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.     

物探技术在活动性断裂勘察的方法研究

研究目的:活动断层能引起多种自然灾害,如地震、砂土液化等地震灾害和断错、地裂缝等地质灾害。因此,研究活断层的勘察方法对于铁路建设防灾减灾而言显得尤其重要。为减轻活断层灾害和确保工程安全,物探先行,在铁路勘测阶段,通过对活动性断裂及其勘探方法进行系统的分析研究,提高勘察质量,查明沿线活动性断裂的空间分布及其延伸情况,为活动断裂工程评价铁路选线、工程设计等提供依据。本文结合胶新铁路和京沈客专等勘察项目,研究物探技术在活动性断裂勘察中所发挥的作用。研究结论:(1)物探采用地震映像法、密点距电测深可有效地查明活动性断裂的浅部位置分布;(2)采用地震反射可查清中、深部断裂发育延伸情况及特征;(3)采用测氡法既可查明由活动断层引起的地裂缝在近地表的分布情况,又可对断裂的活动性进行分析评价;(4)本文研究结论可为同类活动性断裂和地裂缝勘察提供借鉴。     

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。     

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。     

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。     

工业干扰条件下构造勘察综合物探技术研究

在铁路建设地质勘察中,构造勘察是一个重要的课题。在工业干扰情况下(高压线密集、工业厂房分布),由于工业游散电流影响,以感应电磁场为理论基础的电磁法效果很差。而直流电法、地震映像法基本不受其影响或者受影响较小可以有效开展工作。通过东乌线铁路断层破碎带的勘察,综合应用电阻率法、地震映像(高密度地震)法等物探技术,克服高压线、工厂等工业干扰,取得了理想的应用成果,查明了断层的位置、宽度及产状,为构造地质评价和铁路选线提供了有力的地质依据。     

多次覆盖地震反射波法在琼州海峡跨海工程中的应用

基于琼州海峡具有海水深、覆盖层厚、断层埋深大等特点,试验采取浅层地震反射波法、中深层地震反射波法相结合的方法,沿桥位(隧道)中线布置纵测线,对在纵测线存在物探异常的地段,适当加布一定数量的短纵测线和横测线,获取了0~1 600 m深度范围内的有效地震反射波,经数据处理推断出各地层反射界面及断层,为线路方案比选以及大桥和隧道的设计提供基础资料,两种方法优势互补、相互验证,达到了预期的勘察目的。     

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。     

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。