强干扰环境下高铁隧底隐伏岩溶探测应用研究

为了探测在建高铁隧道强干扰环境影响下隐伏岩溶空间分布,采用地震映像时-频综合分析技术进行隧底隐伏岩溶探测。先利用地震映像法获取隧底地质体的时间域信号,基于魏格纳-威尔分布算法将其转化至频率域,再通过获取的时-频信息综合判定隐伏岩溶发育区,并确定其空间分布。将该研究成果应用于贵州某在建高铁中,多个隧道岩溶探测结果表明,在时间域中岩溶区地震反射波走时相比同相位高出5 ms,同时在频率域中岩溶区频率降低至240 Hz以下,由时间-频率域共同圈定物探异常区,在此异常区的验证钻孔均发现岩溶。研究结果表明,该方法在强干扰隧道隐伏岩溶中取得较好的探测效果,可为隧底隐伏岩溶精细、快速探测提供新的思路。

句容抽水蓄能电站隐伏岩溶控制因素与发育规律

句容抽水蓄能电站碳酸盐岩分布广泛,岩溶发育强度属弱~中等。本文为分析影响该区域岩溶发育的诸多因素以及岩溶发育规律,综合运用地质调查法、统计分析法和经验法来对研究区岩溶发育规律与控制因素进行研究。根据地质条件和钻孔资料数据,将研究区岩溶划分为3个水文地质单元和1个非可溶岩水文地质单元,得到该区域岩性、断裂构造、节理、地下水和岩浆活动等在岩溶发育中发挥的重要作用,探讨该区域的岩溶发育规律如地层岩性和溶洞高程、埋深之间的关系等,研究结果能为水电站的施工和防渗设计提供科学依据。

断层裂隙带隐伏岩溶水条件下巷道冒顶处理技术应用

喀斯特地貌区域岩石经过长时间的溶蚀作用,形成了众多的地下溶洞和裂隙,这些裂隙在地下水的作用下会进一步扩大和发育,给地下工程和矿山开采等活动带来了一定的地质风险。针对断层裂隙带隐伏岩溶水巷道冒顶事故,以瓮福磷矿磨坊矿1080回风巷冒顶事故为工程背景,阐述了巷道冒顶地点的特征,综合提出了“钢拱架超前管棚+充填混凝土法”巷道支护方法,形成了包含施工工艺、人员配置与机械配置等内容的巷道冒顶处理方案;分析了施工期间的风险源,并提出了相应的防控措施与安全技术保证措施;最后通过施工实践证明了支护方案的可靠性,为相似条件巷道冒顶事故提供了借鉴参考。

铁路隧道隐伏岩溶段施工处理技术研究

铁路隧道工程中,岩溶段是一种常见的不良隧道地质,不仅施工难度较大,而且对施工安全要求较高。因此,科学、合理的施工技术是岩溶段隧道施工的关键,并对后期保证列车的运营安全具有十分重要的意义。基于此,文章结合铁路隧道施工实际,介绍了隧道隐伏岩溶施工处理原则,重点分析了隧道隐伏岩溶段施工处理技术特点。岩溶段处理方法多种多样,不同的处理技术适用于不同的地质情况,为了能够达到最佳处理效果,需要在实际应用过程中,结合隧道施工的具体条件来选择最为合适的岩溶段处理技术。

碳酸盐岩深覆盖区隐伏岩溶构造的音频大地电磁探测:以云南大关地区为例

碳酸盐岩受水溶蚀易于发育岩溶,形成溶洞、地下河等,常导致油气钻探出现掉钻、卡钻等情况。调查和研究显示,云南大关地区奥陶系五峰—志留系龙马溪组富有机质页岩具有高含气性,是勘探开发的重要领域。然而,该地区分布的二叠系茅口组和栖霞组碳酸盐地层广泛发育岩溶构造,这在很大程度上制约了页岩气的进一步勘探。同时,这两套地层的埋深可能超过1km,对地球物理方法的探测精度也提出了挑战。本文通过理论模型试算和已有钻孔(D0)的方法试验,明确了音频大地电磁方法识别深部隐伏岩溶的可行性。在预选井位区(D1)开展音频大地电磁探测,并根据电性模型重新部署了调查井(D2),实际钻井检验了方法的可靠性,并认为不连续分布的高电阻率异常区往往指示岩溶构造的存在,井位布设的有利区可能是高电阻率异常连续分布的块状或带状异常区。因此,音频大地电磁探测不仅对岩溶覆盖区的油气钻井选址具有先导作用,同时也拓宽了该方法的应用范围。

综合物探方法在隐伏岩溶区的应用分析——以长宁页岩气区块宁2019H18钻井平台为例

岩溶塌陷具有隐蔽性和突发性,是碳酸盐岩地区工程建设过程中常见的不良地质问题。长宁地区岩溶发育广泛,其页岩气开发利用受困于岩溶塌陷危害,综合运用微动、高精度重力、瞬态面波和等值反磁通多项物探方法,调查长宁页岩气区块宁2019H18钻井平台下伏地质体特征,查明土洞和溶洞的发育状况,结合钻孔数据进行验证,主要成果包括:(1)微重力探测呈现重力值南东高、北西低,重力场响应特征表明该场地南东放向基岩密度较大且完整,而场地NE向基岩密度低;(2)微动剖面响应结果与微重力成果对应较好,场地速度结构南东高、北西低,岩石的波速与密度呈正相关;(3)进一步查明了场地下方软弱岩层的分布范围,场地SN向基岩完整性好,场地NW向存在着一条裂隙带,裂隙带内充填较为破碎松软的全风化砂岩,其承载力较低。通过物探三维可视化成果,可以为下一步场地建设指明方向,为类似工程案例提供科学依据。

微动探测技术在城市道路隐伏岩溶勘察中的应用

在城市道路上探测隐伏岩溶,选择微动探测技术可以取得很好的探测效果。文章论述了微动探测的工作原理、参数选择和解译原则,以我国华东某市某条道路隐伏岩溶勘察为例,采用微动探测隐伏岩溶的平面位置及空间发育形态,经钻探验证,物探推测结果与钻探结果基本吻合,表明在城市道路强干扰背景下选择微动探测技术可以取得较理想的探测效果。

平原区深层隐伏岩溶塌陷主控因子地球物理调查方法适用性分析

岩溶塌陷研究目前主要关注100 m以浅的浅部岩溶,埋深大于100 m的深层隐伏岩溶塌陷的研究较少,也未形成成熟的调查方法和标准。深埋岩溶区存在岩溶塌陷的风险,以往资料表明,断裂构造、覆盖层结构等对深埋岩溶塌陷具有重要控制作用。要评价深层隐伏岩溶塌陷的危险性,查明各主控因子的发育特征是前提条件。文章以北京平原区东部深层隐伏岩溶塌陷为例,分析对比了重力测量、电阻率测深、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、高密度电法及微动测量等5种方法在调查断裂构造、碳酸盐岩地层顶板破碎程度、覆盖层厚度以及覆盖层底部土层结构等4个主控因子的适用性。结果表明:在平原区调查深层隐伏岩溶塌陷主控因子,断裂构造特征建议选择重力测量法和CSAMT;碳酸盐岩地层顶板破碎程度以电阻率测深和CSAMT为好;适用于覆盖层厚度探测的方法为CSAMT、微动测量法和电阻率测深法;覆盖层底部土层结构的探测可优先选择微动测量法和电阻率测深法。

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。

数值模拟方法在隐伏岩溶水源地保护区划分及污染治理中的应用

文章以北京市东南郊大兴迭隆起隐伏岩溶水子系统内的两个水源地(大兴念坛水源地与通州龙旺庄水源地)为例,研究数值模拟方法在隐伏岩溶地下水水源地保护区划分中的应用。研究基础为基于GMS建立的包括第四系与岩溶含水层在内的三维非稳定流地下水数值模拟模型,采用的主要技术手段为质点追踪技术,结合溶质质点迁移100d与1 000d的距离划分水源地的一级与二级保护区,并提出相应的污染防控措施。研究得出,对于隐伏岩溶水大部分来自上覆第四系松散孔隙水越流补给的情况,岩溶水源地保护区即是上覆松散含水层的保护区范围,应加强第四系孔隙含水层地下水污染的防治,以保护岩溶水不受污染。

大兴迭隆起隐伏岩溶水资源评价及开采方案预测

大兴迭隆起地区隐伏岩溶地下水是北京市的重要水源,为保障水源地能持续为大兴、通州地区提供优质的城镇生活用水,需对研究区岩溶地下水进行水资源评价和开采规划预测分析。利用数值模拟法,应用GMS模拟软件对研究区岩溶水系统进行地下水流数值模拟及水位变化预测。建立的岩溶水系统模型分为5层,模拟验证期为12年9个月。由模型评价的岩溶水系统补给资源量为14 425.74×10~4m^3/a,可开采资源量为14 310.52×10~4 m^3/a,其中岩溶含水层可开采量为2 309.36×10~4 m^3/a。在模型识别验证后,分4种开采方案对水源地进行开采预测,通过对典型观测孔水位过程线拟合和研究区水均衡分析可知,按2020年之前维持现状开采,2020年后停采念坛水源地,2025年后全区按可开采量进行开采的开采方案最为合理,可分批逐次实现水源地的采补平衡。

探地雷达探测隐伏岩溶的可行性与实例分析

介绍了探地雷达在地下介质中的传播原理,对影响探测工作的关键参数进行了分析;论证了探地雷达探测隐伏岩溶的可行性,结合现场实例总结出不同形态的隐伏岩溶在雷达剖面图上的波形特征,讨论了现场探测工作中应注意的一些问题.实践证明,应用探地雷达探测隐伏岩溶是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法.

三峡库区隐伏岩溶特性的地球物理探测

三峡库区隐伏岩溶问题是近期发现的重大工程地质问题。利用电法EH 4、地震面波、浅震、地震CT等方法对隐伏岩溶进行探测 ,得出隐伏岩溶在中三叠统巴东组 (T2 b)泥灰岩中普遍存在 ,具有由浅至深由强变弱的分层性和局部不均匀性 ,并与地貌和地下水具有密切关系。

渭北西部黄土塬隐伏岩溶区地下水资源评价及其开发利用研究

通过野外调查及已有资料的收集分析 ,划出了渭北西部黄土塬隐伏岩溶区不同类型的岩溶泉域系统 ,采用数值模拟技术模拟以及理论频率计算方法 ,计算出各泉域系统的开采资源量 ,提出了岩溶地下水的合理开发利用方案。

地震映像法在铁路隧道隐伏岩溶勘查中的应用

宜万铁路沿线的大部分隧道位于岩溶强发育区,埋深大,地质条件复杂,施工难度大,地质灾害严重,为规避风险和确保营运安全,对岩溶隧道进行隐伏岩溶探测,查明隧底隐伏岩溶的位置、大小和空间形态,从而指导风险评估和岩溶处理具有非常重要的意义。本文介绍了地震映像法的工作原理和解释方法并用该方法对宜万铁路岩溶隧道的隧底15~20m深处进行了勘查,探明了多处溶洞和破碎带,证实了该方法在铁路隧道隐伏岩溶勘查中是有效可行的。

衢南高速江山四都镇路基段隐伏岩溶发育特征及塌陷成因分析

浙江省衢南高速江山四都镇段隐伏岩溶发育,2010年曾发生过路基塌陷,为了保障高速公路安全运营,需要对重点路段进行隐伏岩溶发育情况的详细调查,进而在此基础上分析塌陷机理并设计相应的监测方案,以降低塌陷危险性。本文基于详细的野外地质调查以及大量的勘探工程,概述了研究区内的地质环境条件,分析了隐伏岩溶的空间发育与分布特征以及塌陷的影响因素,并以研究区内某塌陷案例为基础,分析了塌陷的演变过程和成因机理。结果表明:研究区的塌陷以潜蚀成因的土洞塌陷为主,地下水流场的变化是诱发塌陷最主要的影响因素。在此基础上,提出了重点路段的监测方案与建议,可为浙西北隐伏岩溶区高速公路路基塌陷的调查及防治工作提供参考。

地质雷达结合地震映像法在铁路隧道底部隐伏岩溶探测中的应用

随着工程建设质量的提高和施工环境的日益复杂,物探技术的精度和可靠性的要求越来越高,单一的物探方法很难满足要求。本文采用地质雷达与地震映像法相结合的综合物探技术,以宜万铁路某一隧道内的岩溶及裂隙带的成功探测为例,证实了该方法在铁路隧道底部隐伏岩溶勘查中的可行性和有效性。

复杂干扰环境下的地震映像法基底隐伏岩溶探测图像特征分析

铁路路基、隧道基底隐伏岩溶的存在对列车的运行存在安全隐患,为了确保运营期间的行车安全,需要对路基、隧道基底隐伏岩溶进行排查。在探测现场施工干扰大、个别地段已经施做了整体道床、铺轨的情况下,通过野外数据采集期间增加观测覆盖次数有效地提高了复杂干扰环境下的数据采集抗干扰能力。同时采用多偏移距地震映像法抽道处理提取了不同偏移距的地震映像剖面资料,在地震映像法探测发现异常的段落,还同步提取了对应位置的面波信息。通过不同偏移距的地震映像资料和面波资料图像特征的对比分析,最终取得了好的探测效果,为该铁路的顺利开通运营奠定了基础。通过对本次地震映像法探测图像的特征进行分析研究,对其他类似项目具有积极的指导意义。

陕西渭北东西部隐伏岩溶地下水的差异

渭北岩溶具有我国北方岩溶的典型特征，而渭北东百部岩溶发育及岩溶地下水特征具有明显差异性．本文分析了这种差异及其制约因素，认为应有针对性地制定渭北东部西部岩溶地下水开发对策．

平凉天然水环境同位素研究及其在隐伏岩溶水文地质中的应用

本文在研究平凉地区大气降水、地表水和地下水的氢氧稳定同位素和氢的放射性同位素的基础上，重点讨论了大岔河隐伏岩溶水的水文地质条件。结果表明，大岔河隐伏岩溶水的补给局限在大岔河流域内，其径流条件良好，现代降水混入量平均为５４％，具有潜在的开发利用价值。