高密度电法在水底隧道工程勘察中的应用研究

高密度电法在陆地上的应用已经相当成熟,在水域包括淡水水域和浅海水域中的应用相对较少。水域工程相对于陆域工程,勘察技术难度显而易见,作为一种成熟高效的物探方法,高密度电法在水域工程勘察中的应用值得研究。本文通过建立淡水水域和浅海水域地质模型,进行正反演计算分析,应用两个实例证实高密度电法在水底隧道勘察中的应用效果显著,特别是在水底地下低阻构造带、地层界线的划分、基岩面起伏情况勘察方面效果尤为突出,这对水底地下隧道施工提供了很好的支持。

水域地震反射波法在陆丰核电厂排水隧洞勘察中的应用

水域工程的地球物理探测方法首选地震反射波法,其具有高效、定位准确等特点。陆丰核电厂1、2号机组的排水隧洞工程盾构法施工区间长度超过2km,勘察资料显示盾构区间存在孤石、基岩凸起、基岩破碎带等不良地质,准确查明盾构区间内不良地质的分布情况可为盾构施工提供重要依据。本文采用地震反射波法对盾构区间进行全面探测,基本查明了区间内基岩界面、基岩凸起分布区段,发现3处基岩破碎带,圈定疑似孤石异常若干处,根据探测成果提出验证钻孔14处;经第三方钻孔验证,探测成果准确查明了基岩界面,并成功揭示了孤石、破碎带等不良地质。

珊瑚岛礁工程地球物理方法初探

梳理了国内珊瑚岛礁岩土工程物探调查的现状,结合钻孔原位测试,采用成熟的物探方法对珊瑚岛礁进行综合地球物理勘探,说明了各种物探方法的场地适应性和效果。主动源面波探测效果好,面波视速度剖面很好地反映了珊瑚碎屑层与礁灰岩的地层层序;水域地震反射波对外礁坪、向海坡、外海的沉积层界面反映清晰,发现某岛礁的西南、东北端的水底形态不对称,沉积层差异大,可能与珊瑚礁成长的海洋水动力环境有关。孔内电阻率原位测试数据表明,松散珊瑚碎屑层与礁灰岩的电阻率差异很小,在同一数量级,总体上无法采用电法类勘探方法进行地质分层。

综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究

主要介绍了地震反射波、水域高密度电法和高频大地电磁测深物探方法在过江隧道工程勘察中的应用,水域工程的物探方法首选地震反射波,但在水较浅、水底介质较硬的地方,水底多次波很严重,下覆地层的有效信号弱,难以得到理想的效果。在地震反射波方法失效的情况下,尝试采用水域高密度电法和高频大地电磁测深法探查构造低阻异常地质体,取得了一些测试成果,通过综合对比,相互佐证,提高了勘探成果的可靠程度。

微动探测方法在城市地铁盾构施工“孤石”探测中的应用——以福州地铁1号线为例

孤石在我国南方花岗岩地区普遍存在,其分布无明显规律,形状各异,强度可达到100 MPa以上。福州地铁1号线在施工过程中遇到了孤石问题,盾构区间范围内的孤石如果没有提前查明并处理,会给盾构施工造成重大不利影响和安全隐患。采用微动探测方法有效解决了福州地铁1号线的孤石问题,运用微动探测成果结合少量钻孔验证进行盾构施工的安全性分析,为盾构施工提供指导。简要阐述了微动探测方法的基本原理,介绍其在福州地铁1号线多个盾构区间孤石探测的成功案例,说明微动探测方法适用于城市复杂的环境条件,在盾构施工孤石探测方面具有良好的应用效果。

多重网格法在地球物理正反演应用研究中的进展

现阶段地球物理三维勘探面临越来越复杂的问题,其要求更精细的三维网格剖分,现有的一些方法随着网格节点的增加其收敛速度相应减慢。对于应用中更复杂实际模型、更细密网格剖分以及更快收敛速度要求,难于有进一步提高。要有所突破,需借助计算数学最新进展,引入新的高效算法。多重网格法是近二十年迅速发展的一种求解微分方程近乎最优的新算法。本文首先简单介绍了多重网格法基本原理和运算格式,着重介绍了当前国内外多重网格法在地球物理正反演中的应用成果和发展现状。此外,对多重网格法在地球物理正反演中的应用前景及发展趋势进行了展望。

多重网格法求解三维椭圆型偏微方程

本文简要介绍了多重网格法的基本原理以及V、W循环方式的具体实现步骤。然后引用数值算例-三维椭圆型偏微分方程对其计算效果进行了分析,讨论了网格剖分数目对多重网格法的收敛速度和收敛精度的影响,得到其收敛速度与网格剖分数目无关,并有效地提高了有限差分计算的精度,充分地体现了多重网格法的高效性和收敛速度快等特点。此外,探讨了多重网格法各个部分的最优化组合,如V循环和W循环、前光滑和后光滑次数以及多重网格最大循环次数的最佳选取问题,对比分析了多重网格采用不同的循环方式和光滑次数下收敛精度和收敛速度的差异问题。

微动方法在南海某珊瑚岛礁岩土勘察中的应用

近年来,南海珊瑚岛礁是我国的重点开发和保护对象,本次使用环保的微动方法对南海某珊瑚岛礁进行勘察,采用半径2.5m的圆形台阵同时接收三个分量的天然微动信号,通过与大陆城市福州1个钻孔微动信号进行对比,分析了南海某珊瑚岛礁微动信号的频谱及H/V谱比特征,采用高分辨率F-K算法提取每个微动台阵的Rayleigh波频散信息,形成二维面波相速度剖面,参考测点的H/V谱比峰值频率,有效划分了珊瑚岛礁的覆盖层和基岩面,达到了预期的勘察目的。

微动技术在城市地下病害体探测中的应用研究

近年来国内城市化进程加速,伴随着频繁的工程活动(道路,地铁,深基坑工程等)与城市地下管线老化等因素影响,城市地下病害体问题日益突显。如何在复杂的城市空间中准确找出地下病害体的分布是地球物理勘探的热点,微动勘探技术作为一种无损勘探对城市地下病害体有较好的探测效果。微动勘探技术的基本原理是将微动信号中提取面波(瑞利波)的频散曲线,通过对频散曲线进行反演,最终通过横波速度的差异来解释地下的结构,本文将微动勘探技术在城市地下病害体工程中应用提取出的地层相关属性(如:H/V(horizontal/vertical)谱比曲线、频散曲线、相速度剖面等)进行综合解释。结果表明,该方法可以有效提高对城市地下病害体探测准确度,而且拥有着经济、快捷、无损等诸多优点。