CSAMT深埋长大隧道破碎岩体靶向勘察研究

铁路深埋长大隧道因其埋深大、里程长,同时伴随复杂多变的地质问题,致使地质勘察难以查明、查细,特别是对深埋长大隧道破碎岩体空间分布的精准定位一直是工程勘察中的难题。基于CSAMT三维正反演理论,研究建立了针对深埋长大隧道中破碎岩体靶向勘察模式,从而实现“点-线-面”的精准勘察。通过开展基于四面体网格的CSAMT三维正演和有限内存拟牛顿法的三维反演研究,以及二、三维模型分析对比,验证三维CSAMT在铁路隧道勘察中的优势。在滇西地区某深埋长大隧道TBM掘进工区开展三维“点-线-面”靶向勘察试验,结果表明该勘察体系可靠且精度高,精准探明了TBM卡机工区段前方的花岗岩蚀变带影响范围及其空间展布形态,确定了断层破碎带的影响范围及其空间展布形态,有效提高深埋长大隧道勘察精度。布置靶向测线从“点-线-面”进行三维CSAMT勘察这一思路,对深埋长大隧道的勘察工作提供一定的应用参考价值。

深埋长隧道洞线岩性CSAMT法分析研究

深埋长隧道的地球物理勘查工作主要是探测洞线高程附近的隐伏不良地质体的赋存情况。深埋长隧道的不良地质体主要为断层和破碎带,可控源音频大地电磁(CSAMT)法对于勘查这些不良地质体则是比较有效的一种方法。对西南一改建铁路进行CSAMT法勘查隧道洞线不良地质体的研究。结合CSAMT法对于本区的原始数据的质量要求,以及后期数据处理,特别对正常地层和存在断层、破碎带等不良地质体的典型视电阻率–频率曲线进行分析,了解这些特征构造的电性响应;对经过圆滑处理后数据进行反演,反演后的数据与原始数据进行拟合比对,判释反演的合理性。结合研究区钻孔所获得的地质信息,对CSAMT结果进行地质解释和验证。研究结果表明,CSAMT法在勘查深埋长隧道岩性分析方面具有可行性,对于隧道施工有一定的指导意义。

CSAMT在摩天岭隧道地质勘察中的应用

可控音频电磁法（CSAMT）应用于国道重庆巫山至奉节段高速公路的摩天岭隧道断层及其岩溶的勘察，采用发射源的偶极距离为2kin，发射机与接收机之间距离为9．5km，反射频率为2^0～2^13Hz的14个频率，接收沿测线方向的电场和垂直测线方向的磁场。采用带地形的二维平滑模型稳健的反演迭代算法获得电阻率剖面，通过与钻探及地质调绘的资料对比，CSAMT法可以在宏观上查明深埋隧道地层岩性、地质构造（断层、岩溶）及其赋水性，为钻孔布置及隧道设计、施工提供地球物理依据。

CSAMT在深部地质探测中的应用

CSAMT是进行地下中深部勘探的重要物探方法之一,该方法在矿产、工程勘探方面应用广泛。通过对野外采集的CSAMT数据进行处理,结合已知的地质资料,对深部地电结构进行划分,精准地确定断层位置,圈定隐伏玄武岩位置,达到解决地质问题的目的。为CSAMT在深部勘探提供有益的探索,为类似地质条件下应用该方法提供示范性指导。

物探方法CSAMT在桂北某金矿区深边部找矿预测应用

桂北某金矿为少硫化物构造破碎带蚀变岩型矿床,赋存于含砾杂砂岩层,受NNE向断裂构造带控制,与金矿化有关的围岩蚀变类型主要为硅化、黄铁矿化、毒砂化。基于对金矿区内断层的含矿性及断层与成矿关系的研究结果,选择可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)为主要的物探勘查技术,力求在矿区深边部取得金矿找矿突破。CSAMT方法探测结果表明,其电阻率异常基本能够准确地反映断裂构造的位置及向深部延伸的展布特征,推测断裂构造带可延深至高程500 m以下,在深部及走向方向上大大拓展了金矿找矿空间。在桂北地区某金矿区经一系列钻孔验证,发现了工业矿体。从而说明物探CSAMT方法在桂北金矿勘查效果良好,值得进一步推广应用。

物探技术在特长隧道工程勘察中的应用

特长隧道常常穿过复杂地质环境,采用传统钻探法进行勘察时难以获得全面的地质信息,应用物探技术加以补充能够更好地指导后续工程建设。介绍了可控源音频大地电磁法(CSAMT)的基本原理及标量测量法的使用步骤,结合工程实例,论述了该方法的实际应用过程。表明应用该方法可以降低隧道施工中可能遇到的风险,更好地保障工程安全。

综合物探方法在淄博金岭王旺庄矿区富铁矿勘查中的应用

淄博金岭岩体主要为早白垩世沂南序列上水河单元细粒角闪闪长岩,出露于中东部的花山、铁山、东尹家-西尹家一带,为中偏基性-中性-中偏碱性的杂岩体,属于同源同期不同次序形成的侵入岩,岩性比较复杂。金岭岩体为山东省内主要的成矿岩体之一,区内发育多个大型铁矿床。根据资料显示,铁矿作为我国的主要战略矿产,目前仍处于短缺状态,且区内多个矿山企业已经关停,部分矿山企业也面临着资源量枯竭的局面,所以在金岭岩体外围开展找矿勘查及寻求突破仍是下一阶段工作的重点方向。以往物探勘查工作多采用单一方法,约束较少,计算精度较低,对找矿勘查的指导意义不强,造成钻孔揭露地层与物探解译结果差别较大。采用高精度重力剖面测量、高精度磁法剖面测量、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、井中三分量磁测、地质资料联合反演联合解译,增加反演约束条件,可以使计算精度大幅度提高,验证了方法的有效性,同时对指导后期钻孔布设提供更多依据,为金岭岩体深部及外围找矿突破提供更多的方法支持。

南水北调西线千米深长隧洞围岩构造地球物理勘探

2004年对南水北调引水隧洞西线一期工程中玛柯河-贾曲段20 km深埋长隧洞进行了地质结构面、岩性特征、赋水性等地球物理勘探、工程地质勘查,并进行综合解释以查清勘探区影响引水隧洞工程建设的不良地质体和不良地质构造.本文介绍了CSAMT法隧洞勘探的特点、资料采集的过程及应特别注意的复杂地形资料处理技术,结合其他补充物探手段及地面工程地质勘察结果对20 km深埋长隧洞围岩介质的结构特征进行了解释,指出了可能影响工程的断层、破碎带及异常区.

可控音频电磁法在叙永关深埋隧道勘察中的应用

通过可控音频电磁法(简称CSAMT),应用于纳溪至川黔界高速公路的叙永关隧道构造,岩性的勘察,并与钻探及地质调绘的资料对比证明,可控音频电磁法(CSAMT)可以在宏观上查明深埋隧道地层岩性,地质构造(断层、岩溶)及其赋水性,为钻孔布置及隧道的设计、施工,提供地球物理依据。在深埋隧道勘查中,能起到理想的效果。

综合物探技术在长大公路隧道勘察中的应用研究

双侧单极—偶极电测深具有采集数据量大、横向分辨率高、抗干扰能力强、装置灵活等特点,而可控源音频大地电磁法(CSAMT)工作效率高、探测深度大、受地形影响相对较小、抗干扰性强、成本较低廉等特点。在北京某拟建高速公路隧道的地质勘察中,综合应用双侧单极—偶极电测深和CSAMT技术,发挥各自优势,有效地解决了不同深度的地质问题,查明了断层、破碎带的分布及覆盖层的厚度,为今后长大隧道勘察提供了一种新的综合物探技术。

地球物理综合勘探技术在南水北调西线工程深埋长隧洞勘察中的应用

利用以可控源音频大地电磁法为主,甚低频法、部分地段激发极化法和瞬变电磁法为辅助手段对南水北调西线一期工程中20 km深埋长隧洞段进行了探测研究,主要介绍可控源音频大地电磁法法隧洞勘探的效果及其他几种辅助方法的作用。综合利用物探资料及地面工程地质勘察结果对深埋长隧洞围岩介质的结构特征进行解释,并评价可能影响工程的断层、破碎带及异常区,这将对工程施工提供非常有用的帮助信息。

山区带状交通工程物探技术研究及应用

山区带状交通工程物探通常面临崎岖地形、高山峡谷、飞水暗河、植被茂盛、陡倾地层等复杂地理环境和地质构造影响。当前,针对山区的物探方法手段单一、技术思路不开阔、数据信息严重不足,存在勘察盲区,尚未形成技术体系,难以有效提导钻探,存在重大地质风险,严重影响后续勘察设计和工程造价。以崎岖山岭DGT深埋长隧道紧邻断裂带和高山峡谷BFSH深埋特长隧道穿越地热发育区勘察项目为依托,运用大数据思维,对近几年涌现出来的航空物探、广域频电磁法、地震微动以及井中物探等新技术进行系统研究,试验攻关综合物探技术在山区勘察的有效性,揭示复杂地形地质条件下工程物探面临的问题并提出针对性措施,综合利用遥感、地质、钻探、试验等勘察技术,建立了“空天地”+“工可-初勘-详勘”多场源一体化勘察模式,形成了数据量大、属性要素全面、动态的勘察大数据,准确识别了断裂带、地热性质、围岩质量和岩土分界面,为优化线路和钻探选位打下良好的基础。通过案例研究,认为运用大数据思维可以提高山区工程勘察设计水平,采用综合技术可以提高地质参数的准确性。

EH4在深埋长隧道地质勘探中的应用研究

EH4电磁成像系统是将部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统,EH4能进行连续观测,获取丰富的地电信息,可以高效率、低成本、高质量完成隧道地质勘察任务。以西南某高速公路深埋长隧道施工为例,介绍EH4的原理,说明EH4在划分地质构造、查明地下不良地质体的应用效果,为隧道设计及安全施工提供参考。

龙蟠—乔后断裂九河—雄古段几何结构特征:构造地貌表现与物探证据

据野外构造地貌调查、浅层地震物探、钻孔和深埋隧洞施工地质资料,揭示了龙蟠—乔后断裂九河—雄古段的几何结构.九河—雄古段发育有线性山脊、断层槽地及断层陡崖,据构造地貌分析认为在盆地的西、中和东部各有一条断层发育.L1~L44条浅层地震物探剖面揭示出多条断层,与盆地的西侧和中部断层相对应,上断点埋深6~9 m.钻孔和深埋隧洞施工地质均揭露盆地西、中和东部断层的断层角砾岩、碎裂岩等,充分证明地貌推测的3条断层的存在.单条断层破碎带宽60~140 m,与桃源段断层破碎带宽度类似.依据构造地貌推测的断层展布与物探、钻孔、隧洞揭示的具有高度的一致性.

山区公路深埋隧道勘察中工程物探的运用

以沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施公路隧道初勘过程中工程物探运用实例为基础,探讨了在公路隧道勘察中工程物探勘察工作运用的有效性、存在问题和地质可对比性等。

西部山区深埋特长公路隧道综合勘察技术研究

西部山区深埋特长公路隧道大多面临极其险峻的地形、极其复杂的地质和极其艰巨的施工条件等建设条件,是控制高速公路规划、设计、施工及投资的关键性工程,也是高速公路勘察设计工作的重点和难点。该文针对特长深埋公路隧道存在的主要工程地质问题,提出应在加强宏观地质分析和发挥传统勘察技术优势的基础上,创新勘察方法,积极采用遥感航测、无人机探测、三维激光扫描、综合物探、深孔绳索取芯钻探、硐探等勘察新技术,重视施工全过程的地质工作,加强综合分析与评价的综合勘察技术。为提高特长深埋隧道的综合勘察能力和水平,更好地服务于工程设计、施工及建设管理,提供了可靠的地质技术保障。

综合物探技术在果子沟隧道勘察中的应用

在长输管道工程中,对于覆盖层厚度变化大、构造发育的山岭隧道的勘察,综合运用瞬态瑞利面波法、高密度电阻率法、直流电测深法和二维反射波地震勘探等物探手段可以提高资料的解释精度和成果的可靠性。果子沟隧道的勘察结果表明,综合物探方法在解决横向和竖向变化的地质问题(物性差异)时有明显的优越性,而且具有方便、经济、快捷和成果直观等特点。

长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合探析

在我国基础设施建设力度不断加大的情况下,长大深埋隧道工程在一些铁路、公路工程和矿产生产中不断出现,这就使得传统的工程地质勘测手段无法适应工程建设的要求。加强新型物探手段的应用,是解决这一问题的重要手段。文章通过对相关问题的研究,希望能够加强地质勘测和物探技术的深入结合,促进工程水平的提高。

综合电法在深埋长隧道勘查中的应用研究

该文介绍了可控音频电磁法(CSAMT)和高密度电法相结合,应用于四川雅安至石棉段高速公路的大相岭隧道构造、岩性的勘察实例。通过与钻探及地质调绘的资料对比,可以说明CSAMT法和高密度电法相结合,可以在宏观上查明深埋隧道地层岩性、地质构造及其赋水性,为钻孔布置及隧道设计、施工提供地球物理依据,在深埋长隧道勘查中能起到理想的运用效果。

超长隧道面临的挑战与思考

随着交通强国战略规划的提出和全面实施,中国的隧道及地下工程建设也迈入一个全新的时代。根据中国目前的隧道建设水平,本文引入了超长隧道的概念,介绍了修建不同超长隧道需要面临的技术挑战,并展望了一些关键技术的发展趋势。