地震映像法在铁路隧道隧底岩溶探测中的应用

岩溶是基础设施建设的重大地质隐患,地震映像法因其具有快速、便捷的特点成为探测岩溶的重要手段。本文介绍了地质映像法的工作原理、工作流程和岩溶在地震映像图上的基本特征,并应用该方法对西南一高速铁路隧道隧底进行探测,探明了溶洞和溶蚀裂隙发育区。通过现场钻孔验证了地震映像法在岩溶探测中的准确性。对地震映像法数据的处理提出建议,确保地震映像图效果良好。     

地震映像法在隧底岩溶探测中的效果分析

隧道隐伏岩溶在施工及后期运营中安全破坏性较大且隐蔽性较强,是不容忽视的地质灾害。通过分析总结地震映像方法在隧道隐伏岩溶探测中的外业数据采集、资料分析和整理、异常的地质解释等方面的经验,证明该方法在复杂铁路隧底岩溶探测中具有较好的可实施性和有效性。     

宜万铁路隧底岩溶探查物探技术应用研究

研究目的:结合宜万铁路工程勘查实例,介绍综合物探技术在探查隧底岩溶问题中的应用;研究在隧道封闭式结构环境中,人工场源在隧底不同结构形式下所表现出来的有效信号与干扰信号的波场特征;并针对隧道特殊环境,探讨如何从数据采集及处理两方面提高物探异常信噪比,从而提高勘探效果.研究结论:通过研究得出3个方面的结论:地震波与电磁波法在解决隧底岩溶问题中具有优势互补性,是最有效的探测组合;单点反射波法震源系统的效能是该方法应用效果的决定因素;在电磁干扰严重的隧道环境中通过合适的数据处理,地质雷达法对规模较大的岩溶洞穴仍有较高的分辨率.     

在建铁路隧道和路基基底岩溶物探技术探讨

研究目的:2013年11月17日中国铁路总公司工管中心下发《关于开展在建铁路隧道、路基基底岩溶探测工作的通知》,要求对在建铁路的隧道和路基基底岩溶开展物探。近3年来在贵广等线的在建铁路上通过开展大量的物探工作,在取得一些效果的同时也发现诸多问题,如物探成果资料难以满足岩溶病害整治设计的需要等,因此本文研究探讨所存在的问题,从而为物探工作正确定位和改进今后隧道和路基的岩溶探测方案提供依据。研究结论:(1)对于在建铁路隧道和路基基底岩溶物探,由于现场难以具备地球物理勘探前提条件、所选物探方法的局限性以及采用物探不能直接探测地下裂隙水等原因,只能部分解决隧底和路基基底的岩溶探测问题;(2)物探属于间接性勘探手段,并且为排除物探结果的多解性,应采用综合岩溶勘探手段,即选择30%的物探异常进行开挖揭示或验证性钻探;(3)当验证钻探资料表明岩溶特别发育时,应选择跨孔电磁波(地震波)层析成像法对岩溶进行比较精细的探测,为后续隧道和路基岩溶整治设计提供可靠的基础资料;(4)本研究成果可用于铁路隧道和路基的岩溶探测领域。     

城际铁路隧道大型溶洞特征及处理技术

安顺至六盘水城际铁路茨冲一号隧道DK95+730～DK96+017段施工开挖揭示出大型溶洞群,采用溶洞形态测量、隧底岩溶物探探测、桩基地质钻探及补充调绘等综合勘察手段,查明隧道洞身及隧底大型溶洞的形态特征,以及该区域水文地质情况.提出相应的处理措施:隧道洞身采用混凝土护拱、护墙及C20混凝土加固;拱部采用"锚网喷+型钢...     

高速铁路岩溶隧道大型溶洞综合勘察及处理技术研究

岩溶隧道的大型溶洞勘察及处理方法是高速铁路设计施工的难点,张吉怀铁路兰花隧道施工中揭示了大型溶洞,为确保铁路安全,需详细查明溶洞工程地质特性及水文地质特性,并确定合理的溶洞处理方法.通过地质调查、钻探及物探等综合勘察技术,详细查明了溶洞群的规模、相互关系及隧底岩溶发育情况.综合勘察结果表明:Ⅰ号溶洞底部至暗河间分布充填...     

地质雷达结合地质钻探法在某隧道隐伏岩溶探测中的应用

地质雷达探测法利用高频电磁脉冲波探测介质的物性差异,能够快速准确地探明隐伏岩溶发育的规模、大小以及深度。本文简要介绍地质雷达探测法的基本原理及方法,某隧道在施工期间揭示大型岩溶,使用这一物探技术探测岩溶发育情况,并结合地质钻探法进行补充勘查,为该隧道的岩溶治理提供科学客观的依据。     

综合物探技术在海域岩溶勘察中的应用

为了查明某海域岩溶的发育规模及空间形态特征,确保盾构顺利穿越海底岩溶区,有效降低海底隧道施工风险。依托大连地铁5号线某区间海域岩溶勘察工程,首先采用海域地震反射法及海域瞬变电磁法对场区岩溶发育情况进行分区,再利用跨孔弹性波CT法,查明单个岩溶发育特征、规模,最终达到高精度探测海底隧道岩溶发育规模、空间形态特征等的目的。勘察结果表明：(1)传统的水面物探方法能从宏观区域上划分岩溶发育区段,利用水域地震反射法划分2处岩溶发育区,瞬变电磁法划分36处岩溶发育区,并将整个勘察区间划分为岩溶微发育、岩溶中等发育和岩溶强烈发育3个区段;(2)受海水导电性限制,传统的水面及孔间电法类物探方法在海域岩溶勘察中不宜采用;(3)跨孔弹性波CT方法能较为精确的探测局部单个岩溶的空间形态,准确扫描出两孔之间的岩溶发育情况,在二维剖面上清晰反映溶洞与隧道洞身的位置关系。     

钻探与物探在岩溶勘测中的综合应用

在城市轨道交通工程中,为了更加准确地探明岩溶的发育情况,采用钻探与物探相结合的方法,对岩溶发育区域进行勘测。其中,钻探的主要作用是揭露岩溶发育的具体位置与深度等数据;物探(地震反射波法)的作用是对整个作业区域的岩溶发育情况进行勘测,判断岩溶发育区域的大致分布范围;最后,对钻探与物探的成果进行综合分析,得出准确的岩溶发育范围。以广州市地铁某车站为例,采用钻探与物探相结合的综合勘测方法,对该车站的岩溶发育情况进行勘测;勘测结果表明,该车站岩溶发育强烈且集中,见洞率高达50%,为后续岩溶处理提供了可靠的依据。     

高速铁路隧道基底岩溶探测及处理

在可溶岩地区,高速铁路隧道基底下存在隐蔽溶洞时,容易发生基底下沉或不均匀沉降,威胁运营安全。采用物探、钻探等综合勘察手段,结合断面控制法探测隧道基底隐蔽岩溶,并采用向钻孔内压烟的方式探测基底隐蔽岩溶的连通性。隐蔽岩溶处理技术主要包括基底注浆加固、施作泄水洞、梁板跨越法等;当基底下岩溶弱发育、岩溶水不发育时,可采用注浆方式加固基底;当岩溶埋深较大且岩溶水发育时,可采用泄水洞处理隧道基底隐蔽岩溶;当岩溶埋深较浅且地下水发育时,可采用梁板跨越。     

铁路隧道物探模式探讨

研究目的:针对高速铁路大规模建设,隧道长度和数量激增的情况,隧道地质勘探,特别是物探工作量大,技术难度大、方法多,费用高,对铁路隧道物探模式进行研究,在兼顾勘探费用的原则下,达到保证探测精度的目的.研究结论:(1)勘察设计阶段:以音频大地电磁法为主进行大于40 m深度的地面探测;选择对应的物探方法及其组合进行小于40m深度的地面探测;以多次覆盖地震反射波法为主进行水底(海底)隧道探测.(2)施工阶段:以直流电测深法为主进行隧底普查;采用跨孔弹性波层析成像(CT)法对煤窑采空区分布密集地段进行详查;采用跨孔电磁波层析成像(CT)法对岩溶特别发育地段进行详查;以TSP法为主进行隧道掌子面前方超前地质预报;以地质雷法为主进行隧道衬砌质量检测.     

地震CT结合地震映像法综合物探应用研究

研究目的:在铁路勘察过程中,经常遇到诸如采空区等地质隐患。对于这类不规则的地质隐患,物探勘探是一种有效的勘探方法。本文以地震映像法和地震CT法综合应用为例,为充分发挥两种物探方法的优点并互相补充,在测区先开展地震映像法以快速确定采空区的粗略空间展布,再依据地震映像成果布置钻孔,开展地震CT工作,精细探查采空的空间展布。结合工程实例,探讨方法的有效性。研究结论:(1)地震映像法和地震CT法各有优缺点:地震映像法能够高效快捷地确定采空区的平面位置,深度范围误差较大;地震C T分辨率高、可靠性好、图像直观、但需要借助钻探孔才能开展;(2)充分发挥两种物探方法的优点,能够有的放矢,在减少钻孔数量的同时,提高勘探的精度;(3)将两种物探方法综合应用在采空区勘探中是合理的、可行的,对类似的物探工作具有一定的指导意义。     

地震CT和管波在长昆线岩溶勘察中应用研究

我国可溶岩地区分布范围极广,溶蚀裂隙普遍发育,这对铁路建设中桩基础的安全危害极大。传统方法通过钻探来进行岩溶勘察,不仅工作量繁重、耗资巨大,且通常岩溶发育情况复杂、现场施工干扰极大,严重增加了岩溶勘察难度。针对诸多问题,采用地震CT与管波探测法综合勘察,结合钻孔资料,对两种方法的岩溶勘察差异情况进行研究,并以长昆线怀化南站岩溶勘察为例,详细介绍了地震CT法及管波探测法在井间岩溶勘察的应用效果。     

长鹰坝二号隧道DK241+110～DK241+215段溶腔处理设计

宜万铁路长鹰坝二号隧道DK241+110处揭示一大型空腔型容腔,隧道采用对溶腔侧壁喷锚加固,隧道内二次衬砌结构加强。隧底加固根据岩溶的发育情况,对于隧底岩溶较发育段,采用基底回填加固、二次衬砌底板钢筋板梁通过;对于隧底溶腔深度太大,沿线路发育长段,隧道采用实腹式拱桥通过。     

岩溶地区隧道超前地质预测预报技术

以某岩溶隧道的施工为例,介绍岩溶隧道超前地质预测预报技术,采用常规地质法、TSP203地质预报、地质雷达、地质钻探等组成的综合超前地质预报系统,对隧道工作面前方、环向四周、隧底等不良地质进行探测,确保隧道施工安全.     

高速铁路隧道岩溶灾害及防治关键技术研究

为总结高速铁路隧道岩溶灾害及其防治关键技术,结合沪昆高铁、重庆枢纽及成贵高铁的典型实例,分别从综合超前地质预报、深埋隧道高水压富水区综合防控、强岩溶化洞段围岩成套加固和隧底大(巨)型溶洞跨越4个方面对目前高速铁路隧道岩溶中涌水突泥、强岩溶化洞段围岩失稳及隧底大(巨)型溶洞三类灾害的致灾机理及防治技术进行总结和分析。结果表明:(1)综合超前地质预报是预防岩溶隧道涌水突泥灾害发生的有效手段;(2)对高速铁路岩溶隧道高压富水区,可采用超前帷幕注浆、径向注浆堵水的综合防控技术;(3)强岩溶化洞段可采用圬工回填、钢管群桩、微型桩、旋喷桩等围岩加固技术;(4)对岩溶隧道底大(巨)型溶洞,可采用空心柱混凝土回填、桥梁跨越、桩基框架结构、桩筏结构等综合处理技术。     

广西裸露型岩溶山区铁路隧道岩溶综合勘察

结合广西某铁路隧道勘察,介绍了裸露型岩溶峰丛地区岩溶综合勘察的工作思路、工作布置、成果综合分析,特别是介绍了利用近年来快速发展的电磁法和高精度重力法探测技术进行综合物探探测,阐述了多方法的优越性可以弥补单一方法的不适用,且综合解释可以克服多解性,总结出适合于裸露型岩溶峰丛地区的隧道岩溶勘察的方法组合并提出实施建议。     

铁路隧底隐伏岩溶综合物探技术应用

隧道隐伏岩溶对铁路施工及后期运营安全破坏性较大,且隐蔽性较强,是不容忽视的地质灾害。采用地震映像法结合地质雷达法,可准确探测溶洞和裂隙的位置,钻探验证表明,其探测效果较好。     

微动与高密度电法在城市岩溶地质勘察中的应用

灰岩地区易出现岩溶发育，而岩溶会给城市建设和基础设施带来地质灾害，产生安全隐患。因此在地质勘察阶段有必要探测地下岩溶发育情况。微动探测技术是一种天然源面波地球物理勘探方法，其可从各种自然振动数据中提取面波频散信息，并推断地下介质速度结构；高密度电法是一种采用阵列式采集系统的直流电法，通过观测不同介质电性信息，分析地下介质电阻率特征。为提高探测精度，本文采用微动探测技术和高密度电法在城市岩溶地质勘察中进行综合探测。结果表明，在城市建筑复制环境条件下，微动探测技术和高密度电法能互相补充与验证，取长补短，可高效探测地下介质中的异常体，很好地揭示岩溶发育规模和分布规律，具有良好应用前景。     

华北丘陵区某隧道岩溶发育特征及处理措施研究

以华北丘陵区某岩溶隧道为例,为探明该隧道岩溶发育规律及成因,并据此提出具体的施工处治措施。对该隧道工程地质及水文地质特征进行综合分析,并在勘测及施工期间进行地质测绘、超前地质预报及地质雷达等一系列工程地质和物探工作。结论:该隧道岩溶为地下水沿裂隙溶蚀形成的竖向为主、弱发育、裂隙型无充填物岩溶;探地雷达及超前水平钻相结合的超前预报对隧道岩溶探测效果良好有效;采用"超前预报、注浆固结、超前支护、堵排结合、加强监测"等手段,对不同位置不同类型的溶腔进行针对性处理,现场显示处治措施效果良好。