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地下溶洞探測的方法有哪些?

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地下溶洞探測的方法有哪些?

發布日期:2022-11-25 00:00:00 作者: 點擊:

  主要目的:快速查明地下溶洞.溶解間隙的空間分布形式(工程設計要求有效檢測深度范圍為50m第四系覆蓋層厚度(即巖石埋深)。


  地表物理探測手段包括:利用地層間電阻率差和人工地震波在不同波阻抗差的介質中反射,以及電磁波在不同介質中吸收和衰減時形成的異常平面分布;通過現有鉆孔,在空間中進行單孔和跨孔檢測異常的延伸形式,以便物理勘探調查發現現場白云巖分布區域對工程有影響的溶洞,并通過鉆探驗證溶洞的分布.規模.發展趨勢。


  溶洞主要分布在東北部和西南部的白云巖地層中.半充填.充填.土洞(溶洞頂板坍塌后形成)等形式。


  地球物理特征


  根據現場地層的分布情況,通過單點電測深和單孔波速數據的測試統計,結合物探技術方法,獲得了常見巖土物質參數的經驗值。


  因為白云巖分布區存在溶溝.溶槽.落水洞.溶隙.溶洞等巖溶地質體和斷層破碎帶等不良地質體也在砂巖分布區鉆探中發現。這些地質現象會影響正常地層的結構和完整性,從而改變原有地質體的地球物理層狀特征,形成新的物理特征,與周圍原巖體形成明顯的電性.波阻抗的差異,為采用相應的物探法檢測奠定了物性基礎。


  根據物理差異,使用波阻抗.采用高密度電法,度電法.瞬變電磁法.地質雷達法.地震成像法等檢測溶洞具有地球物理條件。


  巖石試驗參數測試與分析


  1.電阻測試


  采用Wenner四極法電測深,測得15m地基土深度范圍內的電阻率值。其工作參數為:電極距離AB/2=1.2,2.1,3,4.5,6,9,12,15m,測量極距MN/2=0.4,0.7,1.0,1.5,2.0,3.0,4.0,5.0m。


  2.波速測試


  巖土層壓縮波速采用單孔波速測試.剪切波速,計算巖土動態彈性參數。通過地層波速試驗,確定地層之間的波阻抗差異,為地震方法的使用提供依據。


  3.巖石聲波試驗


  鉆孔中取新鮮巖石(.微風化)樣品對其縱波聲速進行了測試,并進行了數學統計。作為巖石完整性分析的基礎之一,現場主要分布的地層巖石的聲速范圍值和平均值。


  4.巖石物數


  通過單點電測深和單孔波速數據的測試統計,結合物探技術方法,獲得現場巖土物參數的標準值。


  物探試驗分析


  1.電測深法


  測量的電測深曲線有G型和K型兩種。巖石的電阻率與含水量密切相關。在一個溶洞中ZKll2單點電測深鉆孔,測試曲線類型為K型,電阻率為180~480Ω·m,但溶洞位置電阻率測深不明顯。


  2.面波法


  有12個單排列測試,lm道距,5m偏移距離,錘擊激發作為瞬態震源。ZK132位于第七道位。.36m以上為粉質粘土層,面波速度236m·s~,15.04m以下為松軟土層,面波速度184m·S~,異常反應的深度位置與溶洞位置一致;并非每一個異常位置都有這種反應。


  3.聲波測井


  該方法通過孔中聲波測井測量巖體某一段巖體中聲波的傳播速度,分析聲速曲線的異常位置,判斷地下溶洞的分布,也是劃分巖體完整性的主要依據。ZK174鉆孔聲波試驗結果,試驗間距為20cm。ZK13-14鉆探m鉆桿脫落的現象被描述為一個空洞。但是在測試中發現了兩個溶洞,頂板不完整,隔間破碎,填充物中有粉土.碎石。在13.65-17.05m存在一個3.4m大溶洞。未來可以在關鍵基礎位置鉆孔CT溶洞的成像技術.空洞綜合體規模異常.形式,為基礎加固提供準確的數據。


  4.瞬變電磁法


  工作參數:1000發射線框采用100*100m,3.接收線框40*50m,發身電流20A,發射頻率32HZ,疊加次數32次,點距0次.5.1m。


  采用Surfer該軟件繪制了每條測量線的視電阻率等效線的擬斷面圖,橫截面坐標表示平面位置,縱坐標表示深度,不同色階表示不同的電阻率段。


  地震雷達法


  工作參數:16MHz.32MHz低頻組合天線,天線距離3m,濾波4-32MHz,疊加64次,點距1m。地質雷達數據處理采用歸一化.增益.濾波等方法,得到各測線地質雷達檢測剖面圖像。


  5.地震影像法


  在ZK多個單排列布置在252孔上,11m道距,5m偏移距離,測試其反射波窗口,取窗口難以測量偏移距離。


  地震圖像法實際上是反射波法的偏移選擇方法之一,采用單向觀測,1m偏移距離4m,深度記錄400觀測時ms,測線由南向北布置,鉆孔布置ZK252位于測線29m處。


  7.高密度電法


  測線采用溫納法和斯隆貝格法,分別布置在東西向的垂直地層和結構線上ZK112孔上采用2m極距,觀測10-35層。經過反演擬合,測線69m藍色低阻異常明顯,與鉆探結果一致。


  結束語


  基于以上分析,根據已知點進行的物探異常對比試驗,結合物探異常鉆探試驗,高密度電法和地震影像法對地下溶洞檢測具有良好的效果。


  高密度法


  對于穩定連續的地層,其電阻率可用作連續跟蹤的電氣層,以跟蹤確定測試區域是否存在斷裂.結構破碎帶及其地下溶洞的空間形態及基巖表面的起伏。


  地震映像法


  溶洞反射波振幅弱,頻率低,相位間歇性。波阻抗的變化導致振幅的相位變化,可作為調查溶洞異常位置的有效方法。


本文網址:http://www.foodex-usa.com/news/740.html

關鍵詞:溶洞設計,溶洞景觀設計,溶洞燈光設計

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