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.

综合物探法在喀斯特勘察中的应用

勘察喀斯特地貌对于工程建设和环境保护而言具有重要意义。然而,喀斯特地区地质条件复杂,传统的地质勘察方法往往难以全面、准确地揭示地下喀斯特特征。文章以某工程为研究背景,探究了综合物探法中的电磁法和弹性波CT法在喀斯特勘察中的应用,并将勘探结果与现场的钻探结果进行对比。结果表明,喀斯特主要存在于土岩交接面处并逐渐侵蚀,向岩体内部发展,其发展有较明显的方向性。浅部溶蚀深度为10 m,中风化泥质灰岩内部不存在喀斯特,土岩交界面处的喀斯特呈现串珠状。喀斯特体积效应和发育不确定性导致物探法与钻孔测定存在一定的偏差,偏差距离一般为3~5 m。

综合物探在南昆线岩溶复查工作中的应用

阐述了以综合物探为主要手段探测地下隐伏岩溶的工作原理及过程。针对岩溶勘探的特点，通过采用多种物探方法、布置高密度测网、勾绘高密度资料定性解释图件、剔除非可溶岩地层干扰影响以及总结一套简单实用的定性及准定量资料判释方法等５项措施，在南昆线岩溶复查工作中取得了良好的效果。

张吉怀铁路隧道超前预报技术应用研究

张吉怀铁路地质条件复杂,构造、岩溶发育,施工风险大。依托张吉怀铁路建设阐述了铁路隧道超前地质预报现场工作难点、预报原则、物探关键技术,总结了铁路隧道超前地质预报应用的成套技术与经验。具体实例表明:采用五步法进行超前预报的施工指导,利用地表勘察资料划分重点段落进行宏观控制;采用综合物探技术,长距离预报与短距离预报相结合,排除物探多解性;以超前钻探对物探异常进行验证,使预报工作形成闭环,有利于规避风险,减少误报错报。张吉怀铁路超前预报成套技术具有实用性与可行性,具有一定的推广价值。

岩溶在地质雷达图象和等ρ_s断面图上的反映特征

南宁～昆明铁路共进行了238公里的路基、隧道、车站、桥址的岩溶综合物探,依据物探结果,进行了三千五百多个钻孔的注浆整治工作。本文根据注浆钻孔结果,将岩溶按其性质不同,分为充填型溶洞、空洞和溶孔、溶隙、溶蚀破碎区三大类,根据各类岩溶的物性特征不同,又划为九个分类。通过典型的、具有代表性的实例分析,说明了各类岩溶的电阻率地质雷达信号异常特征和规律。

综合物探法在岩溶塌陷地质灾害勘查中的研究与应用

为高效、准确地对岩溶区地质情况进行勘探,以有针对性地采取预防措施,避免造成进一步的损失,结合某岩溶区的地面塌陷案例,基于GprMax2D软件进行第四纪覆盖层中土洞的雷达波数值模拟,通过单一变量(天线频率、填充类别、异常深度)的成像图,对不同地质情况下的土洞进行分析,总结出规律。然后,对工区内的某填方路堑段进行瑞雷波勘探,初步确定了碳酸盐基岩中的岩溶、破碎带等位置与大小;最后,利用探地雷达对浅层第四纪覆盖层中的低速异常区进行圈定,推断出瑞雷波法未能勘探出来的覆盖层土洞及松散破碎带。后期的钻探资料结果显示,对该路段实施的综合物探方法基本准确、可靠。研究结果表明,基于瑞雷波法和探地雷达法的综合物探方法在地面塌陷岩溶区的不良地质勘查中具有良好的应用效果。

南方碳酸盐岩地区页岩气钻探井位选址中的综合物探方法应用

南方碳酸盐岩地区页岩气钻探工程面临的碳酸盐岩岩溶问题突出,因此,钻前开展近地表地球物理勘查,合理选择井位是十分必要的。以广西柳州市融安县桂融页1井井位选址为例,综合选择高密度电阻率法、音频大地电磁法及氡气测量3种方法,开展钻前井位选址研究工作,取得良好效果。桂融页1井在近地表没有钻遇断层破碎带,与综合物探解释成果基本吻合,表明综合物探方法在南方碳酸盐岩地区页岩气勘探井位选址勘查方面是有效的。本次成果为今后类似地区钻前井位选址提供了借鉴和参考。

综合勘察方法在岩溶地区高速公路服务站工程勘察中的应用

对达陕高速公路石塘服务站工程的勘察,若以钻探为主,只能揭示局部地质条件,难以全面反映存在的断层破碎带、含水带、岩溶等不良地质体,有必要采用多种地质勘探手段的综合勘察方法。通过对石塘服务站综合勘察方法的应用,查明了该场地地层结构和工程地质特征—拟建场地内无断裂、滑坡、泥石流等不良地质现象,场地相对稳定,适宜修建服务站工程。

岩溶区闭坑煤矿采空区综合物探及三维地质模型构建

为了摸清闭坑矿区水文地质条件,构建了闭坑矿区水文地质概念模型。以贵州省麻江县闭坑煤矿为研究对象,通过开展高密度电阻率法、充电法、瞬变电磁法和核磁共振法等系统的物探工作,并在重点区域进行钻探,结合闭坑矿区生产资料及地质调查成果,依托EVS地质建模软件完成该闭坑矿区水文地质模型构建,实现了地下水补—径—排过程的可视化,可为闭坑矿区水污染治理提供重要支撑。

综合物探方法在评价岩溶区稳定性中的应用

为提高岩溶发育区物探方法的高效及可靠性,采用综合物探方法,主要以高密度电阻率法调查浅部地层信息,以地震反射法弥补了深部信息的缺失,以地质雷达技术补充探测研究区域内民用建筑下的岩溶土洞情况。结合钻孔资料等地质调查结论进行分析,各方法所得结果相吻合。验证了综合物探方法探测结果的正确性,总结了研究区域溶(土)洞的分布情况,并按岩溶发育强度不同对塌陷区进行区分,为类似工程案例提供参考。

综合物探方法在城市地铁岩溶勘察中的应用

城市地铁工程中经常遇到岩溶等不良地质现象,勘察阶段需要查明其发育的位置及规模。然而,地下岩溶分布的隐蔽性、城市环境的复杂性使得岩溶勘察具有相当大的难度。本文采用综合物探方法对南京某地铁工程的岩溶发育情况进行了探查,分析以等值反磁通瞬变电磁法、弹性波CT法为主的综合物探方法在岩溶探测中的应用效果。

基于综合物探的岩溶区基础设计及地基处理

常规的钻探方法较难探清岩溶空间发育规律,给岩溶区工程建设带来了大量风险。针对某覆盖型岩溶区工程项目,采用高密度电阻率法、微动探测法和弹性波CT法相结合的综合物探方法,准确探测了场地岩溶空间分布规律。根据岩溶发育情况,提出了基础选型和基础精细化设计建议,针对性的制定了地基处理方案。结果表明,基于综合物探的精细化基础设计和地基处理,能够取得良好的经济社会效益,可为类似工程提供经验参考。

综合物探方法在武汉市毛坦港塌陷勘查中的应用

以武汉市毛坦港岩溶塌陷区物探勘查为实例,介绍并总结高密度电法、地质雷达、EH4法、井—地超高密度电法等综合物探方法的应用效果。在对多种物探方法进行综合分析研究的基础上,归纳提出不同勘查阶段物探方法组合意见。与钻探资料对比结果表明,本次地陷物探勘查成果取得较好的地质效果。

综合物探法在矿区岩溶地面塌陷勘查中的应用

以某矿业公司岩溶地面塌陷勘查工程为例,利用高密度电法和地震映像结合的综合物探法对复杂岩溶地面塌陷地质灾害进行物探勘查,得出重点区域岩溶发育区探测结果;推测次重点区域测线剖面有相对明显的高低阻异常带的原因;对次重点区域各测线剖面的各反射波(组)进行原因分析。结果表明:地震映像法解释的岩溶发育区可看作是岩溶发育重点区;次重点区域测线剖面高低阻异常带明显的原因多样;次重点区域波组的起伏变化异常可能与岩溶空洞异常有直接关系,与地层变化有间接关系;证明综合物探法进行岩溶地质勘查的有效性,为塌陷区的圈定提供理论依据。

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。

综合物探技术在徐州市城市轨道交通6号线岩溶勘察中的应用

城市轨道交通穿过岩溶发育地区时,不可避免地会遇到各种岩溶问题,严重威胁着施工安全。物探技术具有经济、省时、高效和高精度优势,已广泛应用于城市轨道交通岩溶勘察。该文提出一种适用于城市轨道交通岩溶精细勘察的渐进式综合物探方法体系,该体系将瞬变电磁法、地质雷达和跨孔电磁波CT技术结合,地面和井间探测相互补充,为浅层岩溶勘察提供定量和综合探测数据。该方法在徐州市城市轨道交通6号线岩溶勘察中得到有效应用。应用结果表明,瞬变电磁法和地质雷达对确定破碎带和岩溶发育范围具有良好的效果,但测线易受工程场地和环境限制,导致探测深度不足;电磁波CT技术可较好揭露地下岩溶发育规模和特征,探测结果与钻孔揭露的岩溶发育基本重合。该方法体系的成功应用,为城市轨道交通岩溶精细勘察提供新思路,对于同类型工程建设岩溶探测具有很好的参考意义和推广价值。

综合物探手段在岩溶区地铁勘察中的应用

通过对某城市岩溶区地铁勘察项目案例的介绍,分析研究地质雷达、高密度电法、瞬变电磁、横波地震反射法等物探手段在岩溶区地铁项目勘察中的应用,对其原理、应用情况和效果进行分析评价,4种物探手段均能满足勘察要求,单一方法或多方法结合相互印证的勘察方法在岩溶区地铁勘察的应用有较好的效果。

跨海青特大桥岩溶地质的勘查工作研究

通过综合物探技术和三维激光探测技术,对桩侧和桩端的重大地质灾害源进行了精确探查,对岩溶、裂隙等地质灾害源进行了定位、定量精细化探查,同时对超前钻、物探等勘察结果进行了验证,有利于避免超前钻“一孔之见”的弊端,从而解决了单一物探探测解译误差大的缺陷,为岩溶区隐伏溶洞处治、桩基施工和设计提供了重要依据。

综合物探在高层建筑基础岩溶勘察中的应用

随着房建工程行业的发展,越来越多的房建工程开始兴建在岩溶地区,岩溶会引起房建地基工程承载力不足,从而导致地基滑动和地基塌陷,对地基的稳定性和安全性有很大的影响。文章着重阐述综合物探在高层建筑基础岩溶勘察中的应用,仅供参考。

综合物探及三维可视化处理技术在岩溶塌陷调查中的应用分析——以连州镇某小区塌陷为例

为查明连州镇某小区塌陷区基岩埋深及岩溶发育的整体情况,采用综合地球物理方法进行勘探,基于综合物探解译与钻孔资料的分析成果,验证基岩界面埋深情况与岩溶发育部位,同时推断其他可能的岩溶发育区。在此基础上,对物探反演数据进行三维可视化处理,及对二维断面图和三维体渲染图、等值面图、不同深度的切片图进行综合分析。研究表明,在岩溶塌陷调查中综合利用多种物探方法,能够相互补充和验证;通过三维可视化处理可以更加直观地展示基岩埋深及起伏特征、岩溶或溶蚀发育区的空间分布情况。为岩溶塌陷处理工作提供更加全面的综合物探成果。