微动技术在大连地铁岩溶勘察中的应用

大连地铁5号线沿线区域岩溶发育,前期勘察阶段受勘察手段和钻孔间距限制,存在较多岩溶勘察空白区域,给地铁盾构施工带来极大的地质隐患和技术风险。因此采用微动新技术,查明复杂城市环境条件下地铁沿线隧道洞身影响范围内岩溶的分布及发育情况。在微动解译的岩溶异常靶区布置钻孔验证,同时采用高精度跨孔地震CT对岩溶规模进行扫描。对比分析表明,微动二维视S波速度剖面能够直观、准确地显示地下地质体高低速地球物理性质,对低速岩溶地质体的规模、形态刻画精度与钻探揭露、地震CT探测精度基本一致。由此可见,微动是一种抗干扰能力强、场地适用性广、成果解释可靠的新方法,尤其适用于复杂城市环境下地质勘察工作,具有经济、高效、无损、快速的特点,建议在城市轨道交通不良地质体勘察工程项目中推广应用。

FFD叠前深度偏移技术在高速铁路断裂勘察中的应用研究

在国家路网铁路工程的设计与建设中,隐伏断裂勘察一直是线路勘察中的重点,现阶段通常选用浅层地震反射法探测断裂带信息。在浅层地震反射处理过程中,针对常规地震反射偏移方法对地下复杂地层(例如:大倾角地层、断裂带)成像效果不理想问题,引入傅里叶有限差分前深度偏移方法。首先将地下复杂介质速度场分解成背景场和速度扰动场,分别对两部分速度场进行相移处理和时移、高阶校正处理来完成波场延拓,然后将炮点的下行波场与接收点的上行波场采用时间一致性成像条件进行成像。最后借助于商合杭高铁隐伏断裂勘察、济青高铁断裂勘察中的某条浅层地震反射测线进行成像效果测试。结果表明:FFD叠前深度偏移方法能对速度横向变化较剧烈的复杂区域(断裂带)进行准确的成像,改善成像效果。

综合物探技术在城市轨道交通不良地质体探测中的应用分析

不良地质体将会对地铁施工带来安全风险。由于常规地质钻探不可能做到连续、全面揭露地质情况,必然存在地质空白区和遗漏区,辅以综合物探手段加以查明极其必要。本次研究以广州地铁勘察项目为例,结合前期勘察成果,首先采用微动探测和等值反磁通瞬变电磁法对某地铁分支两处可能发育复合型断裂并与线路相交的区域进行针对性的施工勘察,最终确定了该隐伏分支复合型断裂与在建地铁线路的位置关系。然后采用地震CT(Computed Tomography,CT)和钻孔验证相结合的方式对某线路某车站进行岩溶探测,通过对比分析地震CT与钻探验证成果,得出本次成果划分的基岩面与验证结果基本一致;地震CT成果圈定的溶洞位置和规模(高度)与钻探验证孔实际揭示吻合度较高,误差均在正常范围内。本次研究表明,采用综合勘察技术,可以更有针对性地查明场地内地质情况,优化设计及施工方案,以保证地铁施工和后续运营的安全。

综合物探技术在空铁岩溶探测中的应用

本文介绍了采用高精度瞬变电磁法、跨孔电磁波CT法、孔内三维激光扫描等综合物探手段在湖北省恩施市青云崖空铁地质灾害评价工程中探测隐伏岩溶的应用效果。由于空铁线路设计在悬崖附近,工区地质条件复杂,岩溶较发育,悬崖附近的不良地质体可能对空铁建设有一定影响。查明工区的不良地质(岩溶)空间分布情况是本次工作的目的。针对此项目特点,首先采用了地面高精度瞬变电磁法进行地面普查寻找异常靶区,然后针对验证钻孔揭露的溶洞,通过跨孔电磁波CT法进行精细探查,最后采用孔内三维激光扫描直接测量溶洞大小及规模。事实证明,在地质灾害勘查中,综合物探技术是有效的、必要的探查手段。

盾构区间深埋管线探测技术研究

在软土地区,非开挖敷设的地下管线非常多,埋设深度一般较大,尤其是燃气管线,受其转弯半径影响,埋深一般比其他非开挖管线更大,与盾构深度非常接近,常规管线探测方法很难探测此类管线的准确深度。对于盾构施工而言,迫切需要解决此类管线的准确埋设深度。对天津滨海地区排水小盾构沿线进行非开挖燃气管道探测调查研究,采用低频充电大回线结合孔中磁法,成功地解决了此类深埋管线的精确探测难题。结果表明,地面低频充电大回线法可大致确定管道位置及深度,并实现了深埋管道的准确测深,可在深埋管道探测领域进一步推广。

诱导偶极电磁感应法探测地下非金属管道技术的应用与探讨

非金属管线的准确探测一直是地下管线探测领域的难题,对于较大直径的非金属管道探测一般采用地质雷达、地震映像、面波等方法,由于这些物探方法有时难以将非金属管道从周围介质有效分辨出来,甚至根本探测不到目标。本次研究结合西安地铁16号线车辆基地内DN1200混凝土水源管道探测实例,开展诱导偶极电磁感应法的方法试验研究,通过现场实验确定了合适的发射装置、收发频率及收发距,从而使目标管道形成的电磁异常能有效分辨出来。结果表明,诱导偶极电磁感应法可以准确地探测充水非金属管道,并且可以延伸用于地下暗河、地下水等低阻导常体方面的探测,为今后探测此类非金属管道等提供了一种新的技术手段。

孔中磁法位场延拓在城市深埋金属管线精细探测中的应用研究

在城市发展与改造过程中,地下深埋管线的精细探测问题严重影响着工程的施工安全。现阶段通常选用孔中磁法等物探方法对深埋金属管线进行精细探测。针对常规孔中磁法仅能判断管线埋深、无法获取管线平面位置的缺陷,本文尝试将孔中磁测数据进行位场延拓,从而获取管线的平面位置信息。首先通过将钻孔中采集到的原始磁测异常曲线进行数据扩边、傅里叶变换、位场延拓、反傅里叶变换等一系列数据处理过程,从而获得不同延拓距离后的磁测异常曲线,然后根据延拓后的磁测异常曲线上的“尖脉冲”标志,获得地下深埋金属管道的平面位置信息,同时对管道埋深判断也更加精细。最后借助于模拟实验和天津滨海新区雨污分流改造项目,将孔中磁法位场延拓方法应用于地下深埋燃气管道的精细探测中。结果表明:孔中磁法位场延拓不仅可以更精细地判断管道埋深,还可以获得管道的平面位置信息。

复杂岩溶地区跨孔地震CT反演成像研究——以贵阳在建地铁3号线为例

本文以贵阳在建地铁3号线为例,详细研究岩溶复杂地区勘察过程中跨孔地震CT技术的应用,揭露研究区岩溶发育特征。通过对不同算法的对比分析表明,相比于CGLS算法,LSQR算法对于低速异常的识别更灵敏和精确,具有更好的收敛性和可靠性。钻探验证表明,采用LSQR算法和弯曲射线追踪法进行地震层析成像反演,跨孔地震CT探测可达米级精度,获得满意的速度图像,能够查明钻孔之间岩溶埋深、规模、延伸等情况,弥补钻探的局限性,说明基于LSQR算法的地震CT技术探测岩溶是切实可行的。