地震折射层析法在隧洞围岩松动圈测试中的应用

隧道围岩松动圈的测试对某些变形严重的围岩段的施工设计有着重要的意义。它的形成是由施工方法和围岩的地质特性所决定的。它由松动圈、过渡带和原岩三层组成。它的层状特性是开展地震折射层析方法的地球物理基础。与其它折射解释方法相比,层析法可以更精细地描绘松动圈起伏变化的地质情况,特别是透射严重和过渡带速度渐变的情况。在某些情况下,测试结果还可反映出隧道中构造应力的方向。文章介绍了SeisImager软件中折射层析算法的基本原理和最小走时树方法。通过该方法在某隧道围岩松动圈测试中的应用效果,说明了层析法有无可比拟的优点。

地震折射层析法在青藏铁路路基开裂调查中的应用

青藏铁路有约500km路基处于冻土地带。铁路运行一年来,在少冰和多冰冻土段上的部分路基发生了开裂,影响到铁路安全。为了了解路基下冻土的分布状态,消除冻土变化对路基的影响,笔者采用了地震折射层析法勘查路基下冻土发生的变化。通过对这些资料的分析,发现路基下的冻土发生了变化,并推测这些发生在路基两侧的不对称、不均匀变化是造成路基开裂的主要原因。

地震折射层析法在红壤关键带地层划分中的应用研究

地球关键带结构的识别对于理解关键带系统中发生的地球物理化学过程有重要意义,以往基于钻井和剖面来研究关键带地下结构的方法不足以充分反映关键带地下构造全貌,近些年地震折射层析方法在浅层地表勘探中兴起。为探究关键带地下结构的空间变异特征,本研究以红砂岩基岩的鹰潭孙家流域和板岩基岩的长沙沿江阶地为研究区,通过高精度地震折射层析(SRT)方法,绘制了关键带地层面速度图,将关键带划分为覆盖层、半风化层、基岩层。基于钻井实测数据定量评估地震勘探反演精度。结果表明:(1)红壤关键带深度为8.2~22.9 m,半风化层上界面深度为3.0~13.2 m,红壤关键带基岩面对应的地震波纵波速度在2 000~2 400 m·s^(-1)之间。(2)含水层中的地下水会使地震折射法划分的关键带覆盖层厚度偏小;地下水水位与地震纵波1 000 m·s^(-1)速度等值线有一定协同关系。(3)鹰潭研究区覆盖层下界面预测值与观测值的均方根误差(RMSE)为1.7 m,长沙研究区覆盖层下界面预测值与观测值的RMSE为2.4 m;鹰潭研究区基岩面预测值与观测值的RMSE为7.0 m,长沙沿江阶地基岩面预测值与观测值的RMSE为0.9 m。综上所述,地震折射层析方法在预测关键带覆盖层深度上效果较好,而在预测关键带基岩面深度尤其是鹰潭孙家流域基岩面深度上效果有待进一步提升。

地震折射层析法在青藏铁路石膏岩溶勘察中的应用

石膏岩溶分布在我国比较少,青藏铁路格拉段雁石坪地区发育有石膏岩溶。2006年9月,在青藏铁路雁石坪以南约20km处,铁路右路肩及路基边坡发生地表塌陷,对此开展了石膏岩溶专门工程地质勘察。本次中采用了地震折射层析法并结合钻探验证的方法,综合分析后,取得了准确的地质资料,为岩溶病害整治提供了可靠的依据。主要介绍了本次勘察采用地震层析法进行工程勘察的经过,结合钻探进行数据综合分析,对资料成果进行综合解译,绘制了详细的工程地质图,准确反映了本次塌陷区石膏岩溶的发育情况,最后提出了工程处理措施意见。

地震折射层析法在隧道围岩松动圈测试中的应用

结合平凉至天水某隧道工程,采用地震折射层析法对围岩松动圈进行测试。阐述该方法的基本原理以及施工依据,并具体分析该方法在隧道围岩松动圈的应用,测试结果表明,该方法可行性高,值得推广。

物探在多期次巨型滑坡勘察中的应用

通过钻孔等勘探手段难以有效确定多期次巨型滑坡的性质和主滑床面的位置和形态,而利用地震折射层析法和高密度电法两种物探方法,以长剖面、大距离追踪的方式,在对数据进行合理分析处理的基础上,可以得到符合实际地质情况的物性断面。实践表明,电阻率和地震波速的分布特征均反映出了地层岩性的分布状况,在定性解释上能够相互补充印证;地震射线追踪图与波速分布图对主滑动面的确定提供了有效的依据。

综合物探技术在城市地质调查中的应用

将地震横波反射法、瞬变电磁法、地震折射层析法及地质雷达法用于惠州市隐伏断裂及地表塌陷等城市地质问题的探测,介绍了测区地质概况及物探测线布置方式,各种物探方法探测成果异常区域较接近,局部异常点经钻探验证准确可靠。结果表明:钻探与物探相结合的综合探测手段能提高城市地质调查工作的精度,地震横波反射法与瞬变电磁法对隐伏构造探测效果较好,折射层析法适用于地下大型空洞的探测,地质雷达成果能反映地表浅部不密实区及脱空、空洞区域的存在。

综合地球物理方法在隧道勘察中的应用

为解决隧道工程中断层破碎带探测、岩土工程质量评价难题,以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目C1-01号隧道为研究对象,综合应用高密度电法、地震折射层析成像、声波沉井等方法,对隧道纵断面、出洞口、入洞口和洞身段进行数据观测,研究断层破碎带的分布和岩体工程质量。结果表明,隧洞洞身段共圈定4处断裂构造异常,编号依次为F1、F2、F3及F4;在隧洞洞身段里程K1+000~K1+090的上部区域,圈定一条低电阻率-低速度值综合异常反映的不规则条带状异常,解译为浅部采空区或基岩破碎的反映;隧洞入口处和出口处浅部围岩的纵波速度在200~1 000 m/s;洞身纵波速度值在2.16~3.93 km/s之间变化,Vp速度值整体变化平稳。

引调水工程隐伏残丘的地球物理勘探

以某大型穿河输水隧洞为例,讨论隐伏凸起地貌的物性分布和地球物理响应特征及其影响因素。通过对工程区域地层电性、弹性参数的分析,探讨水流侵蚀作用、覆盖层厚度变化与隐伏残丘区岩土体物性分布的关系。河水和覆盖层压覆前期,古地层物性也受边坡卸荷、岩体不均匀风化、构造及岩溶发育等因素影响。水流冲刷改造了地表地形,沉积作用加大了异常埋深,蚀变与充填作用使地层物性结构更加复杂,增加了地球物理勘探难度,同时隐伏凸起地貌的存在对一些基于近水平层状地层模型的反演计算存在一定影响。

乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析

隧道工程施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用。地震折射层析法是测试围岩松动圈的较为有效的方法。通过对乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析,明确了乌鞘岭隧道穿越F7断层带地段的围岩松动圈范围,指导了该段隧道的开挖支护施工。