厦门地区孤石分布规律及对地铁工程的影响

厦门地区的花岗岩地层中发育了大量的球状风化体（俗称孤石）,对地铁工程的建设产生了不利的影响。通过对厦门地铁一号线、二号线进行钻探及室内试验研究,根据揭示的孤石进行统计分析,并分析对地铁工程的影响。研究表明：厦门地区花岗岩孤石埋深主要集中在0~20m之间;89%的孤石厚度不超过4m;近半数孤石分布于强风化层;其饱和抗压强度主要集中在40~45MPa和90~100MPa,天然抗压强度集中在45~50MPa和100~110MPa;地铁施工时孤石可能会导致盾构机损坏和姿态失控。     

球状孤石在探地雷达探测成果中的表现特征

花岗岩风化壳中分布的孤石对工程建设有较大的危害,较准确地探明孤石的大小及分布具有重要的实际意义。笔者采用现场实测和数值模拟相结合的方法对球状孤石在探地雷达探测成果中的表现特征进行了研究。结果表明:雷达波在孤石处出现了明显的孤形反射,反射弧的张开宽度随孤石直径、埋深的的增加而增大;雷达波中孤石顶点处反射弧的曲率半径与孤石直径近似呈线性关系,与孤石埋深近似呈二次多项式关系。所得结论对孤石分布地区探地雷达探测成果的正确解释有一定的指导作用。     

“孤石”精细探测物探方法研究 ——以福州滨海快线为例

孤石在我国南方花岗岩地区普遍存在,其发育无规律性,埋藏及分布较为随机;城市地铁盾构施工孤石探测是公认的技术难题。以福州滨海快线（机场—大鹤站）区间孤石分布区为研究区开展了微动、等值反磁通瞬变电磁、高密度电法、探地雷达探测方法综合勘察试验,从抗干扰能力、施工效率和探测效果方面进行了对比分析,发现因浅表存在高阻砂层屏蔽,高密度电法在15 m以浅具有较高勘察精度、受地下线网影响明显,探地雷达在砂层中的有效勘察深度仅4 ～ 5 m;优选出对于孤石体精细探测的物探方法,“微动 + 等值反磁通瞬变电磁”的组合方法具有抗干扰、较好探测效果,与钻孔验证结果吻合。     

基于三维地震映像法的地铁盾构区间孤石勘探及其应用

球状或块状花岗岩不均匀风化残留的风化核(俗称"孤石")在我国南方沿海城市普遍发育。"孤石"经常导致盾构刀盘卡住及损坏,且可能引起地表的隆起等问题,因此在盾构施工前对"孤石"进行探测便于提前处理,是地铁工程勘察的难题。孤石与周围土层波阻抗不同的特点为地震映像法在孤石勘探中的应用提供了理论依据。本文首先介绍三维地震映像法的基本工作原理及方法;其次,建立含有孤石的三维地层模型,模拟三维地层中的地震映像法试验,研究不同位置测线的波形剖面图规律,结果表明:当测线在孤石投影区域内的时候,会产生明显的反射波和绕射波,可清晰观察到孤石的存在,经过数据处理后可确定孤石平面性状及埋深;最后,利用该方法对厦门地铁盾构区间的孤石进行勘探,当发现波形异常,揭示反射频率明显变低、振幅增强、有震荡现象和类似于短弧形的同相轴时,可判断为地下孤石。通过对比勘探结果与钻孔资料,验证了该方法的可靠性。本文提出了地铁孤石的探测及三维成像方法,供类似地区进行地质勘探借鉴。     

深圳地区花岗岩球状风化体地下分布规律统计分析

深圳花岗岩发育地区球状风化体(俗称孤石)广泛分布,对地下工程建设产生了不利的影响.通过对深圳地区花岗岩孤石大样本的统计分析,得到如下统计结论:深圳地区花岗岩孤石主要成份是微风化花岗岩,60％以上分布在强风化花岗岩层中,残积层和全风化层中也有分布,孤石层面分布高程集中在40.00～70.00m(黄海高程)区间内;80％的孤石揭示“厚度”不超过2.50m,三分之二花岗岩孤石主要发育一层,随着发育层数的增多,出现频率锐减.     

花岗岩风化地层中“ 孤石含量百分比冶的确定方法

本文分析了花岗岩风化地层中的"孤石"形成的内在机理;探讨了花岗岩"孤石"的水平与垂直方向的分布规律;提出了对含有"孤石"的花岗岩地层要采取工程地质调绘与物探、钻探相结合的综合方法进行地质勘察,着重提出了可根据"土石比专项勘察"或"利用场地已有勘察资料和施工单位在现场所开挖的断面"或"孤石方量的实际计量"来测定"孤石含量百分比"的3种方法,为解决土石方工程在开挖及计价方面的问题提供了一些建设性的意见和思路,对相应类似工程具有指导意义。     

福州地铁1号线工程特性及地质风险研究

福州地铁1号线全线为地下建设,地铁路线主体车站与区间隧道工程均在巨厚淤泥层、富水砂层和花岗岩残积土层等地层中施工,通过研究福州地区特有的工程地质、水文地质等条件综合分析,认为盾构机在软硬不均地层、孤石地层,断裂带、富水砂层中穿越是隧道施工的主要风险源。根据地层的不同工程特性分析了在施工中可能引发的风险事故,同时提出了与之对应的风险措施。     

住房和城乡建设部下发紧急通知要求做好地铁工程勘察计工作

近日,住房和城乡建设部发布进一步加强地铁建设安全管理工作的紧急通知,强调加强地铁工程勘察设计工作,复杂地质条件对工程的危险性须作出重点说明。《通知》强调,加强地铁工程勘察设计工作,勘察单位要进一步提高勘察精度,充分探明工程水文地质条件,调查周边环境情况,     

城市地下孤石的地震波场响应特征及其在地震层析成像中的应用研究

城市浅层地质条件复杂,地下孤石是常见的地质灾害体.为降低城市地下空间开发过程中孤石造成的安全隐患,本文通过构建城市地下孤石的数值模型,分析地震波在含孤石介质中的传播特征,根据地震波的传播特征利用层析成像技术对孤石进行速度成像,并通过工程实例进行验证.研究表明:(1)地震波场的数值模拟是研究地球物理勘探的有效方法,能高效...     

高密度电阻率法煤田采空区勘察效果

为了探明地下采空区的分布范围和埋深,应用高密度电阻率法探测陡倾煤层采空区,根据视电阻率二维反演断面图,分析电阻率异常形态、高低阻分布等特征,推断出采空塌陷和第裂缝的位置,经钻探证实,推断结果与实际情况相吻合,高密度电阻率法是准确探测陡倾煤层采空区空间形态特征及其塌陷变形影响范围行之有效的方法。     

温纳装置探测孤石深度影响因素及其数值模拟研究

随着高密度电法温纳装置在实际工程中的广泛应用,其探测深度的研究也显得十分重要。本文在详细分析了探测深度的各种影响因素后,对温纳装置探测深度基本理论进行了深入研究,得出了温纳装置探测深度跟误差扰动、异常体半径、异常体相对电阻率和电极距四个重要因素之间的关系。研究结果表明,温纳装置的探测深度是随误差扰动的增大而减少的,是随异常体半径的增大而呈非线性增大的。相对电阻率在1附近时探测深度最小,但增大到一定程度后,探测深度基本稳定,没有大的变化。当其它因素保持不变时,探测深度是随着电极距的增大而增大,但增大到一定范围后,探测深度反而会变小。最后结合理论分析与工程实际,通过对温纳装置探测孤石深度的数值模拟,提出了增加温纳装置探测孤石深度的正确方法。     

钻孔无线电波透视法探测老窑试验

钻孔无线电波透视法探测岩溶分布已经得到了推广和应用,一九七五年七月又应用此法在陕西韩城桑树坪煤矿进行了探测煤系地层中浅部老窑分布情况的试验,为煤矿地面设施设计提供工程依据。      

基于井间电磁CT探测的岩溶空间分布特征

岩溶是桥梁桩基施工中的安全隐患之一,探明桥梁范围内岩溶的空间分布特征对桥梁安全尤其重要。岩溶勘查目前多以钻探与物探方法相结合,但特定的岩溶勘察需要根据具体情况选择合适的物探方法,常用的地质雷达等方法由于受限于各自的适用范围,往往不能精确地确定局部范围内溶洞的边界。井间电磁波CT探测技术主要依据电磁波在不同介质中传播时的吸收差异,重建井间介质吸收系数的分布图像,形象而直观地展现地质体内部结构,具有分辨率高,勘探距离小的特点,特别适合于探测桥墩等局部范围内的溶洞分布情况。以惠州S119线水西大桥主桥墩溶洞探测为例,介绍了电磁波法CT探测技术的原理、工作方法及应用效果,结果表明井间电磁波CT探测技术有较高的精度和可信度,可全面清晰地揭示场地岩溶的空间分布,为工程设计提供可靠的地质资料。     

中南地区铀矿产时空分布特征

中南地区是我国铀矿资源的重要产地之一，几十年来，中南地区查实和探明了一批铀矿点、铀矿床。铀矿床类型以花岗岩型和碳硅泥岩型为主，主要分布在湖南、广西境内，与所处的大地构造位置有关，铀矿产的产出部位与深大断裂关系密切，与花岗岩体空间分布关系密切，铀成矿时代集中于燕山晚期和喜山早期。     

人工挖孔桩施工中对花岗岩残积土的再认识

文章通过花岗岩残积土中人工挖孔桩施工的回顾总结，提出了克服地下水困扰的办法，探讨对原残积土细分为残积土和全风化层，阐述了其岩性，工程特性和规范依据，总结了残积土中孤石的判别方法。     

井间超高密度电阻率法溶洞探测研究

利用井间超高密度电阻率法对广州地铁某在建段浅层隐伏岩溶发育情况进行了探测实验。结果表明:利用现有勘察孔进行井间超高密度电阻率法探测溶洞是可行的,通过正反演计算获得的井间电阻率分布特征能直观给出溶洞在横向、纵向上的分布范围,但是对溶洞连通性不易区分,深度偏差为电极距大小。探测时,电法孔孔深一致,孔深和孔间距比大于1.5倍,电极间距1～2 m。     

高频电磁法在探测预选区岩体构造中的应用研究

地质处置库是处理高放废物的有效途径,而预选区内的岩体构造则是影响地质处置库稳定性的关键因素之一.为了探明预选区内花岗岩岩体的断裂构造、空间形态,以甘肃北山新场-向阳山预选区岩体为例,简述了EH4系统的工作原理、野外数据采集以及数据处理与解释的全过程.结果表明,应用该方法查明了研究区内断裂的发育情况、岩体的空间形态以及岩体中的不良地质体的分布,为高放废物地质处置库场地的稳定性和完整性评价提供了参考.     

MT、CSAMT和磁法在高放废物处置库预选区的探测与应用

在高放废物深部地质处置过程中,围岩岩性、完整性及空间分布特征是构成天然屏障的关键地质因素。新疆某预选地段分布有大量花岗岩,场址评价工作初期开展了MT、CSAMT和磁法综合物探测量。据电性和磁性异常特征,初步查明花岗岩体的平面展布、底板埋深等分布特征,探测并验证了工区深大断裂的存在。3种物探方法相互印证,突显了综合物探方法的技术优势,为后续场址评价工作提供了参考。     

静力触探识别场地土层分布的贝叶斯学习方法研究

静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的,用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中,常常由于时间和预算的限制,工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分:(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值;(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT);(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息,并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明,仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。     

花岗岩的多角度偏振反射光谱研究

通过实验了解花岗岩在2π空间的多角度反射光谱、偏振反射光谱特征以及在2π空间上反射光谱、偏振反射光谱与光线入射角、波段、偏振等因子之间的关系。实验结果表明，光线入射角对花岗岩的反射光谱、偏振反射光谱影响很大。在空间水平方向，方位角对光谱具有极化特征，且也呈现椭圆分布规律。在空间垂直方向，竖直探测角的影响是随着光线入射角的不同而显著地影响着花岗岩的波形曲线特征。还发现波段的不同，影响着花岗岩反射光谱、偏振反射光谱能量反射强度的大小，但对花岗岩的空间波形曲线特征影响不显著。