天然源大地电磁法在构造勘察中的应用研究

研究目的:近年来,随着铁路的建设,铁路线位深入到丘陵山区的情况越来越多,在铁路断层构造勘察中,传统物探方法的局限性越来越明显.针对断层构造勘察,对天然源(音频)大地电磁法(AMT)的处理和解释等方面进行深入的研究,目的是提高物探对断层构造勘察的精度及使断层构造勘察基本不受限制.研究结论:(1)在铁路断层构造勘查中,天然源(音频)大地电磁法(AMT)与传统物探方法相比,具有受地形影响小,快捷,勘探深度大,成本低等优势;(2)自主研发的数据处理方法,将天然源(音频)大地电磁法(AMT)与人工源(可控源音频)大地电磁法(CSAMT)使用同一平台进行数据处理,解决了以往存在反演过于平滑,异常均一化的缺陷,断层构造勘察效果更加明显,查明了断层构造分布格局;(3)为对铁路选线提供了有力的依据,对类似情况的铁路断层构造勘察具有很强的指导意义.     

航空电磁法在川藏铁路隧道勘探中的应用

研究目的:川藏线雅安至林芝段因地形陡峻和高寒缺氧等问题,人员无法到达隧道上方地面线位采集资料,相当部分地段将会出现勘探资料空白。为此经过研究论证,采用代表国际先进技术水平、由加拿大Geotech公司研发的航空瞬变电磁(VTEM)法和航空天然场电磁(ZTEM)法系统,对隧道进行航空电磁法试验和勘探,以期摆脱相当部分隧道没有勘探资料的困境。研究结论:(1)测线布置原则:沿线路方向并对称于线路中线不等间距布置11条测线,测线线间距由距中线最近的测线线间距最小逐渐变至距中线最远的测线线间距最大;线路两侧最边缘测线间距为隧道勘探深度的2倍;测线长度在应布置长度的基础上两端各延伸3 000 m;(2)并用VETM和ZETM两种方法进行隧道物探,可解决隧道勘探深度变化大的难题;(3)在川藏铁路的初测阶段中,把航空电磁法应用于地形陡峻、高寒缺氧、不能进行地面物探的隧道物探中,取得了较好的效果;(4)本文研究成果主要应用于铁路隧道航空物探领域。     

中浅埋隧道综合物探勘察模式研究

研究目的:国民经济的迅猛发展对铁路的运能及运行速度提出更高要求,铁路等级的不断提升造成线路桥隧比的增加,隧道尤其中浅埋隧道的勘察成为铁路勘察中的重点。浅地表物探勘察方法较多,不同地质要求及勘察条件所采用的方法多样、效果不一,亟待综合考虑工期、地表条件、噪声干扰情况、地质目的及精度要求并兼顾工程造价等开展中浅埋隧道综合物探勘察模式的研究。研究结论:(1) 0～50 m埋深隧道以地震折射波法、地震层析法沿隧道平面线位贯通勘察,直流电测深法补充、核查;(2) 50～100 m埋深隧道以直流电测深法(高密度电法、直流激电法)或瞬变电磁法沿隧道贯通,地震折射波法补充、核查,复杂地段开展孔内综合测井;(3) 100～200 m埋深隧道以高频(音频)大地电磁法沿隧道贯通,在隧道进出口及垭口地段布置地震折射波法,复杂地质段结合钻孔开展孔内综合测井;(4)中浅埋隧道勘察受地表地质条件影响较大,野外施测必须密切结合现场实际,选择适宜的物探方法,建立合理、规范的中浅埋隧道综合物探勘察模式;(5)本研究结论适用于地质勘探领域,中浅埋隧道物探勘察。     

综合物探技术在铁路隧道勘察中的应用研究

在铁路选线地质勘察中,隧道勘察是一个重要的课题。在白乌铁路大黑山隧道的勘察实践中,综合应用了天然源大地电磁法、地震折射法等物探技术,取得了较为理想的应用成果,为隧道地质评价和铁路选线提供了有力的地质依据。     

天然源大地电磁法野外工作方法的研究与应用

影响天然源大地电磁(AMT)数据质量因素除人文噪声外,其主要影响因素有电极距的长度误差、电极距的方向偏差、电极位置相对高差、电极接地电阻、磁探头与电极夹角偏差及其磁探头水平倾角偏差,通过对上述非人文噪声的研究,提高了物探对地质断层勘察的探测精度与分辨率,为铁路地质勘察提供有力依据。     

音频大地电磁测深法在大金山隧道勘探中的应用

隧道的勘探技术研究,一直是我国铁路隧道勘探研究的热点和难点,传统钻探及调绘等手段在隧道勘探中有较大的局限性,采用新方法技术是提高隧道勘察水平的重要手段之一。结合玉(溪)磨(憨)线特长隧道—大金山隧道音频大地电磁测深工作,阐述了音频大地电磁测深的方法原理、资料采集、地形校正等内容。以音频大地电磁法为主、结合钻探及地质调绘等手段,宏观上查明隧道的地质条件,为深孔钻探孔位布置和隧道设计提供了详实的基础资料。     

高寒艰险山区和复杂地质条件的铁路物探

研究目的:新建铁路川藏线拉萨至林芝段位于西藏高寒山区峡谷地段,隧道占该段线路长度的53%,由于隧道深孔钻探困难等原因,大量地采用天然场音频大地电磁法(AMT)进行隧道物探。因缝合带是西藏特有的地质构造产物,根据工程物探资料直接解释缝合带目前国内外带鲜见公开文献报道。因此,本次物探在现有后勤保障体制下,面对缺氧、低温等特殊环境困难并且保证尽可能多地采集有效资料的前提下,探讨物探工区的极限地面高程,并研究音频大地电磁资料与缝合带的对应关系和规律,为今后拟建世界上地形地质条件最为艰险复杂的川藏线康定至林芝段的铁路物探提供技术支撑和借鉴。研究结论:(1)在AMT资料采集方面,川藏线拉萨至林芝段物探与内地物探的差别非常大,物探人员面临高寒缺氧的极端环境、负重仪器和给养沿地形陡峻的隧道地面线行走并进行物探等巨大困难,因此在地形陡峻、地面高程超过4 500 m等极端困难地段,现有体制的后勤给养条件无法保证人员安全,难以采集物探资料,会出现大量资料空白;(2)在AMT资料处理和解释方面,川藏线拉萨至林芝段物探与内地物探没有差别;(3)在反演电阻率断面图中,向下贯通延伸的条带状低阻异常或梯度高值位置对应缝合带;(4)该研究成果可用于其他高寒山区的工程物探领域中。     

综合物探技术在潍烟线金矿采空区勘察中的应用

为查明潍烟线灵山蒋家金矿采空区分布,针对测区内采空区空间分布复杂、埋深变化大,以及存在高压线、道路干扰等情况,选用测氡法、重力法、地震映像法以及天然源音频大地电磁法开展工作。测氡法和重力法可以发挥其抗干扰能力强,数据可靠等优势,为采空区平面范围的圈定提供依据;地震映像法可以进一步验证采空区范围;天然源大地电磁法可以满足采空区的勘察深度要求。研究表明,通过4种物探方法的优势互补、联合应用,精确划定了采空区的范围,研究成果对类似铁路采空区勘察研究具有一定的借鉴意义。     

滨绥线需物探解决的主要工程地质问题

介绍了滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程的地质情况,线路经过的3座主要隧道的地质状况,针对这3座隧道的地质特点,为查明隧道浅埋段的土石界限,弹性波围岩分段,构造及地下水情况,断层情况等,提出了选用电测探法、地震波折射法、可控源V6大地电磁和EH4大地电磁法等综合物探方法进行物探。     

西成客运专线长大隧道涌水特征与物探资料的对比分析

基于西成客运专线长大隧道,采用了音频大地电磁法及高密度电法进行了综合勘探。根据物探电阻率值、电阻率梯度及异常形态,选取秦岭及大巴山区10座长大隧道,对其施工涌水水文地质特征与勘察物探资料进行了对比分析。研究结果表明,音频大地电磁法及高密度电法揭示的敞开贯通型、敞贯串珠型、串珠状、部分敞开尖灭型、界面型低阻异常类型与裂隙水发育及集中涌水具有较好的相关性。揭示的圈闭型、界面型及部分敞开尖灭型低阻异常类型与裂隙水不发育具有较好的相关性,与物探异常相关的典型涌水有40段,平均相关性达46.5%。研究成果有助于指导隧道水文地质勘察及提高隧道涌水量预测精度。