電磁成像系統(tǒng)在鐵路隧道與橋梁勘查中的應(yīng)用

為查清敘永至古藺鐵路大村段橋梁地下存在的隱伏巖溶、斷層、暗河等復(fù)雜工程地質(zhì)問題,應(yīng)用eh4電磁成像系統(tǒng)進(jìn)行勘探。通過與已知的地質(zhì)和鉆孔資料結(jié)果的對比,證實(shí)了eh4電磁成像系統(tǒng)反演結(jié)果與實(shí)際資料地質(zhì)情況較為吻合,由此表明eh4電磁成像系統(tǒng)在研究一些復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害方面的可行性和有效性,為鐵路橋梁工程地質(zhì)的研究工作提供依據(jù)。

宜萬鐵路沿線的大部分隧道位于巖溶強(qiáng)發(fā)育區(qū),埋深大,地質(zhì)條件復(fù)雜,施工難度大,地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重,為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和確保營運(yùn)安全,對巖溶隧道進(jìn)行隱伏巖溶探測,查明隧底隱伏巖溶的位置、大小和空間形態(tài),從而指導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)評估和巖溶處理具有非常重要的意義。本文介紹了地震映像法的工作原理和解釋方法并用該方法對宜萬鐵路巖溶隧道的隧底15~20m深處進(jìn)行了勘查,探明了多處溶洞和破碎帶,證實(shí)了該方法在鐵路隧道隱伏巖溶勘查中是有效可行的。

在鐵路深大隧道勘察中,頻率域電磁法已經(jīng)成為一種可靠的地球物理方法。eh-4系統(tǒng)屬于部分可控源與天然場源相結(jié)合的一種頻率域電磁測深系統(tǒng)。本文介紹了該方法所采用的設(shè)備工作原理和資料分析過程,結(jié)合工程實(shí)例,成功解譯出隧道的斷層、巖溶等地質(zhì)問題,尤其對復(fù)雜地區(qū)的深大隧道勘察提供了一種有效的勘察方法。

eh-4電磁成像系統(tǒng),兼具有源電磁法的穩(wěn)定性和無源電磁法儀器設(shè)備的輕便性特點(diǎn),能對隧道洞身周圍地質(zhì)構(gòu)造有較為精確的宏觀反映。以成渝客運(yùn)專線新中梁山隧道施工為例,介紹該系統(tǒng)在高速鐵路隧道勘察中的應(yīng)用。

隧道襯砌表面病害的檢查是無損檢測中重要的一步,表面病害隨著時(shí)間的發(fā)展將成為結(jié)構(gòu)的內(nèi)部病害,同時(shí)表面病害多是內(nèi)部結(jié)構(gòu)病害在襯砌表面的反映。但目前檢查和檢測手段落后,基本沿用\"眼看手量\"的方法,一些病害難以發(fā)現(xiàn),且耗費(fèi)大量人力、物力。激光成像系統(tǒng)是采用三維激光掃描技術(shù),根據(jù)鐵路隧道檢測需求研發(fā)的一種輕型隧道檢查小車,該系統(tǒng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的缺陷,實(shí)際

在鐵路建設(shè)中,對長大深埋隧道的勘察,需要對各種不同深度的地質(zhì)體進(jìn)行探測,采用磁源瞬變電磁法工作前必須通過實(shí)地試驗(yàn)工作,合理地選取工作裝置、設(shè)置儀器參數(shù)。從方法原理特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合實(shí)例總結(jié)出了一組適合瞬變電磁儀進(jìn)行淺、深部探測的工作參數(shù)及需注意的問題,實(shí)踐表明磁源瞬變電磁法在鐵路隧道勘察中具有很大的應(yīng)用潛力。

eh4電磁成像系統(tǒng)是一套雙源型電磁法數(shù)據(jù)自動采集和處理的物探系統(tǒng),它是csamt和mt的結(jié)合體。本文介紹了eh4的原理、特點(diǎn)、工作方法和資料處理。該系統(tǒng)首次運(yùn)用于高速公路長大深埋隧道勘察中,結(jié)合其他手段,成功解譯出了隧道的軟弱層、地下水及斷層破碎帶的位置,為劃分隧道圍巖類別提供了較好的依據(jù),同時(shí)也為高速公路長大深埋隧道提供了一種新的勘察方法。

安平高速公路的關(guān)鍵節(jié)段工程——狗脊關(guān)隧道，區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層較為發(fā)育。文中通過介紹eh4電磁成像系統(tǒng)在該工程項(xiàng)目中隧道的軟弱層、地下水及斷層構(gòu)造帶位置確定的成功應(yīng)用，表明利用該系統(tǒng)在特長深埋隧道勘察中能夠快速有效的識別并圈定數(shù)百米范圍內(nèi)的不良地質(zhì)體，從而為隧道的設(shè)計(jì)、施工等提供決策依據(jù)。

安平高速公路的關(guān)鍵節(jié)段工程——狗脊關(guān)隧道，區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層較為發(fā)育。文中通過介紹eh4電磁成像系統(tǒng)在該工程項(xiàng)目中隧道的軟弱層、地下水及斷層構(gòu)造帶位置確定的成功應(yīng)用，表明利用該系統(tǒng)在特長深埋隧道勘察中能夠快速有效的識別并圈定數(shù)百米范圍內(nèi)的不良地質(zhì)體，從而為隧道的設(shè)計(jì)、施工等提供決策依據(jù)。

高速公路隧道周圍一定范圍內(nèi)的巖溶洞穴及斷層構(gòu)造,都將對隧道施工產(chǎn)生安全隱患。為了避免施工風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)防施工過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,查明隧道軟弱層、巖溶洞穴及斷層等的賦存情況都十分必要。本文介紹了eh4電磁成像系統(tǒng)的原理、特點(diǎn)、工作方法和資料處理及在具體高速公路隧道工程中的應(yīng)用實(shí)例和效果,說明該方法可對隧道的軟弱層、地下水及斷層破碎帶的賦存進(jìn)行超前的宏觀預(yù)測。

本文從eh4測深原理出發(fā),介紹了野外數(shù)據(jù)采集的技術(shù)方法和資料分析處理過程,并結(jié)合幾個(gè)工程地質(zhì)勘察實(shí)例,說明該法的應(yīng)用效果,并對該法的局限性進(jìn)行了探討.

綜合地球物理測井通過測量鉆孔中地層巖石物理性質(zhì)的變化,從而獲得地層豐富的物性和位場信息。這里闡述了某鐵路隧道鉆孔的綜合地球物理測井勘查效果,該方法已經(jīng)成為一種行之有效的水文和工程地質(zhì)勘查手段。

物探ct成像技術(shù)是目前最為先進(jìn)的工程物探技術(shù)之一,其技術(shù)基于地下介質(zhì)的物性差異,利用各種波源透視探測目的體及地質(zhì)現(xiàn)象的一種地球物理方法,可集多種功能于一體,以成本低、準(zhǔn)確性高、容易判讀等特點(diǎn)備受青睞。本文論述了電磁波ct成像技術(shù)的工作原理和方法,并介紹了某防水工程場地電磁波ct成像勘查應(yīng)用實(shí)例及效果。

電磁波ct成像技術(shù)是基于地下介質(zhì)的物性差異,利用各種波源透視探測目的體及地質(zhì)現(xiàn)象的一種地球物理方法,文章介紹了電磁波ct成像技術(shù)的原理和工作方法、某防水工程場地電磁波ct成像勘查實(shí)例及應(yīng)用效果。

鐵路隧道不良地質(zhì)調(diào)查是規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)的重要方面,高效快捷的可控源音頻大地電磁法利用不同巖性和相同巖性不同輔存結(jié)構(gòu)間所反映的電性特征差異,可以較好地進(jìn)行圍巖級別劃分和斷裂破碎帶判別,為隧道設(shè)計(jì)和施工提供資料依據(jù)。文章結(jié)合云桂線鐵路定測階段的施工,選擇了灰?guī)r、砂頁巖、板巖及含礦圍巖等典型地段具體實(shí)例,對圍巖分級和不良地質(zhì)體圈定進(jìn)行了分析,并認(rèn)為在隧道施工中兼顧礦產(chǎn)資源勘查也是必要的。

對于長大深埋鐵路隧道的工程地質(zhì)勘察,音頻大地電磁(amt)已經(jīng)成為目前最為行之有效的物探勘察手段之一。音頻大地電磁(amt)測深法利用天然電磁場信號為場源,觀測天然電磁場的時(shí)間序列信號,然后將時(shí)間序列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頻率域數(shù)據(jù),進(jìn)而計(jì)算出每個(gè)頻點(diǎn)的電阻率值和相位阻抗。野外采集的時(shí)間序列原始數(shù)據(jù),經(jīng)過robust處理和帶地形的二維反演,能真實(shí)反應(yīng)地下的地質(zhì)信息。通過近幾年在青海某鐵路隧道等工程的應(yīng)用,取得了較好的效果。

以云霧山隧道為例,重點(diǎn)介紹了音頻大地電磁方法數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜地形條件下對地層、構(gòu)造、巖溶的探測效果。

eh-4系統(tǒng)是一種可控源人工場和天然場相結(jié)合的大地電磁測深方法。通過引進(jìn)此項(xiàng)新技術(shù)并應(yīng)用天然場進(jìn)行大地電磁測深,成功地解決了長大隧道勘察中遇到的構(gòu)造斷裂、巖溶、地下水及土石分界等問題。

高速公路隧道沿線隱伏的巖溶洞穴及斷層構(gòu)造,都將對隧道施工產(chǎn)生安全隱患。本文介紹了eh-4電磁成像系統(tǒng)的原理、特點(diǎn)、工作方法和資料處理及在青海天峻縣關(guān)角山隧道工程中的應(yīng)用實(shí)例和效果,說明該方法可對隧道的風(fēng)化層劃分、斷層破碎帶及溶洞的賦存進(jìn)行超前的宏觀預(yù)測。

小框瞬變電磁法的勘探深度可達(dá)邊長的十多倍,對異常的分辨率也相對大回線裝置要高。在前人基礎(chǔ)上,通過實(shí)例說明了小線框在公路工程勘察施工的應(yīng)用優(yōu)勢,同時(shí)也指出其在數(shù)據(jù)采集及解釋中的不足。

受地形條件影響，鉆探方法在隧道不良地質(zhì)體勘查中具有較大的局限性，非鉆探方法逐漸成為隧道勘查的主要支撐技術(shù)。本文中主要介紹天然源音頻大地電磁法在隧道不良地質(zhì)體勘察中的應(yīng)用。結(jié)合某天然氣管道工程隧道勘查實(shí)例，通過分析影響采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的噪聲影響因素，探討有利的野外數(shù)據(jù)采集工作布置方案，通過實(shí)例研究結(jié)果表明天然源音頻大地電磁法在采空區(qū)勘查中的優(yōu)越性和有效性。

鐵路隧道周圍一定范圍內(nèi)的巖溶洞穴及斷層構(gòu)造,都將對隧道施工產(chǎn)生安全隱患,本文闡述采用eh?4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)的高頻大地電磁法能夠準(zhǔn)確快速的探測一定深度范圍內(nèi)的溶洞、斷層等地質(zhì)構(gòu)造,對施工區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和巖溶的賦存狀態(tài)進(jìn)行超前的宏觀預(yù)測,并將野外的成功實(shí)例進(jìn)行分析。