花岗岩隧道物探异常区岩体特性研究

在长大隧道工程勘察中,物探异常区往往是关注的重点。本文以八坊花岗岩隧道为例,首先应用高密度电法开展地球物理勘察,然后在隧道洞身低阻异常区布置勘探孔,并在孔内进行了综合测井及抽水试验。结果显示:物探异常区花岗岩电阻率低,岩石声波波速低,渗透系数大,岩体成砂土状,为全风化花岗岩。在勘察成果的基础上,预测了隧道可能发生的工程地质灾害类型及段落,以减少隧道施工的风险。     

高频大地电磁法在屏峰山隧道勘察中的应用

高频大地电磁法在长大深埋隧道隐伏断层破碎带等异常区域的物探工作中,具有良好的探测效果。以高频大地电磁法在屏峰山隧道勘察中的实际应用,揭示屏峰山隧道的地质构造特征,指导屏峰山隧道异常区域的钻探布置工作。     

沂沭高烈度地震区选线综合物探

在遥感判释、地质测绘的基础上,采用了可控源音频大地电磁法、地震纵波反射、高密度地震等先进的方法技术,配合传统的电、磁、震等物探方法,对胶新铁路沂沭断裂带开展综合物探工作勘察。重点论述了各物探方法的作用及典型物探断面的效果分析,对地震纵波反射和人工源大地电磁法在活动性断裂勘察中所发挥的作用也做了实例分析。     

综合物探技术在旧堡隧道勘察中的应用与效果分析

隧道勘察中,复杂的地质条件给解决工程问题造成了很大的困难,以张集线旧堡隧道勘察为例,论证综合物探技术的优势及其应用的效果。采用大地电磁法及综合测井等物探方法,可准确地揭示地下深层与浅层地质体的地质特征差异,较好地解决断层、承压水等复杂地质问题,并对开挖验证的涌水、塌方、变形的位置及规模与大地电磁法的解译结果进行了对比分析,研究成果可为同类工程提供借鉴。     

西南地区长大深埋隧道综合物探的应用研究

综合物探方法对于解决复杂地质条件下的勘察任务是十分必要的。我国西南地区地质情况复杂,长大深埋隧道工程任务很多,高质量的勘察效果对于隧道工程的施工至关重要。通过云雾山隧道的综合物探方法探查,介绍了EH4法、高密度电法、电阻率测深法的方法原理及其仪器,并且结合地质调查和钻探结果对比分析了这些方法在隧道勘察中的应用效果。     

某岩溶隧道涌水预报技术探索

研究目的：提高隧道涌水预报的可靠性和预报工作效率，减少盲目性，为现场施工地质超前预报寻找一种较为适宜的地质调查与分析的方法。 研究方法：在勘察设计资料基础上，通过对隧道穿越区域地面及洞内工程地质及水文地质的实地调查，对岩溶发育的规律及隧道涌水进行相关性研究。 研究结果：通过研究，得知深大断裂对深部岩溶洞穴与暗河发育具有控制作用，划分出了隧道穿越区内重点涌水区段；对重点涌水区段，选择与探测目的相适应的中短距离电法物探手段进行详细探测，并预测涌水规模；运用洞内地质编录信息对预报方案及相关技术参数进行修正，实现了预报体系的逐渐优化。 研究结论：深大断裂对岩溶的发育控制作用显著，大型充水溶洞的总体发育方向与断裂走向相同；中短距离的高精度电法物探手段对水的敏感性强于弹性波法物探手段，适宜进行重点涌水区段的详细探测；岩溶区隧道涌水预报工作宜采用多手段协同预报的方法，以提高预报的可靠性及工作效率；预报的过程是一个不断优化的过程。     

大地电磁技术在太行山隧道勘察中的应用

全长27．87km的太行山隧道，最大埋深为450m，为国内目前最长的铁路山岭隧道。隧道区内存在大量特殊地质问题。介绍了可控源音频大地电磁（CSAMT）、高频大地电磁（HMT）技术方法的原理，以及在解决太行山隧道洞身附近的地层、地下水、构造及岩溶发育等地质问题方面的应用。通过深孔钻探，对发现的构造、地下水等异常进行了验证。总结出了各种不同地质问题所反映的大地电磁异常特征，为长大深埋隧道的勘察提供了一种有效的勘察手段。     

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。     

高速铁路隧道勘察钻探与物探综合应用分析

为研究鄂西山区某高速铁路隧址区工程地质问题,在勘察过程中采用综合勘探手段,利用钻探、音频大地电磁法、高密度电法,对隧址区地层情况、水文地质和工程地质条件、及其构造断层、岩溶、岩体富水破碎带的空间展布形式进行勘察。并将钻探实际揭露的目标地质体地层情况与物探解译成果进行对比分析。研究表明,物探对地层的岩性以及岩体破碎带的解译精确率较高,对构造断层、岩体破碎带以及岩溶等物性特征差异明显的地质体,两种物探方法均可对其定性辨别。研究结果表明,不同物探勘测方式探测出的异常地质体情况可能不同,通过对多种物探结果解译分析,可以提升物探成果准确率;通过钻探与两种不同物探的相互验证,可以较好查清隧址区钙质胶结砾岩区岩溶发育、富水情况及断层破碎带分布情况。     

隧道综合地质预报技术

综合物探方法在隧道地质预报中的应用研究和隧道开挖结果表明:长大隧道的物探地质预报工作最好先开展可控源音频大地电磁法勘探查明各种构造、岩溶发育区、油汽囊等的位置、形状、规模和埋深,对地质情况有一个半定量认识,然后在开挖的掌子面附近开展负视速度地震反射波法或TSP法精确预报掌子面前方的不良地质。     

音频大地电磁法在尾矿库排洪隧洞勘察中的应用

依托某尾矿库排洪隧洞勘察,简要论述音频大地电磁法的野外工作方法及原理,通过外业采集数据的处理和反演,对电阻率断面进行综合解释,得出测区主要地层与视电阻率的对应关系,查明了岩性分界线的具体位置及地层情况,实现了在本区物探勘察的目的,取得了良好的效果。     

秀山隧道水文地质特征分析研究

研究目的:玉蒙铁路秀山隧道受云南特殊地质构造影响和异常活跃的地壳运动作用,溶蚀管道与宽大裂隙发育,岩溶水、构造裂隙水相互混杂并形成复杂的地下水网络系统。通过对隧址区域工程地质与水文地质条件以及施工开挖揭示的洞身涌水特征进行系统分析研究,查清隧道涌水来源及其与杞麓湖的水力联系。研究结论:(1)通过对隧道洞身涌水量最大段落进行综合分析及水样同位素测试,表明地下水来源于隧址区接受的大气降水;(2)杞麓湖湖水与隧址区地下水在来源上存在明显差异,隧道涌水与湖水联系较弱;(3)隧道穿越曲江、杞麓湖两个水文地质单元,施工至不同洞段水文地质特征表现出较大的差异性;(4)本文研究结论可为同类地质环境隧道工程勘察设计施工提供参考借鉴。     

高频大地电磁法在云雾山隧道勘察中的应用

云雾山隧道是成渝高速公路复线的关键节段工程,按设计属于特长深埋双洞隧道。隧址区工程、水文地质条件复杂,岩溶、断层较为发育。高频大地电磁测深具有不受高阻屏蔽、探测深度较大、受地形影响较小、分辨率较高、操作较为便捷等优点。介绍以EH-4电导率成像系统为代表的高频大地电磁法在云雾山隧道勘察中的应用情况,其结果表明:高频大地电磁法(EH-4)在特长深埋隧道勘察中能够有效用于识别并圈定数百米范围内的不良地质体,从而为隧道的设计、施工提供地球物理依据。     

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.     

牡绥线初测综合物探

牡绥线初测阶段综合物探选用地震折射波法和电测深法查找隧道进出口的土石分界；在无玄武岩盖的区域用地震折射波法探测基岩纵波，结合其他资料评定隧道围岩分级；在地形陡峻区域，采用可控源大地电磁和EH4大地电磁法探测断层。钻探揭示的地层、岩性、断层及地下水等情况与物探结果比较吻合。     

宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井突涌水特征与防治措施研究

铁路隧道大突涌水灾害一般认为发生于岩溶发育及断层构造带等易形成大型含水构造的地段,通过对宝兰客运专线麦积山隧道2号斜井的研究分析,普遍认为是工程地质及水文地质条件相对较好、富水性相对较弱的花岗岩隧道中的突涌水现象。并在勘察施工过程中运用地质调查法、物探法、超前水平钻法等多种勘察手段,结合区域背景资料综合分析,总结出花岗岩的构造节理定向等距、空间分布非均匀性、涌水量非线性变化、流态相对单一等特点及发育规律,并以此结论为基础论述突涌水防治措施方案的比选研究。最后施工验证了治理方案"顶水作业,辅助注浆封堵"的安全合理性。     

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。     

高寒区铁路工程物探作业的研究与实践

研究目的:高寒区物探作业是摆在铁路物探工作者面前的一道难题,环境温度低于或临界于物探仪器设备工作温度时,仪器设备往往不能处于正常工作状态;地表冻层的高阻、高速屏蔽作用常常干扰着物探野外数据采集与分析解释,在牡绥线和集通线物探冬季作业中,通过方法选择、仪器性能研究及试验,解决了铁路工程物探高寒季节施工的问题,利用综合物探的手段解决了隧道及桥址的工程地质问题,减少了昂贵的深孔钻探费用,为铁路控制性工程勘察抢出了宝贵的工期。研究结论:(1)地表冻层产生的高速屏蔽,通过检波器的埋设和高频滤波可消除干扰。(2)直流电法勘探只有将电极打透冻层才能克服地表高阻屏蔽作用。(3)人工源大地电磁是深埋长大隧道勘探的首选物探方法,但是,其发射系统及接收装置的电子元件和自供电电池复杂,抗寒能力次于天然源大地电磁。(4)天然源大地电磁(MTU-5A)外设简单,电极、磁探头与主机直接相连,减少系统干扰和繁杂线路出现问题的几率,抗寒能力强,在干扰小的情况下,也可达到高精度圈定目标的目的。     

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。     

高密度激电法在铁路不良地质勘察中的应用

激发极化法是一种传统的物探方法,多用于矿产资源勘探。采用高密度激电法工作模式的单极-偶极装置和偶极-偶极装置进行滑坡、断层及采空区巷道的勘察,取得良好效果,电阻率和极化率参数均能较好反应滑坡界面和断层位置,在高人文噪声区的采空区勘察中,虽然极化率参数受到严重干扰,但由于本方法具有发射功率大的特点,电阻率参数依然能够较好反应采空区位置及分布。实践证明本方法具有成果参数多、勘探精度高、抗干扰能力强的特点,可用于铁路不良地质物探勘察,相较于其他传统工程物探方法在解决中浅层地质问题时有一定优势。