遵义龙洞地下河系统污染通道识别钻探技术

龙洞地下河系统发育于西南裸露型岩溶山区,水文地质条件复杂、岩溶裂隙/溶洞发育,受污染地下河系统通道隐蔽性强、精准识别难度大、勘察钻孔精度要求高。受地形地貌切割及节理裂隙影响、局部10 m以上大型溶洞或溶蚀破碎带密集发育。钻探成孔揭露和识别污染通道遇严重掉块垮塌、钻孔轴线偏移及钻杆和套管易拆断等难题。通过优选钻进工艺、长粗径钻具与轻压慢转、柔性/楔型连接长套管穿越封隔大溶洞等有效技术措施,保证了强岩溶区钻孔精度和成孔率,为测井、示踪试验及水样采集等工作提供可精准揭露污染源的钻孔通道,确保污染通道精准识别。对类似地层污染通道精准识别的钻探施工有重要参考和借鉴意义。

隧道岩溶施工处置技术研究

岩溶隧道处置技术一直是工程界的重点及难点问题,结合某高速铁路贵州区段施工状况,将隧道岩溶分为串珠型或管道型的线状溶洞、洞穴型溶洞及洞厅型溶洞,根据其不同的填充性质提出了不同的施工处置措施。并具体结合丫口寨隧道、斗磨隧道、大独山隧道,对典型岩溶,包括无充填型溶洞群、暗河、富水填充型岩溶、过水通道型岩溶及黏土填充型岩溶的处置措施进行分析,主要结论为,针对岩溶隧道,应综合考虑岩溶类型和特征,因地制宜进行设计、施工。

BIM辅助多管线场地溶洞钻孔填充管控技术

为防止溶(土)洞发生塌陷及其他危害,地铁施工前对详勘已揭示的施工影响范围内的溶(土)洞进行提前预处理。在城区复杂环境市政道路下溶(土)洞密集的补勘、探边,钻孔易破坏市政管线,在钻孔探边完成后,溶洞钻注砂浆孔位时,也是根据单个补勘、探边柱状图的溶洞高度判断砂浆孔点位布置,无法将溶洞的原始填充状态和溶洞高度进行整体考虑,不能使砂浆孔布置在最优的溶洞填充区域,存在泵送砂浆时无法灌入的风险。而溶洞注浆量填充的标准也是通过实际注浆量达到溶洞理论注浆量的百分比后再进行分析,采取应对措施,没能形成溶洞注浆量与注浆质量在事前、事中的有效管控。针对上述问题,通过无人机倾斜摄影还原施工场地原始地貌、建立与现场一致的地下管线模型,将溶洞补勘、探边钻孔与原始地貌模型、地下管线模型整合,核对钻孔与地面障碍物,钻孔与地下管线的位置关系,从而调整钻孔位置。建立溶洞原始填充状态模型与砂浆钻孔位置进行核对,将砂浆孔和排气孔调整至砂浆填充最优位置,进行灌填。通过真实统计的溶洞灌注砂浆量与模拟砂浆流动状态,对溶洞砂浆填充量和填充质量进行管控。

TSP在岩溶区山岭隧道预报中的应用研究

岩溶隧道水文和工程地质条件复杂多变，难以在勘察阶段探明可能引发施工期地质灾害的不良地质体的具体位置、规模和性质，为了避免因盲目施工而造成的突水、涌泥和塌方等事故的发生，迫切需要对施工期的隧道超前地质预报进行研究，TSP隧道地震预报系统可以有效预报掌子面前方100～150m以内地质体的位置、规模和性质．采用TSP超前地质预报技术对岩溶隧道进行探测，并对多个成功预报实例进行深入分析，归纳了溶洞和暗河等在TSP中的具体反映，总结出洞穴和暗河的判识规律，对类似地质奈件下的超前地质预报工作具有一定的指导意义．

微动HVSR法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性研究

微动HVSR(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio)法是一种简单有效的被动源地震勘探方法,当测点下方介质存在明显的速度变化时,HVSR曲线会呈现相应的异常形态。为探索该方法在岩溶区探测地下河管道和溶洞的有效性,选择桂林毛村地下河流域内的大岩前村作为研究区,并在此开展野外试验。研究区发育有一条地下河管道,通过精准的洞穴测量,获得了此地下河管道的平面位置和洞高等信息。在研究区的地下河管道上方地面布设3条物探测线,均进行微动HVSR法测量,并用探地雷达法测量作对比。结果表明,两种物探方法的异常位置与测线下方地下河管道的实际平面位置基本一致,证明微动HVSR法可作为一种有效的地下河管道和溶洞探测方法。

现代岩溶地下河成因研究对塔北奥陶系大型岩溶缝洞体储层勘探的启示--以桂林寨底岩溶地下河系统的剖析为例

研究现代岩溶地下河内大型缝洞空间的形成机理,可成为揭示古岩溶缝洞体储层发育的"钥匙",并指导油气勘探。根据对桂林寨底地下河系统的野外地质调查、示踪试验、物探及钻孔资料研究,基本确定了寨底地下河系统内大型岩溶缝洞发育的展布特征。认为地貌、水系、岩性、断裂等是寨底地下河管道发育的主控因素。结合三维地震技术,对塔里木盆地北部哈拉哈塘某井区晚奥陶世岩溶期岩溶进行了地质背景、古地貌、古水系及古水动力条件分析,刻画了哈拉哈塘晚奥陶世岩溶期的一条古岩溶地下河及其大型缝洞储集空间的分布。勘探结果表明在地下河管道上的钻井均获得高产。

塔河油田岩溶峡谷区伏流坍塌型古暗河缝洞系统

为研究塔河油田中—下奥陶统古岩溶发育特征,通过恢复海西运动早期古地貌和古水系,划分了岩溶峡谷区洞穴类型,构建了塔河油田岩溶峡谷区伏流坍塌型缝洞成因演化模式。研究结果表明:研究区发育海西运动早期古岩溶作用,岩溶古地貌总体北东高南西低,微地貌以低幅度溶丘、溶峰和洼地的组合为主,古水系主要为峡谷明流、伏流、暗河与干谷的组合;主干水系具有南段深切曲流峡谷、中段峡谷和北段伏流-天窗的分段结构,分支水系为树枝状暗河网络;伏流坍塌型地下河洞穴可识别,划分为暗河型、伏流型、顺河潜流型和穿洞型4种类型;研究区古暗河系统发育演化可分自由曲流型、伏流-深切曲流型和坍塌天窗伏流型。

全充型复活溶洞—宜兴慕蠡洞洞穴发育特征

慕蠡洞洞穴是继宜兴善卷洞、张公洞、灵谷洞之后开发的又一个旅游洞穴 ,从该洞的洞穴发育分区、形成原因、岩溶现象以及溶洞堆积物质及其环境变化等特征分析 ,该洞为堆积物充填后重新活动的一个全充型复活溶洞 (指全部被堆积物充填以后重新活动的溶洞 ) ,对它的研究不仅丰富和充实了洞穴学的内容 ,而且为这类溶洞地区寻找岩溶地下水具有重要的实际意义。

地下暗河溶洞系统特征描述及地质建模——以塔里木盆地哈拉哈塘地区为例

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩的主要油气产层为岩溶缝洞型储层,通过岩心观察、薄片鉴定,并根据录井、测井、地震和生产资料等,针对该储层建立了地下暗河溶洞系统的地质概念模型,总结出地下暗河溶洞识别的3种地震反射特征:片状反射、杂乱反射和弱反射。根据该地质概念模型进一步提出了哈拉哈塘地区潜山围斜区的岩溶水循环模型和圈闭聚油模型,可以从理论上较好地解释该地区的实际生产情况。地下暗河溶洞系统地质概念模型的建立,将为哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型储层的油气勘探开发的快速推进、储量产量的快速增长提供地质基础保证。

滇中富民县宝石洞旅游地质特征与成景机制探讨

滇中富民县宝石洞岩溶地下河洞穴景观系统规模适中,洞内岩溶景观千姿百态,洞中有宝(玛瑙),洞外有优美的生态环境和多元民族宗教文化以及潜在的温泉资源,加上优越的交通区位,旅游要素集群度较高,具较高开发价值。文章根据宝石洞地区区域地质背景,分析了该地区区域地史演化特征,根据本次对宝石洞的实地探测成果,总结了宝石洞旅游地质特征,再结合前人对成景机制的探讨,从岩性、构造、水文地质、古地理和成景时代五个方面探讨了宝石洞景区的成景机制,指出多期次断层(破碎带)共同控制了宝石洞景观空间格局,岩溶作用始于燕山晚期,喜山期是宝石洞岩溶地下河洞穴系统的主要成景期,并对宝石洞中产出的宝石(玛瑙)成因作了初步的推断解释。

公路隧道穿越大型溶洞处理方案的确定

文章通过贵州省崇(溪河)遵(义)高速公路凉风垭隧道施工中所遇大型溶洞(季节性暗河的一段)处理方案的比选,介绍在该类溶洞处理过程中的一些方法,可供类似隧道处理溶洞过程中参考。

重庆南山老龙洞地下河出口水化学特征的水热相关性研究

岩溶地下河是岩溶系统的主要组成部分,是岩溶作用最直接的场所.通过对老龙洞地下河出口处水体的主要水化学指标进行连续检测,并与气温、降水量数据进行对比,发现各项水化学指标的变化规律与气候温度无关,但与降水量变化关系较大,其中变化最明显的Ca2+和HCO-3,与降水量呈负相关性.

大方县观音洞波状流痕发育特征及形成机理研究

为探讨岩溶洞穴波状流痕(舌状流痕)的分布特征及形成原因,对观音洞内的波状流痕的形态特征参数进行测量,统计它在纵、横方向上的展布特征,分析洞道形态结构与波状流痕的展布关系;同时,根据地下河水运移规律,探讨波状流痕的形成原因.结果显示:(1)洞底波状流痕较均一,形态差异小于洞壁;(2)洞壁波状流痕在距洞底高1.0～1.2m范围内的流痕深度,较1.2～1.4m和1.4～1.7m这2个高度范围内的深度变化大;(3)洞壁波状流痕的形态特征变化与洞道形态结构有密切联系;(4)岩溶洞穴波状流痕是地下径流过程产生的内波(VI)与梯度流(VT)共同作用的结果.认为地下径流是岩溶洞穴波状流痕的直接动力,洞道结构形态对径流过程产生的内波(VI)与梯度流(VT)的叠加作用的影响,导致波状流痕在洞内的展布特征.

宜万铁路别岩槽隧道地质超前预报综合技术

别岩槽隧道为宜万铁路首批开工的重难点、咽喉工程,被列为宜万铁路I级风险隧道。该隧道地质极为复杂,尤其是溶洞和地下暗河非常发育,被形象地称施工中可能有"六冒"现象发生。文章介绍了该隧道利用综合地质超前预报技术,避免了地质灾害事故的发生,保证了安全施工,并结合实践,总结了高风险隧道的地质超前预报综合技术。

红层环境下的碳酸盐岩岩溶隧道暗河水文地质调查研究

在云南滇中红层区域存在非可溶岩(砂泥岩等)和可溶岩(碳酸盐岩)接触带的异常地质结构,该地质结构存在有特殊的溶洞和暗河。文章以宜良至石林高速公路山冲箐隧道为例,通过暗河区域地质判译、暗河区地表出水口调查、瞬变电磁法视电阻率探测、洞内地质雷达扫描等方法,分析了典型穿插型接触带暗河的基本属性,认为该暗河属地表裂隙水补给,无区域联通,并预测了隧道涌水量,给出了基本的治理方法。研究成果对今后类似隧道工程的设计和施工具有一定的指导意义。

岩溶地下河洞穴旅游开发影响因素探析——以隐水洞为例

我国岩溶资源丰富,岩溶景观类型多样。其中,洞穴资源景观作为独特性岩溶资源,近年来受到人们广泛关注。就现阶段已开发的洞穴而言,多以旱洞为主,地下河洞穴所占比例较小。分析国内岩溶洞穴开发利用现状,以通山水洞为研究对象,结合该地下河特征,对其进行分析评价,以探析岩溶地下河洞穴旅游开发的影响因素。

永顺隧道岩溶涌水风险性评价及地下水流量衰减过程分析

永顺隧道除进口1km段为碎屑岩外,其余均为可溶岩段。为明确永顺隧道各路段岩溶涌水的风险级别,通过分析该隧道各路段的气象水文、地层岩性、地质构造等特征,采用隧道岩溶涌水专家评判体系对其不同路段岩溶涌水风险性进行评价,并采用地下水流量衰减的指数衰减理论分析了隧道段DK64+630~DK67+930发育的兰花洞地下暗河系统岩溶水流量的衰减过程。结果表明:永顺隧道DK64+630~DK67+930段为隧道涌水高风险路段,涌水量大于1×10^5m^3/d,DK56+440~DK57+460段为隧道涌水低风险路段,DK57+460~DK64+630段为隧道涌水中等风险路段,DK67+930~DK68+522.27段为隧道涌水中低风险路段;通过基于GPRS通讯技术的实时在线监测系统得到的降雨量-流量-水位数据,分析了横洞及涨潮湾地区岩溶地下水流量的动态变化特征及其原因,得出兰花洞地下暗河岩溶系统具有双重含水介质的特性,既有大型的岩溶管道或洞穴,又有一般的岩溶裂隙和层间裂隙。该研究成果可为穿越暗河溶洞地区的公路、铁路隧道岩溶涌水的预测预报提供借鉴。

高密度电法在地下暗河探测中的应用——以石林诗玛溶洞为例

诗玛溶洞位于石林景区南东约3 km,具有较好的旅游区位优势。诗玛溶洞洞穴发育特征报道见于2003年,但受溶洞空间分布和地下暗河水流的影响,探明的范围较小,溶洞的走向不清,溶洞是否具有利用的价值不清。因此,为进一步了解诗玛溶洞的平面位置,利用溶洞随地下暗河分布的特点,布置20 m道间距的高密度电法工作。分析物探成果,了解溶洞顶端埋深和溶洞空间大小,经后期工作查证,在工作区范围内,物探推测地下暗河走向和溶洞空间特征正确,西面走向延伸1 200 m,东面延伸700 m,物探成果进一步明确了溶洞及地下暗河范围,高密度电法在地下暗河勘察中取得了较好的应用效果,诗玛溶洞具有开发利用价值。

宜万铁路鲁竹坝2号隧道岩溶水文地质分析

结合隧道工程的地质特征,对岩溶暗河管道系统作了详细分析,根据相关资料,给出了各岩溶管道系统对隧道影响的评估,从而积累了相同地质条件下隧道水文地质勘察经验。

高密度电法在新建住宅区地下溶洞勘查中的应用

此次开展地球物理工作的区域是拟建的平顶山亿嘉西城国际·十里画廊2#、3#楼,开展地球物理工作的目的,是通过电阻率测深法,查明地下是否存在溶洞与暗河。经过论证,我们选择了高密度电法,在有限的场地上布置了线距6.12 m的两条勘探线,点距4 m,使用组合装置。测量结果清新的勾画出了两幢楼的地下电阻率分层情况,查明了地下潜水、裂隙、空洞等地质构造,到达了预期的目的,为下一步工程勘察提供了地球物理方面的依据。从结果来看,本次地球物理工作高效且可信。