公路黄土暗穴探测扇形地震排列方法及其检测效果

本文针对公路工程中黄土暗穴的主要存在形式(多为暗穴空腔)和对探测深度的要求(30m以内),首次提出并运用多重扇形排列回折波与反射波地震测量方法,并在闫禹高速公路K173~K174路段北侧褚家塬已知I号洞穴群中的两个测试段实施了超浅层扇形排列地震波现场测量工作。实测资料表明,当暗穴空腔具有一定规模、且埋深不大时,扇形排列地震道集剖面中的回折波旅行时异常,可以作为公路工程黄土暗穴快速预探与精细定性评价的一个指示标志。并且,运用超浅层多重扇形地震排列观测方法,能够更有效地识别有关暗穴顶面反射、暗穴空腔边界绕射等地震波异常信息。     

公路黄土暗穴分布规律研究

公路黄土暗穴对黄土地区的公路工程危害很大,已成为一种特殊的公路地质灾害。本文依据大量野外实际调查所获取的资料,对黄土地区公路黄土暗穴的分布特征及其特点进行了深入研究,特别是针对不同地貌、不同土性、不同深度等条件下公路黄土暗穴分布规律进行了重点研究,以指导黄土地区公路工程选线、勘察与设计。     

地震作用下黄土暗穴的稳定性

黄土高原地区发育的黄土暗穴是一种特殊的不良地质现象,已经成为西部黄土地区公路损坏的主要原因。黄土具有很高的地震易损性,对于暗穴较高发育区的西安-兰州一带,受地震影响比较大。在深入研究黄土暗穴发育特点的基础上,采用有限元法对其在地震力作用下的致塌机理进行了数值模拟,得出了不同洞径及埋深的暗穴在地震荷载作用下的动力响应规律。研究结果表明：地震发生时,往往会引起暗穴顶板的塌落,这种现象并非洞壁土体材料的屈服渐次发展所致,而是由突发性的暗穴结构稳定性丧失引起的。     

黄土公路地质缺陷的地球物理探测现状与对策

总结了中国西部黄土地区地下主要地质缺陷及其特点,强调了黄土地下地质缺陷对公路交通建设及运输的危害性。通过分析运用地球物理方法探测地下地质灾害的技术现状,表明目前急需针对公路工程中黄土地区地下地质缺陷,开展专门的系统研究,提出了精细探测黄土地区地质缺陷的对策及预期目标。     

黄土地区公路暗穴顶板临界厚度的确定方法

针对西部黄土地区暗穴的发育会对公路路基、桥涵、公路隧道、路堑与路堤边坡及边坡支挡工程等的稳定性造成严重威胁的问题,在野外调查的基础上,对暗穴的分布规律、发育形态、破坏机制等进行了归纳与研究,提炼出几种破坏模式,结合黄土地区的土质特点,考虑了节理对黄土暗穴的影响,采用结构力学等方法,提出了一些确定顶板临界厚度的方法,并进行了对比讨论。通过对路基暗穴的安全厚度的正确估算,为研究公路暗穴有效防治措施提供了可靠的依据。     

本刊特稿

<正>探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)测试技术是利用高频电磁脉冲波在不同电磁性介质中的传播规律,达到探测地下目标体分布形态及特征的一种方法。探地雷达有许多名称,如地面探测雷达、地下雷达、地质雷达、脉冲雷达、表面穿透雷达等,是指利用宽带电磁波以脉冲形式来探测地表之下或不可视物体的内部结构。探地雷达是一种较新的地球物理方     

子靖高速公路湿陷性黄土地基强夯处理技术

对湿陷性黄土的物理力学性质进行了试验分析,介绍强夯法处理湿陷性黄土地基的施工技术,供同类工程施工参考。     

公路黄土路基强度试验研究

为揭示黄土路基强度特性,以山西省太原至佳县高速公路吕梁段黄土路基为研究对象,采用正交试验方法,进行了黄土路基室内和现场CBR试验,研究了黄土路基CBR试验的影响因素和黄土路基强度试验方法的适用性。研究结果表明:黄土的物理特性、结构特征是影响黄土路基强度的内在因素;浸水时间与压实度是影响黄土路基CBR试验的外在主要因素;黄土的CBR值对含水量变化比较敏感;现场CBR值有较大的离散性,现场CBR值均大于室内CBR值;黄土路基的强度应以室内CBR值为控制指标,黄土路基施工控制应以现场含水量和压实度为控制指标。     

综合物探方法在公路引水隧洞探测中的应用

综合运用高密度电阻率法、天然磁场探测、频率充电、地质雷达探测4种地球物理勘探手段对某公路隧址区附近浅埋小型引水隧洞的平面线位进行了地球物理勘察,利用物探资料进行综合解释,基本查明了引水隧洞的平面展布,为公路隧道设计提供可靠的地质依据。     

路基勘查工程微动探测成像与滤波分析

在路基勘查工程中，微动探测方法是一种非常有效的获取地下横波速度分布的地球物理技术，该方法的一个关键步骤是清晰地将面波频散能量进行成像，并准确地将其进行识别，从而提取出真实的面波频散曲线。频散能量成像需要将面波数据从时间-空间（t-x）域变换到频率-相速度（f-v）域，目前已有包括空间自相关法等多种成熟算法可以实现该变换。不过，目前的各种成像技术往往会同时产生有很多线性混叠，其强度甚至超过面波频散能量，从而引起频散曲线拾取的困扰，波长域扫描的滤波方法，可以在一定程度上消除线性混叠的影响，效果良好。     

地质雷达在既有线铁路路基陷穴病害工程物探中的应用

介绍了地质雷达工作原理,以及在检测既有铁路路基陷穴病害中的应用。实测表明:波形异常的推断可靠性较高,隐患定位也很准确,能够查清存在质量缺陷的具体位置和分布范围,科学指导后期的病害治理。     

综合物探法在铁路路基岩溶探测中的应用

岩溶病害问题在我国南方分布广泛,对铁路路基的前期建设与后期的运营构成很大隐患。如何准确探测岩溶地质情况,是地质工作者甚为关注的问题,为此,采用综合物探法——高密度电法和探地雷达法,对西南某铁路路基的路堤和路堑岩溶分别进行探测,经钻孔或开挖验证,综合探测结果较为可靠。     

岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种，由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性，单一的超前地质预报方法都具有局限性，如何针对岩溶的地球物理特征，选择适用的地质预报物探方法，以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析，论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例，详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法，通过对比分析，验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性，难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险，需采取“三结合”措施，选取不同的超前预报方法作为组合方法，相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分，必须结合其他方法，进行对比验证才能区分； TSP法+地质雷达法长短结合探测方法，是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显，判译解释准确度高，适合大型岩溶强发育地段； 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合，是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析，能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

矿渣粉稳定黄土强度试验及机理分析

针对公路工程石灰稳定黄土早期强度低、耐久性能差及水泥稳定土成本高、施工质量控制难等问题,利用矿渣粉,并掺加激发剂和粉煤灰,综合稳定黄土。按照无机结合料稳定土试验,进行了矿渣粉、石灰和水泥稳定黄土无侧限抗压强度试验,并进行比较。结果表明:同等稳定材料掺量条件下,矿渣粉稳定黄土7 d抗压强度要明显高于石灰稳定黄土,与水泥稳定黄土同期抗压强度相当,而矿渣粉稳定黄土性能价格比最高。分析了矿渣粉稳定黄土机理,认为矿渣粉在激发剂和粉煤灰共同作用下,活性得到充分发挥,产生复合胶凝效应和填充增强效应,提高了土体的7 d抗压强度,并提出矿渣粉稳定黄土机理框图。     

国道109线十七沟至清水河段高填方路基的设计与施工

为了解决黄土地区高填方路基普遍出现的路基沉陷、路面开裂以及过大的工后沉降等病害,以国道109线十七沟-清水河段一级公路为例,提出了高填方路基的设计与施工方法,为黄土地区高填方路基的填筑提供一定的参考。     

黄土室内振动压实特性试验

室内振动压实是室内击实成型试件的一种新方法,能较好地模拟振动压实的特点。研究了静面压力、频率、激振力和振幅等振动压实参数对黄土压实效果的影响规律,提出了一组压实效果好并且与现有振动压路机的技术参数相符的黄土振动压实的推荐参数;对黄土的振动成型方法和成型后的物理、力学性能进行了探讨,并与击实试验做了对比分析。研究结果表明：振动压实黄土得到的最佳含水质量分数、最大干密度均比室内击实的要小,振动压实黄土的回弹模量比室内击实黄土的回弹模量要大;不同成型方式对材料的物理、力学性能影响很大。     

复杂地质条件的寨了隧道围岩分级综合研究

隧道工程多深埋地下,工程地质、水文地质条件复杂。通过地表调查、隧道内开挖过程中的地质跟踪及多种物探仪器测试相结合等手段,以实测的各种数据为依据,对寨了隧道存在的隐伏地质灾害和围岩分级作出判定,适时地对原设计和施工工艺进行调整。并阐明和提出施工应重点关注洞内裂隙的溶蚀发育情况,判定隧道围岩为Ⅴ级,取得了良好效果。