高密度电阻率法在岩溶探测中的应用

岩溶不仅会导致基岩面起伏很大,而且会产生较多的溶蚀带、溶洞、土洞等不良地质现象,对于建筑物的结构安全影响很大.介绍了高密度电阻率法的基本原理及特点,应用该方法对景德镇市某场地进行了岩溶探测.通过对视电阻率二维成像图异常形态、高低阻等的特征分析,推断了该场地的岩溶分布范围、大小和埋深.经钻探验证,推断结果与钻探资料吻合,...     

浅层岩溶和采空区综合探测方法与模型试验

岩溶和采空区已经成为高速公路建设中面临的热点、难点问题。为了准确探测高速公路地基下伏岩层中岩溶和采空区的几何形态和空间分布,提出了地质雷达先验信息的高密度电阻率约束反演方法。采用常规高密度电阻率反演方法、地质雷达和携带先验信息的高密度电阻率约束反演方法,对常见的岩溶和采空区地电模型进行数值模拟,分析岩溶和采空区不同方法的成像规律。结果表明,与常规高密度电阻率反演和地质雷达正演结果相比,携带先验信息约束的高密度电阻率法反演的异常体的空间形态更接近于真实地电模型,对边界的识别更加准确。随后,通过对山东章丘地区岩溶和采空区的模型试验,探明了岩溶和采空区的分布情况,验证了该综合预报方法对岩溶和采空区的探测效果,为高速公路地基下岩溶和采空区的治理方案提供了依据。     

高密度电法在岩溶探测中的应用

高密度电法是近年来发展起来的一种电法勘探的新技术。高密度电法是一种方便、实用的电阻率成像方法。它将电剖面和电测深两者兼容,可一次完成纵向、横向二维测量过程,对地下介质的电阻率结构具有一定的成像功能。高密度电阻率法排列方式多种多样,探测精度高,获取的信息量大,工作效率高,是地下岩石电性分层及寻找岩溶裂隙的有效方法。     

高密度电阻率法在滑坡探测中的应用

探测查明水库库区滑坡体的工程地质特点,才能对滑坡进行有效的治理.论文中简要介绍了探测确定滑坡体的意义、高密度电阻率法的应用前提、优势,结合在某水库库区滑坡体探测,获得了测区部位的二维高密度电阻率反演断面色谱图,通过对视电阻率二维成像图异常形态、高低阻等特征的分析,推断出覆盖层厚度、基覆界线,从而查明了滑坡体厚度及滑面起伏形态,为库区稳定性评价提供了依据.     

拟地震法电磁波场有限元法正演模型

在电法勘探正演模拟中,利用有限元法提出了电磁波在二维电阻率介质模型中的传播特征。我们将电磁波波动方程与声波波动方程类比,运用适当的近似,取等效方程中相同的主要项,利用适当的边界条件,则电磁波场问题可化为类似于地震波场问题,从而可用地震资料处理技术中的任何方法去完成。我们选用的是波动方程有限元方法。计算可在频域也可在时域进行去模拟二维电阻率分布的响应即电场视剖面。实例表明:正演结果所得到的二维电阻率成像剖面与实际的二维电阻率分布完全相吻合。结果表明利用有限元进行电阻率成像是切实可行的。     

高速公路不同地层路基中岩溶洞穴的探测

采用三极与对称四极电阻率测深探测常张和邵怀高速公路路基中一定深度范围内的岩溶洞穴,沿公路走向布设多条互相平行的电测深剖面进行观测,利用各电测深剖面中电阻率ρs曲线类型的变化,确定岩溶洞穴的分布情况;利用测区内各剖面的ρs等值线断面图,结合地质条件圈定岩溶洞穴在路基中的赋存部位.通过对常张、邵怀高速公路路基的探测,确定了其地下岩层的结构构造,并判断出岩溶洞穴的埋深、规模及性质,了解了其不同地层中岩溶的电性结构的特点和分布规律.     

溶洞在电阻率层析成像图中的成像特征及其解释推断

为研究溶洞在电阻率层析成像图中的成像特征,对江西省南昌—上栗高速公路沿线岩溶地层进行勘察,并建立相应的数值模型进行正演。在已勘明的溶洞中,分别选取大跨度空溶洞、大跨度填充溶洞、小跨度空溶洞及小跨度填充溶洞,观察其成像特征,分析得到不同厚跨比及填充情况下的溶洞在电阻率层析成像图中的成像特征,从而建立溶洞成像特征树图。模拟均匀空间中同时存在高阻介质和低阻介质的情况,并与勘察结果对比。最后在工程实际中应用溶洞成像特征树图,进行电阻率层析成像图的解释推断,同时结合钻探成果验证该方法的正确性。结果表明:高阻异常和低阻异常主要出现于大跨度空溶洞和大跨度填充溶洞,而在小跨度空溶洞和小跨度填充溶洞中并不明显;等值线弯折必然存在于填充型溶洞,且经常伴随低阻异常出现。数值模拟发现,等值线总是倾向于向低阻介质聚集,从而产生等值线弯折的现象;与此同时,由于电阻率等值线聚集于低阻介质附近,延伸受到很大限制,从而产生低阻屏蔽效应。在溶洞跨度较大的情况下,成像特征主要表现为高阻异常和低阻异常,解释推断较为简单;但在溶洞跨度较小的情况下,由于低阻屏蔽效应,小跨度空溶洞或较薄的溶洞顶板等高阻介质经常被遮盖,为解释推断带来较大困难。     

高密度电法在探测煤矿采空区赋水情况的应用研究

简述了高密度电法勘探技术的基本原理以及在应用中应注意的关键技术问题及其处理方法。通过布置在地面的所有电极对地层进行电阻率采集,然后在二维电阻率反演软件中得到二维电阻率断面图。最后运用RViewe反演软件得到电阻率的三维栅栏图。三维反演解释结果客观地反映了采空区的范围以及隐伏水源空间位置,为矿井防治水工程提供了准确信息。通过在某矿的应用实例,说明高密度电法三维成像技术在煤矿采空区探测领域中具有较好的探测效果。     

综合多维物探技术在岩溶堤防查漏中的应用研究

以岩石岭水库总干渠三门头段渗漏调查为依托,考虑到渠道处于岩溶发育区,提出采用并行电法多维成像和地质雷达相结合的技术手段查明隐患的原因及分布.在分析综合物探技术探查可行性的基础之上,基于并行电法技术可快速收录海量的地电数据体,为堤身二维渗漏探测和堤底隐伏缺陷提供数据支撑,结合雷达映像图可有效识别出溶洞的发育特征.现场应用表明,不同高程的二维电阻率图像反映出堤身渗漏隐患体的范围及埋深,并勾勒出隐患区在堤身上的空间连通性;并行电法的三维成果揭示出溶洞在渠底的立体结构形态,有效避开了常规伪三维电法布置的复杂问题;地质雷达法能有效高分辨识别出溶洞发育的范围;成果有效揭示了三门头段堤坝渗漏主要与该段存在隐伏型充填溶洞有关,并且溶洞在堤底以及堤坝上下游已形成渗漏通道.采用并行电法多维成像技术和地质雷达可有效查明岩溶区堤坝渗漏的病症,为堤防隐患的有的放矢治理提供依据.     

高密度电阻率法和探地雷达在昆明长水国际机场岩溶勘查中的应用

随着机场、铁路等基础设施建设快速发展,岩溶区不良地质现象给工程建设、安全生产和人民群众的生命财产带来了不同程度的威胁。但岩溶发育的不确定性和多样化,使得准确圈定岩溶位置成为解决岩溶的难题之一。近年来,在岩溶勘查中主要采用的物探方法是高密度电阻率法,但在裂隙节理发育地区,岩溶多发育溶蚀带及溶洞,岩溶体积小,高密度电阻率法推断的岩溶体顶、底板埋深存在一定误差。通过高密度电阻率法和探地雷达相结合,在工区先进行高密度电阻率法,在高密度电阻率法异常部位再采用探地雷达进行探测,两种方法各自发挥优点,在勘查中取得了明显的效果。     

湖北宜都磷石膏集中库区岩溶水文地质条件研究

建立磷石膏集中库,以堆填的方式处理解决磷工业废弃物是目前的主要方法,而磷石膏集中库的建立对库区水文地质条件有着极高的要求。为避免库区中磷石膏发生泄露对当地地下水环境造成污染以及为该库的实际工程建设与设计提供参考依据,本研究以湖北省宜都市枝城镇六里冲村的磷石膏集中库项目为例,综合利用野外水文地质调查、地球物理勘探、岩溶地下水示踪试验等方法,查明该地区的水文地质条件,采用Qtacer2软件获取水文地质参数,分析研究区岩溶地下水流向及岩溶含水介质结构特征。野外基础地质调查发现库区北部（初期坝处）发育一具有走滑性质的逆断层构造（F2）,其是库区岩溶发育方向的主控因素;地球物理勘探确定了沿淹水淌断裂发育的岩溶区存在着地下水流径通道;示踪试验数据表明库区地下水流速缓慢,存在着由淹水淌断裂控制的地下水主流径带,方向为NE70°;分析示踪剂浓度历时曲线特征得出库区岩溶发育程度不均一,岩溶发育特征为裂隙、单一小型管道、局部溶洞并存,具有非均质各向异性特征;基于Qtacer2数据分析,估算出水力参数（包括弥散系数,纵向弥散度,摩擦系数,雷诺兹数,舍伍德数,施密特数）。研究成果对库区的选址、建设以及对当地岩溶含水层水资源保护提供了依据。     

东黄山国际小镇岩溶发育危险性评价

岩溶作为工程建设中常见的地质灾害之一,对岩溶区工程的设计和施工具有一定的威胁。根据东黄山国际小镇的勘察成果,揭露岩溶多以覆盖性串珠状溶洞为主,主要沿麻川河及其支流呈条带状分布。在总结岩溶发育特征的基础上,充分考虑了研究区影响岩溶发育的控制因素,选取地层岩性、钻孔遇洞率、覆盖层厚度、土层结构、地下水水位埋深、距地表河流的距离6个主控因素,应用地理信息系统技术(geographic information system,GIS)和层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)多源信息相融合的方法,构建了东黄山国际小镇岩溶发育危险性评价模型,并对研究区进行了预测分区评价。结果表明:岩溶高发育区主要集中在小镇中部和北部,面积约0.4 km~2,约占研究区总面积的5%。根据钻孔揭露情况,揭露溶洞的11个钻孔均位于评价分区图中的危险区,拟合程度高,表明构建的岩溶发育危险性评价分区模型与实际相符。研究成果对东黄山国际小镇基础设施的规划和建设具有一定的指导作用。     

基于模糊层次分析法的岩溶区土压平衡盾构适应性评价

土压平衡盾构作为一种较为先进的隧道掘进机械,由于其安全、可靠等优势,在我国的城市地铁隧道工程施工中得到了广泛的应用。我国南方地区岩溶地层非常普遍,土压平衡盾构在岩溶地层中掘进容易产生“栽头”、刀具不均匀磨损等问题,因此评价岩溶地层条件下土压平衡盾构的适应性是非常有必要的。本文依托南宁地铁4号线2标相关盾构隧道工程,分析岩溶区各方面因素对土压平衡盾构适应性产生的影响,通过层次分析法确定最终的土压平衡盾构在岩溶地区的适应性评价指标,参考已有研究成果结合模糊数学方法确定评价指标的隶属函数,构造了岩溶区土压平衡盾构适应性评价模型,提供了岩溶区土压平衡盾构适应性评价方法。以南宁地铁4号线2标“良良”、“体良”和“清龙”盾构区间所采用的土压平衡盾构机为应用实例,现场盾构施工情况与本文提出的评价方法的评价结果匹配较好。本文提出的岩溶区盾构适应性评价方法对类似地层盾构机评价及应用具有一定的指导意义。     

电磁波CT揭露重大工程岩溶发育特征--以某地铁岩溶勘察为例

灰岩地区岩溶发育程度严重影响重大工程建设,以钻探为主的城市岩溶勘察,很难充分查明地下岩溶发育特征及规模,而高密度电法、浅层地震反射等其余地球物理方法因场地条件限制和干扰因素较多,在城市岩溶探测中很难实施。鉴于此,本文采用井间电磁波CT层析技术对某地铁进行岩溶探测,应用联合迭代重建技术（simultaneous iterative reconstruction technique 简称SIRT）进行反演,获取电磁波CT吸收系数等值线图,并通过吸收系数判断岩溶发育状态。研究结果表明：电磁波CT层析技术可较好揭露地下岩溶发育规模和特征,探测结果与钻孔资料揭露岩溶信息高度吻合。该方法的成功引入为重大工程岩溶探测提供了新思路,其探测成果结合钻孔信息可作为重大工程建设可靠的地质参考依据,具有较好的科学意义和推广价值。     

喀斯特地貌区土地整治与生态环境建设途径研究——以四川省珙县为例

以四川省珙县为例,分析了喀斯特地区土地利用的基本特点和土地有效利用的制约因素,提出改善生态环境质量是喀斯特地区经济可持续发展的客观要求;从整个生态系统的角度出发,指出以退耕还林为主恢复喀斯特地区的森林植被,以乱石缝地整理和小流域治理为主综合整治土地以及基本农田建设是喀斯特地区生态环境建设的主要途径.     

南宁地铁4号线岩溶发育特征及处治技术

随着我国轨道交通建设的快速发展,城市地铁越来越多,修建过程中各种工程问题逐步显现。我国南方地区岩溶较为发育,给轨道交通的安全建设带来了一些工程难题,岩溶的处治技术成为近几年的研究热点。为了解决南宁地铁4号线岩溶带来的工程难题,通过地质勘察手段探明了岩溶分布规律,基于地质勘察资料分析了南宁地铁4号线岩溶发育规律,采用钻芯和室内试验确定了地层及溶洞的物理力学参数,结合有限元软件Midas GTS确定了溶洞与地铁车站、盾构隧道的安全距离,提出了岩溶区轨道交通溶洞处治范围及处治措施,并对溶洞处治区域进行取芯,通过室内试验研究了岩溶处治效果。研究结果表明,南宁地铁4号线岩溶总体上中等发育;车站区域溶洞基本上分布于底板下10m范围内,盾构隧道区域溶洞基本位于底板以及底板以下10m范围内;不同位置不同尺寸的溶洞塑性区不同,溶洞洞高越大塑性区越大,需要的安全距离越大;采用注浆加固方案是合理的,检测结果验证了其合理性。可为岩溶区地铁车站及盾构隧道溶洞处治提供参考。     

超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围

为研究超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围,以武汉市某在建工程为依托,设计了以围岩等级、溶洞尺寸及溶洞充填范围为影响因素的正交试验,采用了三维数值方法求解不同方位溶洞与超大直径盾构隧道的最小安全距离,并提出了以最小安全距离主要因素为分段计算准则的地表注浆加固范围确定方法。结果表明：当溶洞位于隧道上方、侧方及下方时,最小安全距离的主要影响因素分别为溶洞尺寸、围岩等级及溶洞尺寸;当溶洞位于隧道上方时,分为4个区段,加固范围在12m~22.5m之间,当溶洞位于隧道侧方时,分为4个区段,加固范围在8m~15m之间,当溶洞位于隧道下方时,分为5个区段,加固范围在8m~15.5m之间。研究成果可为类似工程注浆设计与施工提供参考。     

喀斯特地貌土地整治与生态环境建设途径研究：以四川省珙县为例

以四川省珙县为例,分析了喀斯特地区土地利用的基本特点和土地有效利用的制约因素,提出改善生态环境质量是喀斯特地区经济可持续发展的客观要求;从整个生态系统的角度出发,指出以退耕还林为主恢复喀斯特地区的森林植被,以乱石缝地地理和小流域治理为主综合整治土地以及基本农田建设是喀斯特地区生态环境建设的主要途径。