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。

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。

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。

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。

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。

物化遥综合找矿方法在西藏隆子县拉九地区的应用

西藏隆子县拉九地区成矿地质条件优越,寻找金多金属矿的潜力较大。在综合分析区域地质背景的前提下,通过遥感地质解译研判成矿有利部位,确定拉九地区为成矿预测Ⅳ区,利用1/5万水系沉积物测量进行扫面,圈定了多处化探综合异常。选择在拉九异常(HS-13-B2)内,开展1/1万土壤地球化学剖面测量、壤中1/1万汞气测量及激电中梯测量等大比例尺化探物探工作,初步圈定了2处化探综合异常,发现3个极化体和2处视极化率异常,优选其中有利的成矿靶区,经异常查证和槽探工程揭露,发现3条金矿矿化蚀变带,实现了找矿新发现。基于物化遥综合找矿信息初步建立了以矿床地质—地球化学—地球物理—遥感特征为标志的综合信息找矿模型。实践证明,运用物化遥综合找矿方法可极大地提高找矿效率,该工作为今后在高原山区开展多金属找矿勘查提供了参考。

综合物探探测豫北灰岩区薄覆盖层隐伏断层方法研究

隐伏断层的精准识别对于水利建设工程至关重要。物探是快速识别隐伏断层的有效方法。由于地球物理问题的多解性,单一物探方法又带有片面性。如何选用优化物探方法组合快速准确识别隐伏断层,是目前亟须解决的难点和热点问题。在综合分析豫北太行山灰岩区各类岩土体物性特征和现场地质条件的基础上,分别对F1小尺度张扭性正断层和F16大尺度扭性平移-正断层开展高密度电法、地震反射波法、折射层析法和瞬态瑞雷面波法等综合物探方法的探测研究工作。研究发现,折射层析法和地震反射波法联合探测成果分别从横波速度和反射波同相轴变化特征完整揭示了F1断层的发育特征。而对于F16断层,高密度电法、地震反射波法和瞬态瑞雷面波法综合探测成果异常区高度吻合,折射层析法也取得一定效果。经钻探和孔内电视验证,F16断层规模庞大,并伴生溶洞,与物探结果吻合。研究结果表明,地震反射波法和折射层析法相结合探测类似F1断层,可有效降低解译成果的多解性,节省探测成本。采用高密度电法普查、地震反射波法和瞬态瑞雷面波法详查,实现了类似F16断层的快速准确识别。两种组合探测技术能够快速确定灰岩区两类典型薄覆盖隐伏断层的位置、深度、产状和性质,有效避免探测工作的盲目性和片面性,为类似工况的高效探测提供了新思路,也将会在该领域发挥更大作用。

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。

综合地球物理方法在城市道路塌陷勘查的应用

本文通过地质雷达法、面波法等物探综合方法对贵州市云岩区贵遵路三桥段塌陷路面综合勘探,划分出塌陷区域和软弱地层,为塌陷治理和路面养护提供数据支撑。结果表明:综合物探方法在路面塌陷隐患诊断与风险预防方面具有较好的实践效果,几种方法结合,相互验证,提高了抗干扰能力和解释精度,具有一定的推广意义。

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。

潍坊市南部缺水地区找水定井综合物探方法研究

本文主要依据含水介质的性质,同时参考其他相关因素,将研究区地下水赋存环境划分为沉积孔隙型、风化裂隙型、构造裂隙型、岩溶裂隙型和层间裂隙型共5种类型;针对不同的地下水赋存类型,选择不同的物探方法组合,得到了不同的勘查技术流程,提高了找水定井的准确性和工作效率,更好地保障农村粮食生产安全和城镇饮水安全。今后山区找水的难度将会愈来愈大,在一些找水难度大的地区,必须采用更全面的综合物探方法,采集多种地质-地球物理信息,结合实际场地特征,进行综合比对分析,提取分析不同信息之间的相关性,进一步提高该技术的成功率和适用性。

粤西某金矿成矿地质特征及找矿前景分析

粤西成矿带为重要的矿产资源富集带,而粤西某金矿则位于该成矿带上,本文在对粤西某金矿的成矿地质特征及成矿地质背景进行综合研究的基础上,结合粤西成矿带同类型已知矿床,为该矿区的找矿前景进行分析预测,并为周边同类矿山寻找矿产提供地质依据。

地质综合勘探中钻探技术优化研究

地质勘探工作是对地质进行勘查与探测,将适宜的持力层确立下来,结合持力层地基承载力,对基础类型加以明确,并将基础参数计算出来的一项调查活动。钻探是地质综合勘探工作的重点环节。基于此,对地质综合勘探工作的意义进行概述,提出钻探技术优化应用策略,希望以此充分发挥钻探技术的作用,提高地质综合勘探工作的效率与质量。

东昆仑斑岩-热液成矿系统找矿实践——以乌兰乌珠尔-十字嵩矿床为例

近年来,东昆仑成矿带西段的祁漫塔格地区新发现了乌兰乌珠尔-十字嵩大型银多金属矿床,矿区发育大面积晚古生代泥盆纪侵入花岗岩,岩性主要为似斑状二长花岗和二长花岗岩;矿区构造以北西向、近东西向为主,北北东、北东向次之,其中,北西向和近东西向断裂与成矿关系密切。紧邻乌兰乌珠尔-十字嵩矿区北部的乌兰乌珠尔矿区发现有斑岩脉体,岩性为花岗闪长斑岩和花岗斑岩。本区找矿突破是以斑岩成矿系统理论为指导,基于缺位找矿思路,通过分析地质资料和区域地球化学异常,在全面掌握前人工作程度的基础上,以野外斑岩脉旁侧发现的矿化构造蚀变带为突破口,类比国内及东昆仑成矿带碰撞造山环境斑岩成矿模式,建立斑岩-热液脉型矿床找矿模型,进而在勘查工作中发现银铅锌矿体,并建立了地质、地球化学测量、遥感、地球物理测量综合勘查标志,为区域上开展同类型矿床的找矿工作提供了思路和方向。