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采用探地雷达进行岩溶隧道超前地质预报时,受现场探测环境、岩溶地质的复杂性以及解译技术制约,多解性问题一直未能得到很好解决。从依托工程中选取代表性的案例,分析总结隧道建设中常见的几种典型岩溶不良地质的属性特征,结果表明岩溶不良地质类型与探地雷达属性参数有很好相关性,其中:空腔型溶洞、干燥松散黏土夹碎石充填型溶洞和无水破碎带雷达反射波中心频率随时间衰减较慢,分布范围分别为90~105、85~100、70~110MHz;软塑状黏土充填型溶洞和富水破碎带雷达反射波中心频率随时间衰减较快,分布范围分别为60~80MHz和40~70MHz。研究属性特征定量表示方法,提出基于广义S变换及子波谱模拟的雷达波吸收衰减参数计算方法。实际数据分析结果表明:每种属性都能从某些角度反映岩溶不良地质体雷达反射波的特征,在综合多个特征参数后,可以较好地区分不同的岩溶不良地质类型,从而提高探地雷达目标识别精度。 相似文献
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岩溶塌陷的发生具有突发性和隐蔽性,采取有效方法准确识别潜在致塌位置对科学合理防治岩溶塌陷具有重要意义。以武汉市典型地区为实例,对比分析了丰水期和枯水期地质雷达、高密度电阻率法、静力触探3种勘探方法对岩溶塌陷的探测效果。结果表明:在该类地质条件下,地质雷达在工作频率≤100 MHz时,对4 m以内的扰动土有明显的响应,40 MHz工作频率的探测深度枯水期大于丰水期,100 MHz工作频率的扰动土响应特征枯水期比丰水期明显。高密度电阻率法在丰水期对地层结构的刻画更为精细准确,适用于浅中层岩土体结构探测。静力触探在丰水期和枯水期无显著差异,适用于10 m以内土体探测,尤其适用于圈定塌陷区边界范围。研究结果可为水动力条件季节性变化大的地区其岩溶塌陷探测方法的选择提供参考,为潜在塌陷点的准确识别提供技术支撑。 相似文献
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综合多频率地质雷达天线探测活断层浅层结构——以玉树活动断裂为例 总被引：2，自引：2，他引：0
地质雷达技术具有操作性强、分辨率高、探测深度深、对地表环境无破坏和可重复探测等特点,在活断层探测中具有很大的优势。为验证综合多中心频率地质雷达天线探测活断层地下浅层结构效果,以民主村处发育的玉树活动断裂为研究对象,采用25 MHz、100 MHz、250 MHz和500 MHz中心频率的地质雷达天线对活断层浅层结构进行探测,并与探槽剖面进行效果对比。研究结果表明:低中心频率的地质雷达天线（25 MHz和100 MHz）可获取大范围内深度较深（约32 m）的活断层地下浅层结构的整体形态,从雷达图像上可识别出主断层分布范围、断层倾向及地下浅层结构等;而中高中心频率的地质雷达天线（250 MHz和500 MHz）则可获取局部范围内深度较浅（约3 m）的地下浅层结构,尤其是500 MHz天线。探测结果与地表构造地貌形态和探槽剖面地质构造一致,表明综合多中心频率地质雷达天线探测玉树活动断裂浅层结构的有效性和适用性,为活断层研究提供多尺度数据及方法支持。 相似文献
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《中国煤炭地质》2019,(6)
武汉市主城区分布6条近东西向碳酸盐岩条带,各条带延伸至江夏区后都不同程度的加宽,致使江夏区碳酸盐岩近于全区分布。由于碳酸盐岩岩溶发育,近年来导致武汉市市政范围内发生十余起地面塌陷灾害。为查清武汉区岩溶分布,开展了岩溶探测技术方法研究。目前岩溶探测的方法较多,也有较多成功案例,但多以工程勘测为主,在城市范围内的岩溶探测实例较少。以武汉市江夏区大桥新区豹山还建小区为例,在分析该区岩溶发育地质特征的基础上,运用高密度电法、地质雷达法、超浅层瞬变电磁法、陆基声呐法、地震勘探法、井间CT等6种方法对岩溶发育地区进行了探测。通过对比不同技术方法探测岩溶效果发现:可控震源激发的横波探测效果较好,瞬变电磁技术对埋藏较浅的溶洞探测效果较准确,高密度电法对溶洞也有明显的反映。实例表明,在较复杂地质条件下采用多种技术方法综合探测,将会得到更准确的岩溶分布结果。 相似文献
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地下岩溶的地质雷达探测 总被引：10，自引：0，他引：10
概述了在朱家嘴巷道施工工地，以地质雷达探测岩溶溶洞的实况，表明在岩溶地区的地上，地下施工中，利用地质雷达探测溶洞的有效性，且经济合理。 相似文献
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武汉市灰岩广泛发育,存在大量岩溶孔洞,地质风险程度高.为了探测某区50 m以浅的灰岩溶洞,避免高层建筑以及道路建设中的安全隐患,运用高密度地震勘探技术,使用便携电驱重锤震源、智能节点式地震仪,对区内道路及周边地下灰岩溶洞进行探测.获取的高分辨率三维地震数据有效频带为10～80 Hz,主频30 Hz.在三维地震数据体上识别出2个灰岩溶洞,埋深25～40 m,属半充填或未充填型溶洞.溶洞在高密度地震剖面上反射特征表现为反射同相轴中断,内部反射波杂乱,同相轴扭曲,反射能量弱于周边地层地震反射.后期对研究区南部溶洞进行了钻孔验证,证实了该溶洞的存在,溶洞顶面埋深40 m,内部充填软土及灰岩碎块. 相似文献
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双通道桩底溶洞声呐探测方法是岩溶地区钻孔灌注桩特殊泥浆施工环境下一种有效的溶洞探测方法,其中所运用的瞬时相位差强度(IPDI)分析方法可以用于提取溶洞顶底板的微弱反射信号并揭示溶洞位置。但该溶洞探测方法中一些关键参数的取值对溶洞探测效果的影响规律不明确,可能导致计算所得溶洞顶底板位置及溶洞大小的精度发生损失。本文旨在得到IPDI计算中关键影响因素及其影响规律从而达到优化效果,并将其运用于模拟工况以及实测信号的IPDI分析验证其有效性。首先,采用二维黏弹性波方程和交叉网格时域有限差分建立了溶洞探测仿真数值模型。接着将其用于探索IPDI计算过程中采样率、总体平均经验模态分解(EEMD)中总体平均次数、标准差等关键参数的影响规律并进行优化,尝试运用灰色预测模型抑制探测结果的端点效应。最后,将优化方法运用于工程实测信号IPDI分析过程。结果表明,当采用0.5~1MHz的采样率,并在EEMD过程中选取0.1作为标准差以及300~600作为总体平均次数能够使溶洞顶底板位置和溶洞大小的探测精度得到提升。当采用灰色预测模型抑制IPDI图像端点效应时,能够有效减缓其两端的异常“飞逸”现象。在进行实测信号优化分析时,发现针对实测信号的零漂现象采用将重构信号减去EEMD过程所得到的趋势项的优化方法,能够得到原先被掩盖的溶洞底板反射信号并计算出溶洞底板位置,并且经与钻孔柱状图对比,其计算结果准确可靠。相较任意选取参数时的探测结果,本文提出的优化方法的确能够帮助提升双通道溶洞声呐探测方法的精确度。 相似文献
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紫金山金-铜矿露天采矿场地下不明空区的地质雷达探测 总被引：4，自引：0，他引：4
采用先进的地球物理技术探明露天采矿场地下不明空区的分布情况,准确确定其平面分布范围、顶面埋深及空间高度,对保障露天采矿作业的安全进行、预防突发性事故的发生具有十分重要的意义。运用地质雷达对福建紫金山金铜矿露天采矿场地下不明空区进行探测,在两个不同探测区块共完成18条探测剖面,剖面线总长近4km;经处理后的实测地质雷达剖面具有高清晰度、高分辨率,能准确反映地下各种不同规模的不明采空区的属性、平面位置、顶板埋藏深度、空区大致高度;地质雷达探测共查明较大空区异常55个。采用50MHz天线的地质雷达系统在该露采场的有效探测深度可以达40m以上。在露天采矿场,地质雷达探测受矿区地形条件及环境影响很小,可直接在岩（矿）石表面进行,不受第四系覆盖层对雷达波衰减吸收的影响。因此,地质雷达非常适应露天采矿场地下采空区的探测及定位。 相似文献
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岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。 相似文献
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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。 相似文献
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地质雷达在探测南方岩溶地区堤坝隐患中的应用 总被引：8，自引：0，他引：8
通过对广东、湖南等省５个溶岩地区堤坝隐患地质雷达探测及其影像特征研究,指出：在我国南方岩溶地区堤坝隐患探测中,地质雷达可以解决坝体白蚁巢、溶洞、土洞隐患探测;坝体岩体性界面划分;坝体断裂探测;水库坝体浸润线和库底防渗土工膜完整性检测等问题。 相似文献
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在山东大学和济南奥体中心体育场工地,采用探地雷达对岩溶地基进行探测,快速有效地查明了岩溶裂隙的发育情况。工程实例说明,在工程应用中,前期需深入分析地质勘测资料,合理确定探测参数,探测中需与工程钻探等方法相结合,不断积累经验,以求获得良好的工程效果。 相似文献
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岩溶探测对于岩溶发育地区的工程建设有重大意义,跨孔地震波探测是工程勘察有效的地球物理探测技术。本文旨在利用基于程函方程的初至旅行时层析方法,实现对跨孔地震波岩溶探测的反演,并通过多个工况的数值模拟验证其有效性,探索其适用性和局限性。首先,基于波动方程的时域有限差分对跨孔地震岩溶探测进行正演模拟;然后从模拟的地震记录中提取初至旅行时,最后以基于程函方程的初至层析方法反演得到钻孔间的地层速度模型。本文设置了单一溶洞,单一断层,溶洞断层组合及多溶洞组合4种工况,通过数值试验得到了地震记录、旅行时、反演图像、迭代残差等结果。结果表明基于程函方程的初至旅行时层析反演方法对溶洞位置、大小,断层的方位反演较为准确,对于复杂地质条件,多溶洞和裂隙组合反演较为稳定,相互之间干扰很小,能定性区分对溶洞填充物的速度与地层背景波速的高低。但岩溶异常体中的反演速度较真实速度有偏高,纵向分辨率比横向分辨率高。相比溶洞,该方法对断层较不敏感。考虑到基于程函方程的跨孔层析反演在多个岩溶地质体共存的复杂地质条件下依然保持高效和稳定,该方法可以为实际工程提供重要勘察信息。 相似文献
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《矿产与地质》2021,(2)
为了验证物探技术在南方石漠化地区综合地质调查与评价中的应用效果,在广西桂林市恭城县一带开展了地质雷达、高密度电阻率法、测井等物探技术野外探测研究。结果表明:地质雷达探测对于覆盖层划分及基岩面岩溶裂隙发育带的划分有较好的勘探效果,高密度电阻率法对于中深部溶洞溶槽及破碎带有较好的勘探效果。测井作为地面物探的延伸,获取工作区更客观的岩石及地下水物理参数,有效配合地质钻探划分岩层岩性、岩溶发育段,估算岩石的完整系数及孔隙度等。目前施工的探采结合井大多是在地面水文地质调查的基础上结合物探工作成果布置孔位及设计孔深,已有多个水文孔揭露到溶洞或破碎带。研究证明,应用综合物探技术方法,配合水文地质、生态地质调查、钻探施工等,能够有效揭示石漠化重点区地下地质结构、构造及岩溶地质特征等,为水文地质钻探点的精准选取提供依据,从而为解决"南方石漠化重点区综合地质调查与评价"面临的地质问题提供技术支撑。 相似文献
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东平县大洪顶山岩溶地貌类型属岩溶山地地貌单元,山坡顶部及陡峭坡段岩石裸露,岩溶裂隙发育,岩体切割破碎,边坡陡立。区内岩溶洞穴发育,岩溶景观资源众多。目前已发现的溶洞有6处,大洪顶山南坡3处,北坡3处,溶洞口出露位置呈NWW向展布,北部九仙洞已探测长度1862 m,南部神仙洞已探测长度2052．50 m,溶洞内岩溶景观发育不均匀,发育有石笋、石钟乳、石幔、石帽、边石等。区内岩溶洞穴发育规模宏大,景观资源丰富,属鲁西地区发育规模最大的溶洞,在北方地区具代表性、典型性、稀有性,属我国北方地区不可多得的地质自然遗产,具有良好的开发前景及旅游价值。 相似文献