The Practice of Forward Prospecting of Adverse Geology Applied to Hard Rock TBM Tunnel Construction： The Case of the Songhua River Water Conveyance Project in the Middle of Jilin Province

An increasing number of tunnels are being constructed with tunnel-boring machines （TBMs） due to the increased efficiency and shorter completion time resulting from their use. However, when a TBM encoun- ters adverse geological conditions in the course of tunnel construction （e.g., karst caves, faults, or frac- tured zones）, disasters such as water and mud inrush, collapse, or machine blockage may result, and may severely imperil construction safety. Therefore, the advance detection of adverse geology and water-bearing conditions in front of the tunnel face is of great importance. This paper uses the TBM tun- neling of the water conveyance project from Songhua River as a case study in order to propose a compre- hensive forward geological prospecting technical system that is suitable for TBM tunnel construction under complicated geological conditions. By combining geological analysis with forward geological prospecting using a three-dimensional （3D） induced polarization method and a 3D seismic method, a comprehensive forward geological prospecting technical system can accurately forecast water inrush geo-hazards or faults in front of the TBM tunnel face. In this way, disasters such as water and mud inrush, collapse, or machine blockage can be avoided. This prospecting technical system also has reference value for carrying out the forward prospecting of adverse geology for potential TBM tunneling and for ensuring that a TBM can work efficiently.

水利工程白蚁防治研究进展

白蚁是一种主要的害堤动物,一直是水利工程安全运行的重大隐患,经济社会的发展和复杂环境的变化对白蚁防治提出了更高的要求。梳理了水利工程白蚁防治中预防、探查、处置三个环节的研究进展,阐述了白蚁防治关键技术的基本原理、适用场景及应用效果;回顾了白蚁监测预警技术的发展过程,介绍了技术原理、系统架构和功能实现;总结了白蚁综合防治技术的实践及探索,探讨了现阶段白蚁防治技术的适用性和局限性。在此基础上提出了对白蚁习性规律、白蚁蚁巢精准探测、白蚁智能监控预警、堤坝动物危害风险评估、白蚁防治综合治理及体制机制建设等研究方向的思考,为促进白蚁防治更加精准高效、绿色智能提供借鉴。

远景施工影响下的变电站地基承载力特征分析及综合施工方法——以北京市大兴变电站为例

现有的地基承载力特征分析模型没有建立地基承载力的边界条件,导致模型的数值模拟结果与实际测量情况误差较大。因此,在远景施工影响下,以北京市大兴变电站为例设计变电站地基承载力特征分析方法,为综合施工方法提供保障。计算岩土力学特征参数,分析岩土微粒与周边应力的关联,将其分为光滑面与粗糙面,分别计算地基两侧土体力学特性,经多点交叉建立地基承载力边界条件,构建变电站承载力数学模型,计算区域地基承载力上限,匹配综合施工方法。实验结果表明:实验组得到的数值模拟结果与实际数值的误差约为11.35%,准确性较高;实验组的总费用为73 646万元,施工方法的建设费用较少,远景施工影响下的变电站地基承载力特征分析及综合施工方法的实际应用效果较好。

基于高斯混合聚类的综合物探方法及其在岩溶勘探中的应用

综合物探是一种有效的岩溶勘探技术,但其预测结果中存在人为影响大、溶洞边界模糊等缺点.首先,基于机器学习技术,采用高斯混合模型,分别对高密度电法和面波法勘探数据做分类处理;然后,提出Category-boundary算法,进一步细分上述分类得到的边界,提高高斯混合模型分类精度;最后,根据专家经验与地勘资料制定分类融合规则,在勘察数据驱动和工程地质知识引导的有机结合下,形成一套综合物探的高精度分类融合新方法.将新方法应用于浙南某岩溶勘探工程,获得了边界清晰的溶洞探测结果,与实际钻孔信息对比高度吻合,验证了新方法的有效性.

河湖长制综合管理数字化平台建设的现状、困境与展望

针对河湖长制综合管理数字化平台建设已取得的成效和存在的问题,从数字化平台、技术路线、数据库、平台功能等四个方面,总结与分析了数字化平台架构、内容、功能研究现状以及平台建设内容。从尊重平台建设规律、加强平台顶层设计、建立数据共享机制、实现天空地水一体化监管、强化大数据与人工智能等技术的应用、实现长效协同管理、编制技术标准规范、设计平台建设策略等方面对平台建设进行了展望。研究结果表明,数字化平台是支撑核心业务的根本,数据共享和协同管理是数字化平台的基础,智能化和自动化是数字化平台所采用的技术或手段。

吉林省三道砬子-错草顶子水系沉积物地球化学特征及找矿远景

1∶5万水系沉积物测量作为一种重要的地球化学普查手段,现已被广泛应用。此次在三道砬子-错草顶子地区开展1∶5万水系沉积物测量,旨在圈定异常,通过对异常的检查和评价,圈定找矿靶区,进而划分找矿远景区,并作出成矿预测。基于该区水系沉积物测量的11种元素原始测量数据,统计分析了水系沉积物元素分布与特征参数,总结了富集离散规律、元素组合特征及其与成矿地质条件的关系。结合成矿地质条件、地球化学特征,圈定出综合异常24处,在综合研究的基础上划分出了3处找矿远景区,具有较大的成矿潜力,为多种有色金属矿产靶区优选、资源潜力评价和下一步地质找矿工作指明了方向。

综合地球物理方法在中深层地热资源勘查中的应用综述

地热能作为一种清洁低碳、可循环利用的稳定能源,其开发利用对于推动温室气体减排,实现碳中和、碳达峰目标具有重要意义。目前,中国资源开发利用主要集中在浅层地温能方面,中深层地热能勘探受储层埋深大、勘查手段单一等影响勘查难度较大,为提高地热勘查效率,需引入成本低、环境破坏性小、施工效率高、探测深度大的地球物理技术。本文介绍了近年来中深层地热资源调查采用的重、磁、电、震等多种地球物理方法的基本原理与应用概况,并对不同地球物理方法的特点和适用条件进行了对比分析,为不同的地质背景条件与地热勘探阶段物探方法的选择提供借鉴经验。

综合物探在黔西北猪拱塘地区铅锌矿找矿中的应用

猪拱塘地区位于黔西北铅锌矿集区,地质构造复杂,找矿前景巨大,受地形和勘查技术方法限制,研究程度较低,严重制约了铅锌矿勘查工作。为查明猪拱塘地区铅锌矿成矿环境,预测成矿有利地段,在研究区开展了激发极化法和可控源音频大地电磁测量(CSAMT),圈定了激电异常,查明了深部地层结构和控矿断裂发育情况,结合区域地质资料和岩矿石物性特征,分析了综合物探异常特征,指导了钻探工程部署,发现了隐伏铅锌矿体。最后总结了猪拱塘地区铅锌矿体具有典型的高极化率、低电阻率的特点,不同倾向断裂的交叉复合部位是铅锌矿赋存有利位置。本文为黔西北地区铅锌矿勘查工作提供了参考依据和经验积累。

综合技术在坝址区重大工程地质问题勘察中的应用

针对拟建水库坝址区近坝库岸稳定性问题、坝基抗滑稳定性问题、坝基(肩)渗漏问题,采用工程地质测绘、综合物探、工程地质钻探及坑探、综合试验、综合分析等方法对拟建场地进行勘察,并对主要工程地质问题进行评价。结果表明,采用工程地质钻探与坑探、现场及室内试验、理正边坡稳定性分析的综合方法查明了崩积体的分布情况、组成结构,分析了其形成机理及破坏机制;采用工程地质测绘及赤平投影方法查明了卸荷裂隙的发育情况并分析其对边坡稳定性的影响;采用工程地质钻探、综合物探、压水试验、钻孔电视成像等综合技术查明坝址断层及缓倾角结构面的发育情况及工程性质,评价其对坝基抗滑稳定的影响,勘察效果良好。

基于激电综合电性参数对贵州晴隆丁头山地区铅锌矿找矿问题探讨

本文提出运用物探激电的综合电性参数组合方法,实现覆盖区精细化地质填图和控矿构造有效识别,以铅锌矿成矿理论和地球物理背景为先验前提,基于电阻率、电位一阶偏导两大参数来精细识别隐伏控矿构造,基于幅频率、E及E′三大参数应用对控矿构造作用下成矿有利部位及成矿潜力进行判别,结合“地质约束+电性参数构造识别+电性参数成矿物质系统判别”建立找矿预测模式,提取了研究区主导控矿构造2条、次级含矿断裂11条,划定了4个等级的铅锌矿找矿预测区块,在研究区东南据物探异常布设实施钻孔37个,见矿孔26个,未见矿孔主要位于物探异常范围外,总体见矿率70.27%,异常范围内见矿率76%。经钻探工程验证分析,物探推测结果可行、方法可靠,可用于隐伏区的地质找矿快速填图、找矿靶区快速筛选、控矿构造精细化识别等信息提取及找矿方向预测指示。

物探在潘家口水库近副坝采空区探测中的应用

在矿产采空区对潘家口水库工程进行安全运行影响评估工作中,采用物探方法探测复核矿区临近水库区域地质构造情况,并探查近副坝范围内采空区位置、埋深等,获得了翔实的实测技术资料,为采空区对水库工程安全运行影响的评估提供了可靠的基础数据,达到为水库工程安全运行保驾护航的目的,可供类似工程参考借鉴。

综合物探方法在新城子盆地五间房地区铀矿勘查中的应用

新城子盆地为中生代陆相火山盆地,经过多期次的构造运动及风化剥蚀致使地表岩石破碎,构造形迹不明显,对铀成矿规律的总结及深部勘查带来很大困难。为解决区域基岩出露情况较好但岩石破碎的找矿难题,采用地面伽马能谱、高精度磁测与可控源音频大地电磁测量(CSAMT)等方法,结合研究区地质特征和物性资料,推断解译了14条断裂及2条剖面的岩性垂向分布、空间展布情况和铀富集成矿的有利区域。根据ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5钻孔的揭露情况,查证了断裂的存在并揭露到3段工业铀矿体。本次成功找矿案例为合理运用物探方法寻找铀矿提供了借鉴,同时预示该地区外围及深部具有很大的找矿前景。

综合物探方法和检测技术在大坝渗漏检测中的应用

伪随机流场法在大坝渗漏检测中应用广泛,也取得了极为突出的效果,但单一使用该方法往往无法精准找到大坝渗漏点和渗漏通道。本文在使用伪随机流场法的基础上,结合水下机器人、钻孔全景图像、地震波CT等多种物探方法和检测技术,以实现对大坝渗漏点和渗漏通道的全面、精准检测。首先,使用伪随机流场法,圈定大坝渗漏的隐患区;其次,对已检测得的大坝水下渗漏区,使用水下机器人搭载设备进行摄影拍照、二维声纳成像、喷墨示踪剂追踪检测,确定水下大坝渗漏点;最后,在地面钻孔开展地震波CT成像和钻孔全景图像,找出大坝发育的结构面、渗漏点。本文方法应用在川西某大坝渗漏检测中,精准找到了大坝渗漏点,确定了大坝存在的多条渗漏通道,在实际应用中取得了良好的效果。该应用成果对同类大坝渗漏检测具有借鉴意义。

基于毕达哥拉斯模糊—累积前景理论的抽水蓄能容量规划综合决策

针对含新能源接入的电网中抽蓄电站容量规划问题,提出一种综合考虑定量、定性指标及决策者主观偏好的综合决策方法,旨在达到经济、技术性最优,生态影响最小的目的。首先构造了抽蓄容量规划评价指标体系,建立了火—风—抽蓄联合出力模型,优化抽蓄电站出力;然后采用毕达哥拉斯模糊数描述专家主观判断的模糊性;最后利用累积前景理论处理模糊数矩阵,考虑决策者的风险偏好类型。针对改进的IEEE30节点联合出力系统中不同的规划方案进行决策。结果表明,所提方法可体现决策者主观偏好对方案支持度的影响,为抽蓄容量规划的综合决策问题提供了参考。

金铜成矿带成矿地质特征与找矿潜力分析——以王厝金矿为例

为总结闽北大药坑—王母山—东游金铜成矿地质特征及找矿潜力,以福建省建瓯市王厝金矿区为例,从矿区地层特征、矿床地质特征角度进行了综合分析,对成矿带的金铜银矿产成矿规律进行了总结,并进行了矿产综合评价与潜力分析,认为该区域具备较为良好的找矿潜力,可以为成矿带找矿方向及后期找矿预测工作提供基础地质依据和支撑。

综合物探技术在采空区积水探测中的应用

在煤矿开采过程中,为避免采空区积水对安全生产造成威胁,需要对采空区积水进行探测。物探技术是1种有效的采空区积水勘探手段,其勘探结果具有多样性,因此,需要结合钻探技术使用。物探技术和钻探技术相结合的综合物探技术被广泛运用于煤矿开采中。首先解释了综合物探技术的概念,重点分析了钻探技术和物探技术的原理;然后结合具体的工程实例,分析了综合物探技术在采空区积水探测中的应用效果。结果表明,综合物探技术的应用加强了采空区防治水力度,提高了煤矿开采的安全性。

综合物探方法在历史形成采空区勘查中的应用

以莱州市翟村铁矿为例,针对历史形成、责任灭失非煤矿山采空区盲目性、复杂性的特点,采用地面高精度磁法、高密度电阻率法、浅层地震法等物探方法,结合物探异常及钻探验证结果精细化地确定了采空区平面分布、地下空间形态特征并划定了安全隐患风险区。结果表明,采用综合物探方法精细化探测历史遗留采空区是有效可行性的,为今后物探工作在历史形成、责任灭失的矿山采空区调查提供了参考依据。

综合物探方法在张家口地区矽卡岩型铁矿的找矿应用

矽卡岩型铁矿是一种重要的矿产资源,具有较高的开采价值。随着找矿理论和找矿方法的不断进步,张家口地区具有巨大的找矿的潜力。本次在以往工作的基础上,利用最新的1∶25 000航磁图圈定成矿的有利位置,开展地面高精度磁测和数据处理解译工作,对磁异常进行了详细解剖,确定了钻孔位置,并利用井中磁测寻找井旁、井底盲矿体,指导钻机钻进。通过“航–地–井”结合的综合物探方法,借鉴邯邢式铁矿床的找矿经验进行地球物理模型的建立和反演处理,更加准确地确定矿体的位置、形状和规模,为地质找矿提供重要的技术支持。同时,钻探结果也证明了综合物探方法的有效性。本次工作资源量增加1800余万吨,发现的矽卡岩型矿床是张家口地区,甚至是河北省内矽卡岩型接触交代式铁矿的一个新类型。

综合物探技术在水利工程勘测中的应用

查明线路沿线低阻异常产生的原因是水利工程勘测的重点内容之一。以东莞市某引水工程勘测为例,采用岩心电阻率测量、高密度电法、天然源面波法等综合物探技术,查明引水管道沿线岩体的电阻率特征,分析低阻异常的地质成因。结果表明,引水管道沿线发育多个低阻异常区,主要由低阻岩体、断裂破碎带及大面积水体的旁侧效应引起;岩体往往因含金属矿物或破碎含水而具有低电阻率,而大面积水体的旁侧效应对高密度电法探测结果的影响也不容忽略。建议在水利工程中应用多种物探技术进行探测和相互验证,提高成果资料的可靠性,更好地指导工程建设。

综合物探法在掘进工作面防治水中的应用

为保障巷道掘进过程中的安全性,以山西焦煤霍州煤电洪崖煤业有限公司3-1021运输巷道为研究对象,采用理论分析和现场实测的方法对综合物探法在掘进工作面的应用展开研究。研究结果表明:3-1021巷道在同层隐伏构造及上覆小窑破坏区可能存在水患威胁;以直流电法和瞬变电磁法相结合的综合物探法用于巷道掘进工作面的超前探测,可有效增加掘进工作面超前探测的精度;依据综合物探法的探测结果,3-1021巷道掘进过程中共对4处水害威胁区域进行了钻孔放水作业,保障了巷道掘进工作面的安全。