大地電磁法在滬蓉國(guó)道地質(zhì)勘察中應(yīng)用

高頻大地電磁論文：高頻大地電磁法在隧道勘察與探測(cè)中的 應(yīng)用研究 【中文摘要】近年來(lái),鐵路建設(shè)工程量大且項(xiàng)目繁多,其中長(zhǎng)大隧 道的地質(zhì)勘探一直以來(lái)都是較為復(fù)雜的工程難題。本文結(jié)合某隧道的 實(shí)際應(yīng)用情況,探討了高頻大地電磁測(cè)深的基本理論,介紹了近年來(lái) 應(yīng)用較為普遍的電磁儀器：eh4電導(dǎo)率成像儀,并對(duì)該儀器的相關(guān)理 論和方法作了較為詳細(xì)的研究,包括基本理論、工作方式和方法、數(shù) 據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理、相關(guān)技術(shù)研究等內(nèi)容。最后,將eh4系統(tǒng)應(yīng)用于 工程實(shí)例,著重對(duì)成果圖進(jìn)行分析解釋,在此基礎(chǔ)上劃分圍巖等級(jí),并 對(duì)工程施工提出合理建議。eh4系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用效果和前景,但 由于技術(shù)封裝十分嚴(yán)密,目前對(duì)其認(rèn)識(shí)尚有不足,因此,對(duì)其技術(shù)進(jìn)行 深入細(xì)致的研究則是本文的重點(diǎn)。首先研究其輸出文件內(nèi)容成為本文 的一個(gè)重點(diǎn),如果能詳細(xì)了解該內(nèi)容,不僅能為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供保 障

本文在簡(jiǎn)述音頻大地電磁法,簡(jiǎn)稱amt法的基本原理和工作方法基礎(chǔ)上,通過(guò)工程實(shí)例證實(shí)了amt法在甘肅省甘南高海拔、薄凍土地層的可靠性。

近些年來(lái)，大地電磁法勘探方法在公路隧道勘察中得以推廣應(yīng)用，并取得顯著成效。本文以莆永高速公路白土巖隧道為例，探討大地電磁法勘探的影響因素和成果分析，為大地電磁法勘探方法在公路隧道工程勘察中的應(yīng)用提供借鑒。

音頻大地電磁法具有勘探效率高,探測(cè)深度大,橫向分辨率高等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于公路及鐵路隧道勘察中,用以解決對(duì)斷層、破碎帶等地質(zhì)問(wèn)題的探測(cè)工作,效果顯著,然而大地電磁反演解釋僅限于二維反演解譯,不能很好解決隧道工程地質(zhì)的精細(xì)分析。以某工區(qū)隧道為例,進(jìn)行音頻大地電磁法極化特征分析,對(duì)比分析大地電磁二維反演成果,綜合分析隧道工程地質(zhì)特征,結(jié)果表明,大地電磁極化特征可以有效揭示隧道工程地質(zhì)特征,同時(shí)可以反映隧道維性特征,結(jié)合大地電磁二維反演成果,更好地解釋隧道工程地質(zhì)特征。

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(duì)地層、構(gòu)造、巖溶的探測(cè)效果。

擬建隧道地表溶蝕風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理裂隙較發(fā)育,斷層、巖溶及其賦水性是該隧道施工的隱患,本文將高頻大地電磁法應(yīng)用于該隧道路肩線所經(jīng)過(guò)的基巖內(nèi)的巖溶及斷裂發(fā)育帶的勘察,觀測(cè)頻率為0.001~100khz的天然場(chǎng)源,根據(jù)勘察的視電阻率異常區(qū)和反演結(jié)果,結(jié)合工程鉆探及地質(zhì)資料,圈定了隱伏的巖溶和斷裂發(fā)育帶,根據(jù)隧道開挖的資料統(tǒng)計(jì),所揭露的溶洞發(fā)育帶與解釋的低阻異常相對(duì)應(yīng),說(shuō)明高頻大地電磁法是一種勘探深度大、勘探效果好的隧道巖溶裂隙發(fā)育帶勘探方法,其結(jié)果可以指導(dǎo)隧道開挖過(guò)程中的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和處理。

山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜,隧道越嶺往往會(huì)穿越多個(gè)地質(zhì)構(gòu)造單元,必須了解各種地質(zhì)構(gòu)造對(duì)隧道洞身的影響。介紹了高頻大地電磁測(cè)深法基本原理,利用eh-4高頻大地電磁數(shù)據(jù)系統(tǒng)所采集的野外電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,野外實(shí)例結(jié)果表明,該方法對(duì)探測(cè)斷層、巖性分界類地質(zhì)構(gòu)造具有良好效果,具有推廣價(jià)值。

在水域條件下-的--工-程地質(zhì)勘察,若需查明基巖起伏形態(tài)、隱伏斷層走向及發(fā)育規(guī)模等,一般的物探方法很難取得理想的效果。以天然氣管網(wǎng)江津段長(zhǎng)江穿越工程為例,應(yīng)用瞬變電磁法在水域條件下進(jìn)行勘測(cè),探測(cè)出了江水的深度、覆蓋層的厚度和基巖的起伏形態(tài),經(jīng)鉆探驗(yàn)證,資料一致性較好;表明瞬變電磁法在水域勘測(cè)方面有良好的應(yīng)用前景。

在充分利用該區(qū)域已有地質(zhì)成果基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)巖石物性測(cè)量結(jié)果的分析，得出目標(biāo)層與圍巖有著明顯的電性

使用重迭回線瞬變電磁法對(duì)某擬建高速公路橋址進(jìn)行了地下灰?guī)r溶洞勘察,工作中采取了有效的觀測(cè)裝置形式,結(jié)合二維地電模型正演計(jì)算結(jié)果,對(duì)資料做出解釋,查明了地下溶洞的賦存狀態(tài),探測(cè)成果得到了鉆孔資料的很好驗(yàn)證。

通過(guò)可控源音頻大地電磁測(cè)深法在太中、石鄭、京滬等線的應(yīng)用實(shí)例,說(shuō)明該方法在鐵路工程勘察中是一種經(jīng)濟(jì)高效的勘探技術(shù)。

選用csamt測(cè)深法進(jìn)行勘查,利用40m點(diǎn)距施工csamt測(cè)深剖面,圈定區(qū)內(nèi)巖性界線、巖體侵入接觸帶、斷層及隱伏構(gòu)造有關(guān)的低阻帶異常,為地質(zhì)工作的開展提供下一步工作的建議.

天然場(chǎng)音頻大地電磁法(以下簡(jiǎn)稱amt法)以電阻率的差異作為物質(zhì)基礎(chǔ),根據(jù)所觀測(cè)到的視電阻率值的大小以及隨著頻率變化的情況來(lái)推斷解釋地下地質(zhì)體空間分布的一種天然源頻率域物探方法。文章采用amt技術(shù)對(duì)某隧道進(jìn)行勘探,目的是探測(cè)該隧道走向范圍內(nèi)隱伏斷層的空間形態(tài):包括斷層走向、傾向、傾角及斷層破碎帶的寬度、物質(zhì)成分和水文地質(zhì)條件以及隧道洞身范圍內(nèi)的巖體的完整性、賦水性等。應(yīng)用結(jié)果表明,amt技術(shù)在隧道不良地質(zhì)體無(wú)損勘探中能取得較好的應(yīng)用效果。

瞬變電磁法是一種新興的物探方法,是基于不同巖、礦石電性差異,利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)送一次脈沖電磁場(chǎng),利用線圈或接地電極觀測(cè)二次渦流磁場(chǎng)或電場(chǎng)的方法。瞬變電磁法尋找地下水,主要是找尋地下構(gòu)造,利用多測(cè)道剖面曲線對(duì)不同地質(zhì)構(gòu)造的響應(yīng)特征確定地下水賦存情況。

第2j錈增刊第5期 】994年8月 中南礦冶學(xué)院學(xué)報(bào) j．cent．-southinst．min．metall vo]25no5supp] aug．1994 一 瞬變電磁法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用(摘要) (湖南有色地質(zhì)勘查局二一七隊(duì)，衡陽(yáng)，421001) 9 f 察中能發(fā)揮獨(dú)到的作用．本文推出一種tem異常圖示新方法，對(duì)建筑地基的巖土分層、基巖 起仗情況及巖溶、斷層、破碎帶空間形態(tài)的確定，能起到事半功倍的作用． 1理論公式 瞬變電磁法發(fā)射回線中的電流斷開后，下半空間產(chǎn)生一感應(yīng)渦流場(chǎng)向下向外擴(kuò)散．任一時(shí) 刻·渦瀛場(chǎng)能用一等效渦流環(huán)表示．隨時(shí)間￡向下傳播到某一深度h處的渦流環(huán)象二次“發(fā)射 回線激勵(lì)起二次磁場(chǎng)返回到地面被接收回線接收．由此可推導(dǎo)出，在延時(shí)t測(cè)得的二次場(chǎng)值 所換算的視電阻率與深度存?在如下關(guān)系式：?一1

本文介紹淺層瞬變電磁法在煤田勘察中的應(yīng)用。實(shí)際中采用了旁側(cè)效應(yīng)小的中心回線測(cè)量方法,數(shù)據(jù)處理采用了時(shí)間域電阻率成像算法,獲得了較高分辨率的電阻率剖面,在五條處理的剖面中均發(fā)現(xiàn)了低阻異常體,實(shí)際鉆井也已見(jiàn)煤,驗(yàn)證了處理結(jié)果的可信性,說(shuō)明應(yīng)用淺層瞬變電磁法進(jìn)行煤田勘探是可行的。

貴州省可溶巖面積出露大,巖溶發(fā)育較強(qiáng)烈,如何在工程勘察中全面掌握工程地質(zhì)條件特別是巖溶發(fā)育特征是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵因素之一。本文將瞬變電磁法應(yīng)用于某水泥廠的初期勘察,基本查清測(cè)區(qū)內(nèi)的巖溶發(fā)育情況和基巖面變化,為后期的詳查及工程布局提供了有意的參考。

該文講述了音頻大地電磁法勘探在阿爾金山公路隧道中的實(shí)際應(yīng)用。依據(jù)音頻大地電磁法(amt)的帶地形二維非線性共軛梯度(nlcg)反演結(jié)果,探查地質(zhì)構(gòu)造位置、性質(zhì)、傾向及破碎帶寬度,查清是否存在隱伏斷裂等地質(zhì)構(gòu)造;劃分出不同地層巖性、巖帶的分界線并查明其接觸關(guān)系及完整性;查明相對(duì)軟弱巖體在隧道洞身段的分布形態(tài)特征;查明地下水發(fā)育特征,并進(jìn)行賦水性分析;針對(duì)不同地層巖性或同一巖性的富水性、完整程度不同分段提供電阻率等物性參數(shù)。把電阻率異常帶和地調(diào)、鉆孔勘探成果相結(jié)合,綜合劃分隧道圍巖級(jí)別,為隧道設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。

物探作為隧道工程地質(zhì)勘察的重要方法手段之一，具有極大的工程價(jià)值和社會(huì)意義?；趲追N常用的工程物探方法的基本原理及特點(diǎn)、基礎(chǔ)理論，同時(shí)結(jié)合前人的工作經(jīng)驗(yàn)及研究成果，總結(jié)了高密度電法及大地電磁法在隧道工程勘探中的適用性，為隧道工程勘察物探方法的選擇提供了參考，并根據(jù)各種方法的適用性將其運(yùn)用到高速公路隧道地質(zhì)勘察中，取得了較好的探測(cè)效果，具有一定的指導(dǎo)意義。

可控源音頻大地電磁法(csamt)是一套綜合了amt各自優(yōu)點(diǎn)的電磁自動(dòng)采集和處理系統(tǒng),以其探測(cè)深度大、分辨率高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于隧道前期勘查、地下水資源勘查、金屬礦產(chǎn)勘查、石油勘查等領(lǐng)域,可取得常規(guī)電法和地震勘探無(wú)法比擬的勘查效果,尤其適用于確定地質(zhì)構(gòu)造的位置、大小、破碎程度等勘查工作。文章從方法的原理特點(diǎn)出發(fā),并通過(guò)實(shí)例成功解譯出了隧道經(jīng)過(guò)的斷層破碎帶的位置并劃分隧道沿線圍巖類別,為鉆孔布置及隧道設(shè)計(jì)、施工提供地球物理依據(jù)。

我國(guó)目前對(duì)于礦山環(huán)境的保護(hù)越來(lái)越看重,因此為了增加我國(guó)礦山環(huán)保力度,增強(qiáng)綠色環(huán)保型的需求,我國(guó)研制了一種新型的使用電磁的方法,并逐漸的對(duì)這種方法進(jìn)行改進(jìn),勘測(cè)到礦產(chǎn)資源,并且對(duì)其進(jìn)行使用。而我國(guó)作為礦產(chǎn)資源十分豐富的國(guó)家之一,想要勘測(cè)礦產(chǎn)資源就需要用可控源音頻對(duì)其進(jìn)行一定的監(jiān)測(cè),這樣才能對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行熟悉,并且在目前我國(guó)是世界上使用礦產(chǎn)資源較多的國(guó)家。本文闡述了目前我國(guó)使用可控源音頻探測(cè)礦山的背景,并對(duì)其中的問(wèn)題和如何使用進(jìn)行了一定的討論。

本文從eh4測(cè)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(guò)程,并結(jié)合幾個(gè)工程地質(zhì)勘察實(shí)例,說(shuō)明該法的應(yīng)用效果,并對(duì)該法的局限性進(jìn)行了探討.