主要就浙西地區(qū)擬建隧道勘察為背景,綜合論述大地電磁法、高密度電法及地震CT相結(jié)合相對(duì)單一物探方法在擬建隧道前期勘察中的優(yōu)點(diǎn)。

        表1 隧道勘察中的常用物探方法

        1 方法原理

        1.1 高密度電阻率法

        高密度電法與常規(guī)的視電阻率測深相比,其一次布線可獲取二維龐大數(shù)據(jù)體。通過對(duì)數(shù)據(jù)的整理分析,可獲得視電阻率斷面圖,由此劃分工區(qū)內(nèi)巖土介質(zhì)的視電阻率值及不同視電阻率介質(zhì)的分布變化形態(tài)。對(duì)于高密度成果圖異常分析可以總結(jié)為以下兩點(diǎn):①當(dāng)工區(qū)內(nèi)介質(zhì)為水平均質(zhì)或無其他不良地質(zhì)作用時(shí),視電阻率等值線一般呈有規(guī)律的均勻分布,近水平層狀;②當(dāng)工區(qū)內(nèi)存在一定規(guī)模的巖溶、夾層、破碎帶、斷層、軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí),則視電阻率等值線將發(fā)生變化,表現(xiàn)為梯度變化大,出現(xiàn)“U”字或“V”字形等異常形態(tài)。

        1.2 可控源音頻大地電磁法(CSAMT)

        可控源音頻大地電磁法是一種利用人工場源的頻率域電磁測深方法,其方法原理與音頻大地電磁法大體相同。區(qū)別在于其場源是由人工通過有限長接地導(dǎo)線電流源,向地下發(fā)送不同頻率的交變電流進(jìn)行激發(fā),不同的發(fā)射頻率決定不同的探測深度。CSAMT運(yùn)用于擬建隧道勘察時(shí),其施工方法是通過平行于擬探測隧道主線方向,在距7倍至8倍探測深度(收發(fā)距)處布置接地導(dǎo)線AB(AB之間的距離應(yīng)保證擬測隧道段在與接地導(dǎo)線AB成60°張角的扇形區(qū)域內(nèi)),并通過AB向地下供入已設(shè)定好的音頻f的諧變電流,在擬測隧道主線上,進(jìn)行逐點(diǎn)觀測沿測線方向相應(yīng)頻率的電場分量Ex和與之正交的磁場分量By,進(jìn)而計(jì)算卡尼亞視電阻率:

        (1)

        式中:μ為大地的磁導(dǎo)率;ω為角頻率。在所設(shè)計(jì)的音頻段內(nèi)逐個(gè)改變供電和測量頻率,就可以測出ρs隨頻率的變化,完成頻率測深觀測。

        1.3 地震波層析成像法(地震CT)

        跨孔地震波層析成像技術(shù),是一種通過鉆孔孔間成像的地下物探方法。其基本原理是在某一鉆孔設(shè)計(jì)位置激發(fā)地震波,其他鉆孔通過檢波器接收彈性波各種震相運(yùn)動(dòng)學(xué)(走時(shí)、射線路徑)和動(dòng)力學(xué)(波形、振幅、相位、頻率)特征值。利用這些特征值進(jìn)行分析并反演地下介質(zhì)速度分布情況,從而判定兩鉆孔間地質(zhì)異常信息。該方法通??捎糜谔綔y規(guī)模小,要求精度高的地下介質(zhì)細(xì)結(jié)構(gòu)。地震波在地質(zhì)體中傳播時(shí),巖土體縱波傳播速度為式(2)。

        (2)

        式中:vp為縱波速度;E為介質(zhì)的楊氏彈性模量;ρ為介質(zhì)密度;μ為介質(zhì)的泊松比。

        不同的巖體彈性參量不相同,傳播速度也就不同,當(dāng)某條射線通過目標(biāo)地質(zhì)體時(shí),將產(chǎn)生旅行時(shí)差。但僅根據(jù)一條波射線所產(chǎn)生的速度差異難以判別異常體的位置,因?yàn)樗赡芪挥谏渚€路徑的任何一處。假如再利用另一條與該射線在異常體部位相交的射線走時(shí),就可以對(duì)前一條射線在異常位置上進(jìn)行必要的約束。當(dāng)采用相互交叉的致密射線網(wǎng)絡(luò)時(shí),就會(huì)對(duì)異常地質(zhì)體在空間上產(chǎn)生強(qiáng)有力的約束。地震波跨孔層析成像采用一發(fā)多收的扇形穿透,經(jīng)過逐點(diǎn)激發(fā),在被測區(qū)域內(nèi)形成密集的射線交叉網(wǎng)絡(luò)(圖1)。

        圖1 跨孔CT射線網(wǎng)絡(luò)示意圖

        2 工程實(shí)例

        2.1 工程概況及勘察任務(wù)

        以衢州市雷公嶺隧道為例,雷公嶺隧道全長為1 408 m,最大埋深約為279 m。設(shè)計(jì)隧道路線在該區(qū)穿越地層分別為石炭系上統(tǒng)船山組(C3c),巖性主要為青灰色灰?guī)r;石炭系中統(tǒng)黃龍組(C2h),巖性主要為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r;志留系上統(tǒng)唐家塢組二段(S3t2)砂巖;志留系上統(tǒng)唐家塢組一段(S3t1)砂巖;志留系下統(tǒng)大白地組(S1d)砂巖、泥巖。對(duì)隧道勘察的主要任務(wù)是:①查明設(shè)計(jì)隧道地段巖性分界面、覆蓋層厚度、基巖面起伏形態(tài);②探明設(shè)計(jì)隧道地段不良地質(zhì)體分布情況,包括構(gòu)造破碎帶、巖溶發(fā)育帶等。

        2.2 物探方法選擇及物探工作布置

        依據(jù)測區(qū)內(nèi)的巖土條件,測區(qū)內(nèi)覆蓋層與基巖以及不良地質(zhì)體(構(gòu)造破碎帶、巖溶發(fā)育帶),與圍巖之間都存在明顯的電阻率差異及密度差異,且埋深大于40 m,故本項(xiàng)目擇優(yōu)選擇可控源音頻大地電磁法和高密度直流電法以及地震CT。根據(jù)地形地貌及隧道走向等現(xiàn)場條件,沿著隧道主線布置一條可控源音頻大地電磁法測線(K2+180 m~K3+440 m),長度為1 260 m。沿隧道洞身走向布置了兩條高密度電法剖面LGL-G1(K2+171 m~K2+432 m)和LGL-G2(K2+300 m~K2+938 m),長度分別為261 m和638 m,主要布置在隧道穿越的灰?guī)r、灰?guī)r與砂巖交接地段。作為驗(yàn)證探測。同時(shí),在ZK1(K3+248 m)和ZK2(K3+300 m)這對(duì)鉆孔間進(jìn)行地震CT探測,作為驗(yàn)證探測。

        2.3 成果解譯

        圖2是CSAMT(K2+180 m~K3+440 m)電阻率等值線圖;圖3和圖4分別是高密度測線LGL-Z1(K2+171 m~K2+432 m)和LGL-Z2(K2+300 m~K2+938 m)電阻率等值線圖;圖5和圖6分別是地震波層析成像ZK1-ZK2剖面圖及異常推斷解譯圖;圖7是雷公嶺隧道綜合地質(zhì)解譯剖面圖。水平坐標(biāo)代表里程樁號(hào),垂直坐標(biāo)代表地面高程。

        圖2 可控源音頻大地電磁法剖面圖(K2+180 m-K3+440 m)

        圖3 高密度直流電法剖面圖(K2+171 m-K2+340 m)

        圖4 高密度直流電法剖面圖(K2+300 m-K2+940 m)

        圖5 地震波層析成像剖面圖(ZK1-ZK2)

        圖6 地震波層析成像異常推斷解譯圖(ZK1-ZK2)

        圖7 雷公嶺隧道綜合地質(zhì)解譯剖面圖(K2+180 m-K3+440 m)

        根據(jù)地質(zhì)和鉆探成果資料,隧道進(jìn)洞口K2+180 m至K3+440 m段為低山地形,地表植被發(fā)育,表部覆蓋坡洪積含黏性土碎石、殘坡積粉質(zhì)黏土,厚約3 m~10 m;剖面淺部的不連續(xù)高阻異常推測為不含水的松散巖土體、砂巖、礫石等所致。依據(jù)圖2成果剖面圖來可以圈定三個(gè)異常區(qū):

        1)I區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+180 m至K2+260 m,深在3 m~10 m范圍內(nèi),出現(xiàn)低電阻率異常區(qū),結(jié)合地質(zhì)資料,該異常推測可能為因表部覆蓋坡洪積含黏性土碎石、殘坡積粉質(zhì)黏土引起,或因溝谷中堆積的土、碎石,下部為巖溶溶蝕、巖溶裂隙引起??傮w而言,巖體穩(wěn)定性較差,但從電阻率值來看發(fā)育溶洞的可能性不大。

        2)II區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+880 m至K3+040 m,深在40 m~150 m范圍內(nèi),出現(xiàn)低電阻率異常區(qū),該地段圍巖主要為志留系上統(tǒng)唐家塢組二段砂巖,該異常區(qū)可能由于砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育所致。

        3)III區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K3+240 m至K3+320 m,深在20 m~120 m左右范圍內(nèi),出現(xiàn)低電阻率異常區(qū),該異常區(qū)推測可能為該地段志留系上統(tǒng)唐家塢組一段砂巖與下伏基巖中志留系下統(tǒng)大白地組砂巖垂向連續(xù)密集裂隙發(fā)育所致。受該節(jié)理裂隙發(fā)育的影響,圍巖巖體可能較為破碎。

        對(duì)于局部富水,高密度電法具有極大優(yōu)勢(shì),作為驗(yàn)證性探測的高密度測線LGL-G1(K2+171 m~K2+432 m)和LGL-G2(K2+300 m~K2+938 m)主要布置在隧道穿越的灰?guī)r、灰?guī)r與砂巖交接地段。根據(jù)圖3和圖4,斷面淺部電阻率多為層狀低阻,局部為中高阻,往深部電阻率逐漸升高,可以圈定四個(gè)異常區(qū)。

        1)I區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+220 m~K2+258 m(圖3)范圍淺部出現(xiàn)一低阻異常區(qū),推測上部為溝谷中堆積的土、碎石,下部為巖溶溶蝕、巖溶裂隙引起,這與圖2中I區(qū)異常對(duì)應(yīng),同時(shí)也細(xì)化了CSAMT等值線中的I區(qū)異常。

        2)II區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+290 m~K2+320 m(圖3)范圍淺部洞身上方出現(xiàn)圈閉的低阻異常,異常范圍較小,推測可能為灰?guī)r中局部發(fā)育的小巖溶引起。

        3)III區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+300 m~K2+326 m(圖4)范圍,地段出現(xiàn)電阻率強(qiáng)度的變化,為石炭系上統(tǒng)船山組灰?guī)r和石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r接觸部位,巖性接觸帶內(nèi)巖溶發(fā)育較強(qiáng),巖體相對(duì)破碎,巖體強(qiáng)度及穩(wěn)定性相對(duì)較差,基巖裂隙水及巖溶裂隙水水量相對(duì)較為豐富。

        4)IV區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+450 m~K2+500 m(圖4)范圍,地段出現(xiàn)低電阻率異常區(qū),該異常推測石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰相對(duì)破碎,巖體強(qiáng)度及穩(wěn)定性相對(duì)較差,基巖裂隙水及巖溶裂隙水水量相對(duì)較為豐富。

        5)V區(qū):沿隧道設(shè)計(jì)路線K2+570 m~K2+650 m(圖4)段出現(xiàn)一個(gè)帶狀低阻異常區(qū),傾向北西,與地層產(chǎn)狀基本一致,據(jù)地質(zhì)資料,該地段為石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r和志留系上統(tǒng)唐家塢組二段(S3t2)砂巖不整合接觸部位,推測接觸帶內(nèi)基巖裂隙較為發(fā)育,局部可能有巖溶發(fā)育,巖體較為破碎,地下水相對(duì)豐富,隧道開挖可能會(huì)出現(xiàn)滴雨或淋雨?duì)畛鏊植靠赡艽嬖趲r溶裂隙水,隧道開挖時(shí)可能出現(xiàn)線狀出水或涌水現(xiàn)象。這與圖2中II區(qū)異常對(duì)應(yīng),同時(shí)也細(xì)化了CSAMT等值線中的II區(qū)異常。

        為驗(yàn)證沿隧道設(shè)計(jì)路線K3+240 m~K3+320 m范圍內(nèi),出現(xiàn)的低電阻率異常區(qū)是否為志留系上統(tǒng)唐家塢組砂巖與下伏基巖中志留系下統(tǒng)大白地組砂巖垂向連續(xù)密集裂隙發(fā)育所致。對(duì)ZK1(K3+248 m)和ZK2(K3+300 m)這對(duì)鉆孔間進(jìn)行地震CT探測(圖5),探測范圍內(nèi)地層介質(zhì)波速變化范圍為800 m/s ~3500 m/s。

        在水平位置K3+268 m~K3+290 m,深度40 m~60 m(紅色閉合曲線)范圍內(nèi)(圖6),異常帶波速范圍為1 200 m/s~1 500,異常中心波速約為1 350 m/s,推測為破碎或巖溶發(fā)育區(qū),巖溶溶蝕區(qū)位于基巖頂面附近,向下溶蝕造成基巖頂面下凹。這與圖2中III區(qū)異常對(duì)應(yīng),同時(shí)也細(xì)化了CSAMT等值線中的III區(qū)異常。

        將三種方法成果對(duì)比驗(yàn)證分析,綜合形成雷公嶺隧道綜合地質(zhì)解譯剖面(圖7),由圖7可以獲取較為可靠真實(shí)的四處異常區(qū)。這也體現(xiàn)了針對(duì)不同地質(zhì)條件和探測要求合理采用物探方法的優(yōu)越性,通過這次實(shí)例綜合物探驗(yàn)證可以為日后物探工作提供較為有利的資料依據(jù)。

        4 結(jié)論與建議

        1)隧道勘察中的物探方法多種多樣,具有各自優(yōu)越性和局限性,面對(duì)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,不能依據(jù)一種方法來解決全部問題,發(fā)展多種方法的綜合物探是十分有必要的,也將是大勢(shì)所趨。

        2)通過綜合物探法在浙西擬建隧道地質(zhì)勘察的運(yùn)用表明,綜合物探技術(shù)的運(yùn)用可以彌補(bǔ)單一物探方法的不足。利用綜合物探所獲取的成果與鉆探等勘察驗(yàn)證的實(shí)際情況基本吻合。該案例是擬建隧道勘察中綜合物探技術(shù)應(yīng)用的成功典范。

        3)目前工程勘察中的綜合物探技術(shù)仍停留在單一物探方法反演成圖,為提高工程勘察的解譯精度,多數(shù)據(jù)聯(lián)合反演解釋,將是綜合物探技術(shù)發(fā)展的重要方向。

        猜你喜歡
        志留系高密度物探
        《石油物探》 2022年總目次
        石油物探(2022年6期)2022-12-03 08:22:42
        高密度電法在斷裂構(gòu)造探測中的應(yīng)用
        江南斷裂帶周邊地區(qū)志留系層序地層特征及頁巖氣勘探前景
        高密度電法在尋找地下水中的應(yīng)用
        順北5-8井志留系破裂性地層提高承壓能力技術(shù)
        《物探化探計(jì)算技術(shù)》2016年1~6期總要目
        城市高密度環(huán)境下的建筑學(xué)探討
        兩種物探方法在觀音巖隧道勘察中的應(yīng)用
        高密度互連技術(shù)強(qiáng)勁發(fā)展
        塔里木盆地志留系熱液碎屑巖儲(chǔ)層:證據(jù)、礦物組合及油氣地質(zhì)意義
        福利一区在线观看| 免费人成小说在线观看网站| 一二三四日本中文在线| 真人男女做爰无遮挡免费视频| 国产AV高清精品久久| 日韩一级137片内射视频播放| 亚洲国产精品无码aaa片| 色欲av自慰一区二区三区| 91热久久免费精品99| 国产精品高清免费在线| 强开小婷嫩苞又嫩又紧视频韩国| 国产成人啪精品视频免费软件| 国产综合久久久久影院| 美利坚亚洲天堂日韩精品| 插插射啊爱视频日a级| 少妇做爰免费视频网站| 国产免费看网站v片不遮挡| 久久久噜噜噜噜久久熟女m| 国产精品免费无遮挡无码永久视频| 无码国产色欲xxxxx视频| 91精品91久久久久久| 久久91精品国产一区二区| 一本一道人人妻人人妻αv| 亚洲国产中文在线二区三区免 | 一区二区三区国产美女在线播放| 熟女免费观看一区二区| 国产片精品av在线观看夜色| 亚洲 都市 校园 激情 另类| 亚洲av精品一区二区三| 国产一区二区视频免费在| 久久久久久久岛国免费观看| 久久亚洲日本免费高清一区| 亚洲av调教捆绑一区二区三区| 乱码av麻豆丝袜熟女系列| 青青视频一区| 国产精品亚洲一区二区三区妖精| 久久综合伊人77777麻豆| 夫妇交换刺激做爰视频| 538在线视频| 一区二区三区高清在线观看视频| 精品人妻无码一区二区三区蜜桃一|