高密度电阻率法在近地表隐伏断层检测中的应用

隐伏断层对于道路、地基等具有重大威胁,高密度电阻率法是以地层之间电阻率差异为基础的探测地下构造和电性异常体的一种间接性的地球物理方法,近年来,在近地表探测隐伏断层方面应用广泛。基于此,首先对断层模型进行正演模拟,研究了断层模型的响应规律,然后以山西某段公路隐伏断层检测为例,简要介绍了高密度电阻率法的基本原理以及常用的两种施工装置,即温纳四极装置(α)和单边三极装置,分析了两种施工装置的优缺点,以实测视电阻率剖面图和反演视电阻率剖面图进行对比研究,揭示了反演结果的优势,并在反演结果的基础上进行背景电阻率值的剔除,在断层产状判断及其影响区域划分上进行定量解释,验证了高密度电阻率法探测近地表隐伏断层的可行性,为后续施工提供了可靠的地质资料。     

大回线源瞬变电磁场反射系数序列的数值分析

为提高瞬变电磁法对地的探测效果,从瞬变电磁场在介质中传播的特性出发,对回线源瞬变电磁响应进行了理论上的分析,推导出了以反射系数数序列矩阵为未知项的线性方程组,提出了用线性规划法求取反射系数序列,并给出了求解的方法和步骤.设计了两个理论模型,用自行编制的软件对理论模型进行测试和处理,并画出了以反射系数为参量的地电模型剖面图.计算结果表明,算法可靠,剖面图示清晰,达到了预期的效果.该研究成果对瞬变电磁法模拟地震资料解释的研究和对地成像方法有参考价值.     

基于GIS的地质剖面图自动绘制软件的研究

对地质剖面图绘制技术的研究从20世纪90年代持续至今,其中主要的绘制方法有基于CAD进行绘制和采用GIS组件进行绘制.但是在这些研究中地质剖面图的绘制只依赖钻孔数据,由于钻孔数据稀疏不均,不能很好地反映断层等地质构造,因此在剖面图上对地质构造的定位和形态表达存在一定困难.本文基于GIS技术,融合基础地质数据、钻孔数据,实现了地质剖面图的自动绘制.在分析地质剖面图的几何特征的基础上,建立了地质剖面图的数据模型.根据断层的几何形态,实现了断层的绘制.     

内蒙古甲乌拉铅锌银矿区CSAMT法试验与应用

为扩大内蒙古甲乌拉铅锌银矿床远景,增加资源储量,在充分了解矿区成矿地质特征及地球物理参数的前提下,对该矿床进行可控源音频大地电磁测深(CSAMT)法探测试验,结果与地质情况吻合度高,能较好地探寻含矿构造在深部的展布;以此应用于矿区,最终取得较好的探测效果,该方法与相关探测参数可作为寻找同类型矿床的有效方法与参数之一.     

大回线源瞬变电磁场反射系数序列的数值分析

为提高瞬变电磁法对地的探测效果，从瞬变电磁场在介质中传播的特性出发，对回线源瞬变电磁响应进行了理论上的分析，推导出了以反射系数数序列矩阵为未知项的线性方程组，提出了用线性规划法求取反射系数序列，并给出了求解的方法和步骤．设计了两个理论模型，用自行编制的软件对理论模型进行测试和处理，并画出了以反射系数为参量的地电模型剖面图．计算结果表明，算法可靠，剖面图示清晰，达到了预期的效果．该研究成果对瞬变电磁法模拟地震资料解释的研究和对地威．像方法有拳者价值．     

应用综合电阻率法勘察隐伏断层

探讨隐伏断层在复杂地质条件下的具体位置和形态,进而保障隧道开挖施工的顺利进行.采用综合电阻率法探测拉林线某隧道开挖纵断面顶部的断层发育状况,通过对复杂地质条件下视电阻率异常的综合解释,结果表明“串珠状电阻率异常”和“大小极距交点位移”真实地反映出隐伏断层所在的位置和形态,且通过钻探得到了验证.对隧道隐伏断层的地球物理勘探手段应以综合电阻率法为主.     

融合梯度向量流条纹探测与图切法相位解缠

为解决GVF-Snake(gradient vector flow snake)条纹探测相位解缠时,内部条纹线探测偏离条纹边界的问题,提出了一种融合GVF-Snake条纹探测与马尔科夫随机场(Markov random field,MRF)图切法相位解缠方法.通过判断出条纹探测线不是真实条纹边界的情况,对该条纹探测线上一步探测条纹的内部块用MRF图切法进行分割解缠,按照相应解缠准则将两种解缠结果进行融合,形成含有边界跳跃点的粗解缠结果,并用高通滤波插值法消除粗解缠结果的边界孤立点的方法研究了矿区梯度较大地区的相位解缠.结果表明:以巨野矿区某工作面为实验区,用两景sentinel-1A的单视复数图像进行两轨法干涉处理的真实相位来验证算法的有效性.在面分析上,以自适应局部平滑相位评估(phase estimation using adaptive regulation based on local smoothing,PEARLS)为评价标准,将本文方法与最小费用流等5种相位解缠算法进行比较.对比结果显示,本文方法的平方根误差、平均绝对误差分别是±0.0791、±0.0090、±2.3173 rad.在线分析上,对只含有变形相位的绝对相位,提取各解缠绝对相位工作面走向线、倾向线的变形.以实际水准观测值为标准,本文方法的平方根误差、平均绝对误差、绝对值最大误差分别是±0.17748、±0.14107、±0.40529 cm.面分析中以PEARLS相位重构为基准,可见本文方法要优于其他常规的解缠方法;同理,线分析中以水准数据作为依据其各项指标亦为最优.     

利用高密度电阻率法进行断层破碎带探查的数值模拟方法

为明确不同条件下断层破碎带的异常特征,提高高密度电阻率法（HDR）的应用效果,该文在大量探测实例的基础上提出断层破碎带的地电模型;用有限元数值模拟的方式计算出不同地表电性层的情况下,高、低阻断层破碎带在不同电测的异常特征并确定最佳采集装置形式;并正演模拟倾斜断层的异常分布形态,给出为提高视电阻率断面对断层产状反映能力的数据处理方法。     

公路山岭隧道断层大塌方处理施工技术

以湖南省某公路山岭隧道断层大塌方处理为例,结合目前隧道塌方处理的典型案例进行分析,总结出了一种更适合隧道断层大塌方处理的施工技术.通过在该山岭隧道断层大塌方处理的实践证明,该施工技术不但能很好地满足施工速度、经济效益、可操作性及施工安全等方面的要求,而且在施工过程中还能保证塌方处理不受塌穴内二次塌方的影响,能有效避免二次灾害的发生.     

地震映像法在古河道探测中的应用

古河道的存在与否直接影响到建筑的桩基类型.针对古河道与上层覆盖层之间存在较明显弹性差异的特点,采用地震映像法对某地区的潜在古河道进行了探测,对典型测线的地震波剖面图进行了分析,并通过钻孔对地震映像法的探测结果进行了验证,由此确定了古河道的走向.通过工程实例,说明了地震映像法在其测深范围内对古河道探测的有效性,地震映像法...     

利用瞬变电磁法探测程楼断层含(富)水性

结合井下巷道的实际情况,利用瞬变电磁法对程楼断层的含(富)水性进行探测,并利用大型通用有限元软件Ansys进行室内资料处理解释。结果显示,程楼断层在正常区段含(富)水性弱,只有在与北北东向-近南北向断层的交汇部位有一定的含(富)水性。同时,以程楼断层为例,利用瞬变电磁对煤矿井下探放水试验,验证了瞬变电磁法在煤矿井下断层含(富)水性探测中的有效性,为查明井下过断层矿井水害的发育位置,安排井下探放水工作提供依据。     

综合物探在多金属矿区工程建设中的应用

以保山金厂河铁多金属矿区检测为例,阐述了高密度电阻率法、激电测深在探测异常检测中的应用,通过测深曲线、综合剖面分析并结合钻孔测井测试,准确、及时、高效率地提供了勘察成果,从而为消除地质隐患、确保工程质量提供了依据,满足工程勘察之需.把2种或2种以上的物探方法有效地组合起来,应用高密度电法、激电测深法查明断层情况,为多矿区斜井的设计稳定性提供了科学依据.     

瞬变电磁法在富源县阿形煤矿采空区勘查中的应用

利用物探手段主要是"瞬变电磁法",进行实地探测以初步确定采空区范围,未开采区域主要寻找断层富水区段。通过对探测数据的综合分析,获取了采空区、地层、富水断层的物性参数,以定性和定量分析相结合的方法,划分出了地层、断层富水区段和采空区的范围。     

GIS在煤矿区塌陷监测中的应用研究

结合矿区开采沉陷研究工作的特点,分析了GIS在矿山塌陷监测领域应用的关键技术问题。通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显示功能对理论预计结果和现场监测结果进行综合分析,从而直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围,希望能更好地为矿区经济建设,煤矿企业安全、生产、经营、管理及可持续发展服务。     

红庆梁煤矿巷道断层带的超前地质预报

为保证红庆梁煤矿回风巷道断层地质条件下的回采工作面安全,同时实现高效回采的目的.采用KDZ1114-3便携式矿井地质探测仪,结合反射共偏移法原理对回风大巷断层情况进行预报.在利用便携式矿井地质探测仪对巷道断层的探测之后,对采集到的波形进行后期处理分析.研究结果表明:断层破碎带及发育区在迎头约0~15 m,推测断层位于迎头前方3~7 m处,另外位于迎头前方15~20 m处存在另一小断层或者岩性变化.通过分析结果同实际开挖情况对比可知,分析结果比较准确.     

基于剖面的三维断层建模方法

结合地震解释剖面图与地质构造平面图上的断层信息,采用数字化技术提取断层建模所需的相关数据,以剖面为建模基础,采用空间线性插值技术构建了三维断层模型。该方法能充分利用平面图和剖面图特征,从整体上把握断层,提高断层建模的准确性。通过开发相应软件实现了地质体模型断层的添加和修改。     

应用低频微波波段GPR测量土壤结构

结合在内蒙古包头地区和上海崇明岛地区的实验站点开展的实验工作,尝试性地提出了探地雷达用于刻画农田土壤剖面层位结构的方法.按照该方法在对探地雷达数据进行处理和分析之后,得到了沿测线的土壤结构细化剖面图,并与开挖剖面对比,结果吻合良好,表明采用探地雷达可以有效地探测土壤层位结构.     

2D、3D高密度电法探测断层效果及其应用

在工程项目开展之前,查明工区断层分布情况是必不可少的一项工作。目前主要利用2D高密度电法进行探测,现增加了3D高密度电法进行对比分析。为了验证2D、3D高密度电法探测断层的有效性以及了解断层的响应特征,建立正、逆断层两种模型,利用有限元法正演以及最小二乘法反演,对比不同模型之间反演结果的差异性,最后利用野外实例做进一步的分析验证。结果表明:高密度电法探测断层具有一定的有效性和准确性,但是对逆断层的探测效果明显好于正断层; 3D高密度电法得到的数据量丰富,反演深度大,结果也更接近理论模型。野外实测资料进一步验证了模拟结果,所得到的结论对断层的探测以及解释分析具有一定的指导意义。     

许厂煤矿地质构造特征及其演化

为了全面了解许厂煤矿地质构造特征与断层、褶皱的关系,更好地为煤层开采服务,根据许厂矿区内大量断层、褶曲的构造形迹和分布规律,系统地分析了研究区内地质构造发育特征,从矿区所处聚煤盆地地质构造演化入手,结合区域地质构造背景对矿区不同期次构造应力场特征和构造机理进行探讨。结果表明:许厂井田内发育一组走向北东、向南西倾伏的宽缓褶曲和一组北西向次级褶曲,断层以走向近南北的西倾高角度正断层和走向北西的南西倾高角度正断层为主,逆断层较少:表明井田内断层受区域性大断裂的显著控制作用。矿区构造是经历了三期构造运动的结果,不同期次构造组合形成了现今的地质构造格局。     

浅层断层探测技术及工程应用

浅层断层探测是工程场地地震安全性评价的现场工作内容之一,其主要目的是查明地表附近断层的空间展布特征和最新活动时代,为地震危险性评价、工程避让或采取抗断措施等提供依据。浅层断层探测常用的方法有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法、探地雷达法、高密度电法、地球化学法等。结合各探测方法的原理,分析了各探测方法在适用介质条件、探测深度、探测分辨率等方面的特点,进行了实际工程应用验证。根据各探测方法的特点,给出了不同场地类型条件下的浅层断层探测的优选方法及方法组合方案;并在实际工作中取得了良好的应用效果。