天然气水合物地震响应研究——中国南海HD152测线应用实例

目前识别水合物的主要依据是BSR和其上具有高速特征的空白带。当BSR不存在, 或由于水合物饱和度较高导致空白带特征不明显时, 水合物的识别是未解决的问题。针对这种情况, 提出了一种更实用的水合物识别模式: 低速背景中近似平行于海底的高速地质体是水合物带的特征, 水合物带泊松比降低, 利用纵横波速度信息易于识别水合物带下是否存在游离气。基于上述水合物的识别模式, 以中国南海HD152测线为实例进行了天然气水合物的识别研究。     

根据地震纵波速度分析青藏高原地壳放射性生热率和地幔热状态

从1974年至今,人们对青藏高原的研究积累了大量的地球物理资料。笔者搜集了23条地震剖面纵波数据,利用地震纵波速度和生热率的关系,绘制了各条剖面的地壳岩石生热率随深度变化的等值线,并结合已有的大地热流数据,得到了地幔热流密度分布情况。从地幔热流密度分布可以看出:在班公—怒江缝合带、印度—雅鲁藏布江缝合带、拉萨地体上存在地幔热流较高区域;该区域位于地块碰撞挤压带上,地层构造复杂,地热资源丰富,以著名的羊八井地热田为代表。初步推断该区域地幔岩浆较活跃。     

高山峡谷地区桥址区岩溶发育特征地球物理勘察

发育深度、充填物、展布方向等岩溶发育特征是在高山峡谷地区进行桥址区地球物理勘察时需要重点考虑的问题,受风化物、岩层、地下水和地形等因素影响,很难得到满意的地球物理勘察信息.某悬索桥建于岩溶发育的高山峡谷地区,为了提高勘察效率,采用浅层地震、音频大地电磁、对称四极测深3种地球物理勘察方法,勘察精度依次提高,勘察内容相互印证,得到表观、宏观和微观岩溶发育特征.上述地球物理综合勘察方法能为类似地区岩溶发育地球物理勘察提供借鉴.     

滇中引水工程昆明段岩溶水发育规律及对隧洞工程的影响

可溶岩区地下岩溶水对隧洞造成很大的威胁,如引起隧洞涌水、突水、突泥等。本文通过地质调查、勘探、抽水试验,分析滇中引水工程昆明段地下岩溶水发育规律及分布特征,为滇中引水工程以及今后地下隧洞工程设计和施工提供依据。调查分析显示,滇中引水工程昆明段岩溶在二叠系、石炭系、泥盆系可溶岩中均有分布,主要呈带状分布于地下水排泄基准面附近及断陷盆地、断裂沟谷内,其次在新构造运动控制的断裂地段及岩性变化造成的不同微水文地质单元交界处;在二叠系灰岩中,地下水分层排泄,石炭系、泥盆系中发育有落水洞,形成地下岩溶通道;在1900～2150m高程段岩溶发育密集,该高程区为岩溶地下水的主要径流区,对隧洞影响最大,存在涌水、突水、突泥、岩溶塌陷、遭遇岩溶空腔的隐患。     

综合物探技术探测平果铝厂赤泥堆场岩溶发育特征

为了预测和评价赤泥堆场建成后对地下水环境造成的污染,利用等偏移地震反射法、高密度电法为主,自然电场法为辅的综合物探技术来探查堆场地下岩溶的发育特征和管道的分布状况。经上述3种物探技术综合探测,确定出堆场各处覆盖层的厚度,确认了5个断层破碎带及其走向,圈定了14个物探异常区,并初步探明了岩溶管道的分布和地下水的流向。同时综合物探技术与钻探成果揭示了研究区岩溶发育的特点是以浅部垂直型为主,浅层岩溶的发育深度大约在地表下0～10 m,深部岩溶也有少量发育,其发育深度约在地面下40～50 m,超过此深度后岩溶发育变弱。      

地震勘探在长昆高铁隐伏岩溶检测中的应用

长昆高铁是沟通我国东、中、西部的快速通道,贵阳至盘县段通过我国重要的可溶岩石分布区,对其隐伏岩溶的检测尤为重要。隐伏岩溶的检测采用地震映像、面波检测效果特别好,检测出大量的溶洞(空溶洞、充填或半充填)和破碎带,探测深度15²0m,为高铁岩溶的整治提供了地球物理依据。地震映像、面波结合探测隐伏岩溶,快捷、方便、经济,是一种非常有效的手段。     

高密度电法数据处理结合钻孔波速测试在土洞发育区的应用实例

土洞是发育在可溶岩上覆土层中的空洞,尤其是对于灰岩等可溶岩地区,分布较为广泛,易引发地面塌陷,影响工程施工,是工程建筑设施的重要隐患.通过对高密度电法数据进行处理并抽取电测深曲线及结合钻孔波速测试,对土洞发育深度进行定量分析,能有效地对土洞进行勘查,取得了较好的效果.     

云南牛栏江德泽-李子箐段岩溶发育特征及成因分析

云南牛栏江德泽-李子箐段岩溶发育,主要类型为岩溶塌陷和溶洞（暗河）。在研究区内现有地质资料及调查成果的基础上,总结了研究区岩溶发育的基本特征：空间上分布广、密度大,个体规模大,各类岩溶类型相互连通。系统地分析了研究区岩溶作用的成因,主要为：①区内的降雨量较大,为岩溶的发育提供了丰富的水源;②研究区西北部的车乌-鲁冲大断裂,控制着区内总体构造形态,并造成了北东向与南东向等多组节理裂隙的发育,为岩溶水的流通创造了条件;③广泛分布的可溶性岩石,为岩溶的发育提供了物质条件,有利于岩溶作用的发生。     

东深供水改造工程凤岗隧洞段岩体参数位移反分析

通过东深供水改造工程凤岗隧洞段的岩体参数反分析,探讨了在计算中采用对屈服单元进行弱化来模拟开挖引起的松动与破坏范围的新方法,所得结果与实测值相吻合。     

激流环境下水上地震反射法及效果

介绍了西气东输工程在河道穿越勘察工作中水上地震反射法的方法与技术,并讨论了在激流环境下,水上反射法的工作条件及需要注意的问题,提出了适应激流环境下的地震数据采集、处理、解释工作方法。该方法克服了激流及其噪声的影响,达到了良好的勘探效果。     

煤层底板注浆加固效果波速探查与评价

底板注浆加固与含水层改造是承压水体上煤层安全开采底板岩溶水害防治的有效方法之一。为了评价煤层底板注浆加固效果,以皖北恒源煤矿Ⅱ615工作面为研究对象,采用钻孔震波检层法,选择正常区域和异常区域,分别对各区域注浆前后底板岩体进行了波速探测,结果表明:注浆前,正常、异常区域波速存在较大差异,注浆后两者基本一致;注浆后底板砂岩段岩层波速增加明显,约为注浆前的1.20倍,而海相泥岩段注浆前后波速变化不大,这与钻孔揭露岩芯的完整性和底板水无上升现象一致,充分说明注浆对裂隙岩体起到了很好的加固作用。     

岩体灌浆检测方法及其适用性评价

在工程岩体灌浆检测中,除采用孔内声波法外,尚有孔中电视、孔中流量测试和孔间地震波CT等方法,本文简单介绍了各方法的原理,并对其特点、局限性和适用性作出具体评价,同时给出几个实例供相关工程参考.     

TST技术在岩溶地区隧道超前预报中的应用

顶效隧道位于岩溶发育地区,地质构造复杂,岩体破碎,对超前预报技术的要求高,风险较大。目前国内外应用的隧道超前预报技术多数都存在着技术缺陷,不能区分不同方向的地震回波,不能准确地确定掌子面前方围岩的波速,不能正确地进行纵横波分离等问题,影响到预报的可靠性和准确性。为了确保施工安全,减少和避免地质灾害发生,顶效隧道超前预报中采用了TST技术。应用结果表明,TST技术采用空间阵列系统和速度扫描技术有效地解决了掌子面前方围岩速度分布问题,提高了构造定位精度;应用二维方向滤波技术有效地消除了上下、左右的侧向回波和面波干扰,成功提取了前方回波用于超前预报,避免了虚报误报,解决了复杂地质条件下的超前预报问题。     

剪切波速原位测试技术及在地震安全性评价中的应用

本文简要介绍了剪切波速测试方法 ,重点论述单孔速度检层法的基本原理、测试技术以及剪切波速度在地震安全性评价中应用     

特大断面隧道地震动力特性的振动台试验研究

以福州市二环路金鸡山隧道扩建工程为背景,设计制作了特大断面隧道的1/30缩尺模型,并在福州大学土木工程实验中心的双向地震模拟振动台上,完成了21种工况下的模拟地震动试验。对试验数据进行傅立叶分析,发现浅埋条件下特大断面隧道的存在,显著地改变了原场地的动力特性;第一卓越频率主要体现原场地的动力特性,而第二卓越频率主要体现衬砌结构的动力特性。对试验数据进行频响分析,发现地震波自下而上传播至衬砌结构顶部以后,其第二卓越频率附近的频率成分发生了显著增益;其最大增益频率大致等于第二卓越频率。分析特大断面隧道动力特性与输入地震动幅值的关系,发现经历大振幅地震波激励后,衬砌结构上裂缝发展较为显著,其整体刚度明显降低,从而导致第二卓越频率和最大增益频率出现较为明显的下降。基于上述研究成果,进一步提出了特大断面隧道抗震设防的工程建议。     

基于弹性力学的诱导劈裂注浆机制分析

针对隧道内水平超前劈裂注浆中浆液劈裂方向随机性的问题,提出一种诱导劈裂注浆方法,可以控制和改变浆液的劈裂方向。首先,基于弹性力学理论及其基本假定,分析竖向地应力大于水平地应力条件下对单一土层进行劈裂注浆时浆液沿竖向劈裂的力学机制,在此基础上探讨改变浆液劈裂方向为水平劈裂的必要性和诱导方法,并从应力集中的角度分析诱导劈裂注浆的力学机制;其次,采用有限元法研究注浆孔孔周劈裂方向控制点的应力随侧向压力系数和诱导孔与注浆孔间距变化而变化的情况,得出实现诱导劈裂注浆时两孔间距及侧向压力系数应满足的条件,并拟合两孔间距临界值的计算公式。结果表明：在离注浆孔上、下方4倍注浆孔径以内对称布设诱导孔,改变了注浆孔孔周劈裂方向控制点的应力场。当两孔间距小于实现诱导的临界距离值时,注浆孔孔周控制点的应力大小发生转换,浆液的劈裂方向发生改变,将沿水平方向劈裂。诱导孔与注浆孔间距的临界值会随着侧向压力系数的增大而逐渐增大。     

汶川地震公路隧道普通段震害分析及震害机制研究

在汶川地震中隧道普通段出现了严重的震害,为了提高高烈度地震区隧道普通段的抗震性能,通过统计分析汶川地震公路隧道普通段震害调查资料,对隧道普通段进行了震害分析。结果表明,隧道普通段震害主要发生在软岩均一段、软硬围岩交接段软岩部分以及围岩缺陷段。通过三维有限差分数值模拟和现场典型震害分析,研究了公路隧道普通段的震害机制,探明了围岩均一普通段隧道震害机制,即硬岩隧道普通段基本无震害,软岩隧道普通段震害较严重,衬砌结构受地震惯性力影响较大,强制位移次之;探明了围岩软硬交接普通段隧道震害机制,即震害主要发生在软硬围岩交接段软岩部分,震害的主要影响因素为强制位移,地震惯性力次之;探明了围岩缺陷普通段隧道震害机制,即震害主要由地震惯性力造成强制位移影响很小。研究成果可为高烈度地震区公路隧道普通段的抗震设防提供参考。     

孔间电磁波CT探测揭示水库坝基岩溶形态特征——以广西靖西大龙潭水库帷幕灌浆为例

广西靖西大龙潭水库枢纽,为浆砌石重力坝,坝轴线长249 工程于1963年竣工蓄水,同年坝基大量漏水,库内出现多处漏水漩涡,水从坝下穿流而过在下游涌出,当水库泄空后,发现库内有岩溶塌陷(落水洞)多处.以往采用常规的勘探方法仅能了解单个钻孔竖直方向的地质情况,不利于查清坝基横向连续发育的破碎带和溶洞空间分布.孔间电磁波CT探测技术与钻探相结合,正好可以弥补这方面的不足.孔间电磁波CT探测在大龙潭水库坝基的岩溶探测结果说明,这种方法可行有效,溶洞和破碎带探测结果还经过灌浆钻孔的验证.