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。     

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。     

EH-4电导率成像系统在铁路长大隧道中的应用

EH-4系统是一种可控源人工场和天然场相结合的大地电磁测深方法。通过引进此项新技术并应用天然场进行大地电磁测深，成功地解决了长大隧道勘察中遇到的构造断裂、岩溶、地下水及土石分界等问题。     

基于高频大地电磁法相位信息压制静态效应方法研究

由于浅地表电性不均匀体造成的静态效应严重影响高频大地电磁数据处理精度,通过有限元方法模拟浅地表电性不均匀体对于层状模型高频大地电磁数据的影响规律,发现静态效应对于高频大地电磁相位信息影响较小,提出利用地表辅助电性资料结合相位信息静态校正方法,实例证明该静态校正方法能有效压制高频大地电磁静态效应。     

广域电磁法在深埋隧道勘察中的应用研究

研究目的:广域电磁法是一种适应艰险复杂山区勘察并满足工程勘察精度要求的大深度勘察方法,本文通过对广域电磁法基本原理和特点的分析,并通过九天山隧道多测线的勘察应用以及与音频大地电磁法和大地电磁法的成果对比,旨在研究广域电磁法在艰险复杂山区深埋隧道勘察中的效果。研究结论:(1)广域电磁法在本次勘察中,有效深度达到2. 8 km,完全满足大深度隧道勘察的需要;(2)本次工作最大发射电流达到20 A,对地形和地表不均匀体产生的静态效应进行了较好的压制;(3)通过和大地电磁法(MT)以及音频大地电磁法(AMT)的对比,浅部信息比AMT丰富,深部信息比MT丰富,纵向分辨率提高很多,可以实现大深度隧道全范围的精细化勘察;(4)广域电磁法有效进行了地层的精细化划分,推断了构造位置与倾向,提示了软弱风险区,适用于艰险复杂山区深埋隧道地质勘察。     

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。     

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。     

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。     

大地电磁测深进行隧道围岩分级的可行性研究

研究目的:以往工作中,物探专业通过开展浅层地震折射法取得岩体纵波速度,但浅层地震折射法受理论以及震源能量限制无法取得深埋隧道洞身附近的岩体速度,使得围岩等级的划分缺少依据。寻求利用电性差异即应用大地电磁测深技术进行隧道围岩分级的研究是十分必要和迫切的。研究结论:浅层地震折射法在取得深埋隧道围岩的纵波速度方面存在很大限制;大地电磁测深法在铁路地质勘察中已成为主要方法,在电阻率区分上是有效的,其成果可以成为判断岩石完整性的依据,应用大地电磁测深技术进行隧道围岩分级是可行的。     

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。     

大地电磁二维正则化反演研究

研究目的:在大地电磁反演方法的研究中,模型与观测数据一般是非线性关系,观测数据的有限性及含噪声使得反演结果具有非唯一性,地球物理建模理论的近似和先验信息的不足使得各反演方法难以兼顾解决全局收敛和高效收敛问题。通过在目标函数中采用正则化方法,可以使得不适定反演问题具有稳定的反演结果,改善解的稳定性和非唯一性问题。因此,寻求一种合适的二维正则化反演方法显得尤为重要。研究结论:(1)求解适定的大规模反演线性方程组时,为了改善高斯-牛顿法的局部收敛,可以采用阻尼高斯-牛顿迭代算法,通过对理论模型的试验,基于阻尼高斯-牛顿算法的大地电磁二维正则化反演计算结果真实地反映了模型的地电参数,准确地把握住异常体的深度及大小,说明该反演算法是有效的;(2)将模型反演计算的预测数据与实际的观测数据进行对比分析,无论是预测视电阻率数据,还是阻抗相位数据,都与其实际观测数据基本吻合,说明了反演算法的准确性,适用于大地电磁的二维资料解释;(3)利用GCV法可以有效地确定出较优的正则化参数,将不适定问题转化为适定问题进行求解,保持数据目标函数和模型约束目标函数之间的平衡关系,进而使模型方差和分辨率之间达到最佳折衷;(4)该反演方法适于近似水平地形条件下进行大地电磁二维正演模拟,可用于铁路、公路等勘察领域二维大地电磁数据资料解释中。     

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。     

可控源音频大地电磁在铁路工程勘察中的应用

通过可控源音频大地电磁测深法在太中、石郑、京沪等线的应用实例,说明该方法在铁路工程勘察中是一种经济高效的勘探技术。     

大地电磁法与地质钻孔法在铁路隧道勘察中的对比分析

大地电磁成果能够对岩体的完整性情况、富水情况进行宏观描述,指导钻探。大地电磁成果会受到静态效应的影响,静态效应有时可高达两个数量级,近似于电场正常场与异常场的比值平方,严重影响CSAMT方法的定性解释结果,出现虚假的陡立深大断裂或垂向大延伸的异常体。因此,大地电磁成果资料存在如上异常体时,应细致分析,避免与异常混淆。     

电磁法在贵南高铁暗河勘察中的应用

暗河勘察一直是长期困扰工程物探的难题之一,尤其是在西南山区,地形起伏大,地下分布暗河较多,很多常规物探方法无法正常开展。以贵南高铁几处暗河勘察为例,探索高精度瞬变电磁法、天然场音频大地电磁法在暗河勘察中的应用。     

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。     

CSAMT法在洪河特大橋勘探中的應用

可控源音频大地电磁法是一种测量卡尼亚电阻率和相位的电磁探测技术，在工程勘查领域取得了显著的应用效果。本文介绍了该方法的探测原理及资料解释，利用GDP32-Ⅱ多功能电法仪对石郑客运专线洪河特大桥址进行了勘查，查明了设计线路下方存在的隐伏断层，为大桥的设计、施工提供了重要的地质资料料。     

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。     

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.     

采空区物探方法新探

介绍三个采空区物探实例,分别采用瞬变电磁法、高频大地电磁法和微重力法探测。详细介绍了物探工作布置、数据采集及资料处理解释,取得了较好的探测效果。