地震反射波法在宜万铁路岩溶探查中的应用

由于隧道的场地条件和复杂的地球物理环境,对于复杂的岩溶隧道隧底隐伏岩溶的探查存在不少方法和技术上的困难。宜万铁路沿线碳酸盐岩广泛分布,地表岩溶类型齐全、形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面、地下水系,其地形和地质的复杂程度非常复杂。因此,采取有效措施,查明隧底隐伏岩溶的规模、位置和空间形态,判研隐伏岩溶危及运营安全的程度,以进行有效处理,确保运营安全具有非常重要意义。本文结合宜万铁路隧底隐伏岩溶探查的实践,重点介绍应用地震反射技术对已知隧底隐伏岩溶探查的方法和效果,总结和归纳出宜万隧道隧底溶洞的地震波场振幅和频率特征,对指导全线其它隧道隧底岩溶勘查具有一定的指导意义。     

地质雷达结合地震映像法在铁路隧道底部隐伏岩溶探测中的应用

随着工程建设质量的提高和施工环境的日益复杂,物探技术的精度和可靠性的要求越来越高,单一的物探方法很难满足要求。本文采用地质雷达与地震映像法相结合的综合物探技术,以宜万铁路某一隧道内的岩溶及裂隙带的成功探测为例,证实了该方法在铁路隧道底部隐伏岩溶勘查中的可行性和有效性。     

高频大地电磁法在宜万铁路隧道岩溶的应用

宜万铁路沿线二叠和三叠及寒武的碳酸盐岩广泛分布,地表岩溶类型齐全、形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面、地下水系,其地形和地质的复杂程度堪称铁路建筑之最。为此,采用了观测频率为0.001~100 kHz的天然场源的高频大地电磁测深法,对宜万铁路深埋岩溶隧道进行了岩溶勘察。根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,圈定了隐伏的深大岩溶,并设计了钻探井位。根据目前已开挖的资料统计,所揭露的较大型溶洞暗河,都位于大地电磁测深的低阻异常范围内。本文通过对三个隧道的高频大地电磁的勘探结果,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的铁路岩溶勘探方法,其结果对施工过程中地质灾害的预防和处理起着很大的指导作用。     

地震映像法在齐岳山隧道岩溶勘察中的应用研究

岩溶是铁路、高速公路等基础设施建设的地质隐患。岩溶与周围围岩存在密度,介电常数,波速等物性差异,使得可以用地球物理方法来对其进行探测。本文介绍了在宜万铁路齐岳山隧道平导右边墙上用地震映像法进行隧道岩溶的探测情况,取得了较好的地质效果。研究表明地震映像方法是一种高效快捷的物探方法,不仅可用于铁路公路隧道隧底的岩溶勘察,也可用于隧道边墙外的岩溶勘察。     

互相关滤波在铁路岩溶勘探中的应用

宜万铁路沿线岩溶大量发育,因此采用有效方法探明隐伏岩溶的规模和位置对铁路的运行安全至关重要。本文结合地震映像法在宜万铁路的实践,利用互相关滤波方法对地震资料进行模拟和处理,在较强干扰背景下有效地提取出了地震信号,压制了随机干扰,对岩溶的识别具有一定的指导意义。     

复杂干扰环境下的地震映像法基底隐伏岩溶探测图像特征分析

铁路路基、隧道基底隐伏岩溶的存在对列车的运行存在安全隐患,为了确保运营期间的行车安全,需要对路基、隧道基底隐伏岩溶进行排查。在探测现场施工干扰大、个别地段已经施做了整体道床、铺轨的情况下,通过野外数据采集期间增加观测覆盖次数有效地提高了复杂干扰环境下的数据采集抗干扰能力。同时采用多偏移距地震映像法抽道处理提取了不同偏移距的地震映像剖面资料,在地震映像法探测发现异常的段落,还同步提取了对应位置的面波信息。通过不同偏移距的地震映像资料和面波资料图像特征的对比分析,最终取得了好的探测效果,为该铁路的顺利开通运营奠定了基础。通过对本次地震映像法探测图像的特征进行分析研究,对其他类似项目具有积极的指导意义。     

隧底富水围岩脱空条件下重载铁路隧道动力响应

为研究隧底围岩脱空对水-力耦合作用下重载铁路隧道动力响应特性的影响,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,分别以竖向位移、孔隙水压力和竖向动应力作为评价指标,分析了不同脱空形状(椭圆、余弦和矩形)下富水隧底结构的动力响应规律,提出了一种符合实际的脱空形状,确定了富水隧底围岩的脱空阙值。研究结果表明：随着脱空宽度的增加,隧道底部结构动力响应不断增大,且脱空宽度超过一定值后动力响应变化加剧,这种现象在脱空区域尤为明显;3种脱空形状下,以矩形脱空动力响应最大,椭圆形脱空次之,余弦形脱空最小;其中,椭圆形脱空最符合实际,该脱空下基底动力响应是无脱空情况下的4.2倍,隧道底部围岩脱空阙值为0.6 m。研究结果可为富水重载铁路隧道行车安全及脱空病害整治提供依据。     

物探方法在隧道勘查中的应用探讨

通过对若干隧道的物探勘查表明,合理的运用高密度电法、地震折射波法和瞬态瑞雷波法以及声波测井法,可以有效的查明隧址区第四系覆盖层厚度、基岩垂向分带情况,推定断裂等构造破碎带的位置和产状,计算岩体波速、划分围岩级别,为隧址区的工程评价和隧址的合理选择提供科学依据。指出目前折射波法勘探存在的局限性,强调综合物探的合理性。提出采用高密度电阻率法、声波测井法和瞬态瑞雷波法的综合勘查方法进行隧道工程物探勘查,期望能为今后的隧道物探勘查提供指导。     

基于高频大地电磁法对三峡某隧道不良地质体的勘察

拟建隧道地表溶蚀风化严重、节理裂隙较发育,断层、岩溶及其赋水性是该隧道施工的隐患,本文将高频大地电磁法应用于该隧道路肩线所经过的基岩内的岩溶及断裂发育带的勘察,观测频率为0.001~100kHz的天然场源,根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,结合工程钻探及地质资料,圈定了隐伏的岩溶和断裂发育带,根据隧道开挖的资料统计,所揭露的溶洞发育带与解释的低阻异常相对应,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的隧道岩溶裂隙发育带勘探方法,其结果可以指导隧道开挖过程中的地质灾害的预防和处理。     

某隧道岩溶发育特征与涌水量初步预计

岩溶可能会导致突水、突泥,对山区长隧道工程的建设具有极大影响。以广西某隧道为工程背景,采用现场调查与理论分析相结合的方法,调查隧址区岩溶发育分布规律,岩溶水系统特征;并分析各地下岩溶水系统对隧道涌突水的贡献,初步预算隧道涌水量,对隧道的设计和施工具有重要的指导作用。     

综合法超前地质预报在特长隧道中的应用

我国是一个多山的国家,山区的铁路建设需要修建大量隧道,并向深埋、长大方向发展.随之而来的地质问题也会更为复杂化,超前地质预报在隧道施工中变得尤为重要.本文则提出以地质调查法为基础,以地震波法做长距离预报,局部异常段采用水平声波反射法(HSP)进行中长距离复核探测,以地质雷达法和红外探水法进行短距离精确预报的综合预报方法...     

地震映像法在某高速公路岩溶探测中的应用

岩溶是高速公路、铁路、大堤等基础设施建设的重大地质隐患。用地球物理方法对岩溶进行探测是岩溶地质调查的重要手段。由于岩溶洞穴自身形成的一些特点,因此,其与围岩之间一般存在较明显的密度、速度和电性等物性差异,而地震映像法就是以介质密度及速度的差异为前提的一种经济、快捷而有效的方法。为此,本文采用地震映像法对某高速公路原地面进行了岩溶地质勘查试验,结果表明,该方法在岩溶的分布位置、大小、埋藏深度及发育情况等方面的勘察上都取得了较好的效果。     

可控音频电磁法在野三关隧道岩溶及断裂发育带勘察中的应用

将可控音频电磁法(CSAMT)应用于宜(昌)万(州)铁路隧道路肩线所经过的基岩内的岩溶及断裂发育带。采用发射源的偶极距离为2.6km,发射机与接收机之间距离大于9km,所发射的频率为20~213Hz的14个基频以及11个谐频,接收沿测线方向的电场和垂直测线方向的磁场,采用带地形的2D平滑模型稳健的反演迭代算法获得电阻率剖面,结合工程钻探及地质资料,较为准确地推断出了隧道路肩线附近的岩溶、断裂发育带分布。     

高密度电阻率法在贵州岩溶地区塌陷测量效果探讨

贵州岩溶地区多见由隐伏溶洞诱发的地面塌陷地质灾害。高密度电法近年来被广泛地应用于灾害地质调查及工程勘查中。以高密度电阻率法在贵州岩溶地区一个地面塌陷勘查项目应用为例,建立了无物质填充、全物质填充、半物质填充三个不同岩溶模型进行反演分析,并用实测数据进行正演、反演计算,分析异常性质、规模等,最后与已知钻孔控制的地层与塌陷位置实地情况综合对比分析,利用半物质填充模型反演视电阻率断面图,发现地面塌陷下方隐伏溶洞位置。结果显示,该法能够为岩溶地区分析、治理塌陷地质灾害提供科学依据。     

岩溶隧道施工风险评价与突水灾害防治技术研究

基于我国西南山区修建隧道工程中常会遇到岩溶和不良地质条件,施工中经常出现无法预料的地质灾害,如突水、突泥、坍塌等,造成极大的安全隐患等问题.以湖北沪蓉西高速公路乌池坝隧道为工程背景,通过系统的补充地质调查和地质分析,探讨了隧道的岩溶发育规律,综合考虑岩组岩性、地质构造、地下水位和预计涌水量等因素,对隧道岩溶突水突泥的风险进行了分段评价,初步提出了岩溶隧道四级风险评价体系,在风险分级的基础上,对不同风险段超前地质预报方案进行了设计,并根据预报情况制定灾害防治措施,该研究对于高风险岩溶隧道的灾害防治具有一定的意义.