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。     

物探技术在隧底岩溶勘察中的应用研究

利用探地雷达和高密度地震映像综合勘察方法进行隧底岩溶探测,圈定隧底10 m范围内岩溶发育段落,保障铁路运营安全。结合不同地层的岩溶发育规律,与地下水的相互作用影响以及地震波、电磁波在岩溶发育区传播过程中,形成反射、绕射、散射等规律,采用综合物探技术探测。在地震映像探测中,采用落锤震源激发,组合检波器接收。结合工程实例,证明综合物探技术探测隧底岩溶的有效性,指出异常深度的确定方法以及物探成果图上仅存单一异常情况的处理分析。     

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。     

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。     

地震映像剖面数值模拟研究

研究目的:在铁路勘探过程中,经常遇到采空区、软弱层等不良地质因素。对上述不良地质现象,地震映像法是一种有效的勘探方法。地下介质的复杂性决定了野外地震映像法采集波场资料的复杂性,资料解释和异常判别困难,有时甚至使方法失效。识别有效信号和干扰信号,可以提高资料的解释精度。研究结论:通过对实际模型的试算,有效地模拟了地震映像剖面。模拟剖面可以看到显著的物探异常,有效地反映了复杂结构中的波场形态和特征。研究表明,有限差分数值模拟不仅允许速度纵向变化,而且允许速度横向变化,更适用于实际模型,是一种行之有效的共偏移距剖面数值模拟方法。通过研究,可以更加准确地判定异常的空间位置和形态,提高探测精度,对实际的解释工作具有一定的指导意义。     

高密度电法在岩溶路基勘察中的应用

岩溶是喀斯特地区一种典型的不良地质体,对铁路质量安全影响很大。高密度电法作为岩溶探测的一种有效方法已经应用于工程地质勘察中。介绍了高密度电法的基本原理和工作流程,根据某铁路岩溶探测实例,说明了高密度电法在探测覆盖层厚度和岩溶发育情况中的可行性,并结合钻孔资料验证其正确性和可靠性,为铁路建设提供了可靠的质量保证。     

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。     

TSP隧道地质超前探测中反射波主频的探讨

针对隧道施工狭窄的场地条件和施工机械振动干扰的超前探测工作环境,为提高TSP隧道地质超前探测外业采集数据的可靠性,对TSP地质超前探测外业采集的反射波主频与隧道地质超前探测效果进行试验研究。通过宜万铁路复杂岩溶隧道TSP地质超前探测的应用实例数据,得到了隧道TSP地质超前探测反射波正确频谱分析图和干扰较大频谱分析图以及隧道Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ～Ⅴ级围岩级别的TSP地质超前探测反射波主频范围频次图,从外业采集的反射波频谱对TSP隧道地质超前探测外业采集数据质量进行了判别。     

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。     

岩溶地区铁路既有线路的路基病害探测研究

针对南宁局管内既有铁路多位于岩溶地区的特点及存在各类地质病害隐患的问题,采用浅层地震反射波法对铁路路基地质病害进行探测,同时对异常地段采用其它物探方法进行探测验证;并根据探测结果,对路基病害隐患类型进行分类分级,据此提出相应的整治病害建议,以保证线路稳定、确保行车安全。     

超长炮孔法在复杂岩溶隧道地质超前探测中的应用

以宜万铁路复杂岩溶隧道地质综合超前探测中超长炮孔法的应用为例,总结了超长炮孔法的孔数等要素与开挖断面尺寸、安全岩盘厚度、工作面前方及周边地质复杂程度的密切关系,提出了超长炮孔法工作布置、超长炮孔要素等探测方案的确定方法及其在复杂岩溶隧道地质综合超前探测中的应用,完善了复杂岩溶隧道工作面前方和工作面周边地质综合超前探测的安全理念。     

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。     

地震方法对采空区的多尺度探测与分析

采空区勘察一直是铁路工程设计与施工的难点。利用多尺度(地震纵波反射、地震横波反射及地震映像)地震方法对采空区进行联合探测,研究不同尺度地震方法对采空区的反映特征,以探明采空区的位置和结构特征。工程实例表明,地震纵波反射可快速探测采空区的宏观特征及埋深;地震横波反射可有针对性地探测采空区的细部结构及浅部地层特征;地震映像适用于超浅层探测。     

瞬变脉冲电磁法探测地下岩溶洞穴研究

结合瞬变脉冲电磁法探测地下岩溶洞穴实例,充分利用图形图像处理技术,在原有物探基本图形的基础上,实现野外瞬变电磁法测试结果的最佳显示,提高了岩溶预报的解释精度,结束了线状图、面状图描述地球物理三维场的现状.根据杭州留下段立交桥桩基下岩溶的探测实例,分析瞬变电磁法探测岩溶分布的实际效果,该结果已经实际工程验证,达到并满足工程要求.     

七步法超前地质预报在高铁岩溶隧道中的应用

为了降低岩溶隧道施工风险,基于地质调查法、多种物探法和超前钻探法相结合的综合超前地质预报方法,并在此基础上设计岩溶隧道“七步法”超前地质预报方案,用于探测岩溶隧道的工程、水文地质条件。在张吉怀高铁永顺隧道的实际应用表明,该方法可精准定位掌子面前方不良地质体空间范围与位置,提高预报精准度,降低施工安全风险,同时方便技术人员进行系统自检,查漏补缺。研究结果表明,“七步法”超前地质预报实现了多方法、多属性、多角度、多探测长度的综合预报目标,可较好地解决岩溶超前预报难的问题,为岩溶隧道的安全施工提供技术支持。     

高密度直流电测法超前地质预报技术

研究目的:复杂的岩溶隧道易发生突水突泥安全质量事故,为了对隧道前方地质富水状况进行准确的探测,给隧道安全、快速施工提供超前地质依据。研究结果:通过结合水平超前钻探验证,证明在岩溶隧道依靠高密度直流电法对岩溶富水情况探测较为准确,为防止隧道发生突水突泥,保证安全、快速施工提供了有力保障。     

五龙山隧道施工岩溶地质预报综合技术

采用HSP声波反射法、TSP-203地质预报系统和地质雷达对五龙山隧道岩溶地质进行测试分析,实践证明该综合预报技术的实施是成功的,在预报过程中应始终坚持"地质法基础",以HSP声波反射法作为常规预报手段,灵活应用TSP进行长距离探测,采用地质雷达对已开挖揭露溶洞周边进行精细探测。     

超低频地质雷达在岩溶勘探中的应用研究

研究目的:高频及中低频地质雷达在工程质量检测及浅部岩溶、洞穴的探测中已得到广泛应用,但在勘察设计阶段的较深部(15～40 m)路基岩溶探测中需要采用更低频率地质雷达进行探测。通过对超低频雷达组合天线的应用研究,可采用改变组合频率实现某些特殊情况下大深度的岩溶探测,以弥补传导类电法勘探的不足。研究结论:超低频雷达组合频率在某些较厚覆盖层场地条件下可取代常规直流电法,由于地表坚硬或地形起伏较大所带来的应用能力不足,从而可提高路基岩溶勘探精度及效率。针对不同场地条件下的各种雷达空气回波干扰特征进行了分析并找到了较合理的处理方式,在实际应用中取得了较好的岩溶探测效果。     

概论岩溶或地质复杂隧道隧洞地质灾害超前预报技术

概略论述了岩溶或者地质复杂隧道隧洞广义的施工地质灾害超前地质预报技术,其中包括TSP探测解译、断层参数预测法预报隧道断层和地面不良地质体投射法等3种长期超前地质预报新技术,包括地质雷达探测解译、掌子面编录预测法、不良地质前兆预测法等3种短期超前地质预报新技术,还包括施工地质灾害监测、判断和警报新技术.     

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.