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《隧道勘探CSAMT法運(yùn)用-地質(zhì)勘查論文.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、隧道勘探CSAMT法運(yùn)用-地質(zhì)勘查論文1理論基礎(chǔ)可控源音頻大地電磁法(簡(jiǎn)稱CSAMT)是在大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種人工源頻率域測(cè)深方法。其理論基礎(chǔ)源于以Mawxell方程組為核心的電磁場(chǎng)理論。電磁場(chǎng)在空間的分布和傳播遵循麥克斯韋方程組。式中V•E表示E的散度;VxE表示E的旋度;p為自由電荷密度;為電流密度;E為電場(chǎng)強(qiáng)度;B為磁感應(yīng)強(qiáng)度;c為常數(shù),即光速。CSAMT常用的視電阻率公式(也稱為卡尼亞電阻率公式):2工程概況高嶺隧道區(qū)位于晉中盆地和臨汾盆地之間臺(tái)隆形成的中低山區(qū),地勢(shì)總體北側(cè)低,南西側(cè)高。隧道中部斷裂構(gòu)造發(fā)育
2、,遭受剝蝕較嚴(yán)重,堆積了大量第三、第四系沉積物。隧道總長(zhǎng)7.55km,最大埋深約420n),最小埋深約28.7mo隧道區(qū)地層表覆第四系上更新統(tǒng)洪積層(Qpl),中更新統(tǒng)洪積層(Q:P1),上第三系上新統(tǒng)(N)粉質(zhì)黏土、礫巖,下伏及出露奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(0:—m)以碳酸巖為主的地層。該隧道經(jīng)過霍山復(fù)背斜構(gòu)造單元的背斜西翼(太岳山板隆構(gòu)造區(qū)北西一側(cè)),階梯型斷裂發(fā)育。隧道區(qū)內(nèi)脆性斷裂十分發(fā)育,這些斷裂形成了中生代不同構(gòu)造階段,互相交織切割,控制了該帶的構(gòu)造輪廓。受斷裂構(gòu)造影響,該區(qū)產(chǎn)生了小型地塹及地壘。隧道區(qū)的斷層有:F27桃凹溝正斷層,張扭性斷層,F(xiàn)28西許正斷層,扭性斷層
3、;F32師家溝正斷層,張扭性斷層。隧道區(qū)的巖溶、節(jié)理裂隙發(fā)育。3應(yīng)用與分析該隧道勘察采用的儀器為加拿大鳳凰公司的V—8,測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距為25叫收發(fā)距范圍為7.2km,工作最小頻率為16Hz,最高頻率8192Hz??辈鞕M斷面垂直于鐵路初測(cè)線位布置。如圖1,在D1K429+500一D1K429+950,視電阻率為75~250一1山該段電阻率整體較低,洞身經(jīng)過位置電阻率變化較大,高低阻相間,等值線陡變,WT1、WT2物探異常,為巖性接觸部位,推測(cè)為斷層,該斷層位于洞身DIK429+900附近??赡艽嬖诤畼?gòu)造。結(jié)合鉆探資料,確定為斷層及其影響帶,隧道洞身以灰?guī)r構(gòu)造角礫巖為主,節(jié)理裂隙極
4、發(fā)育,巖體極破碎,圍巖級(jí)別級(jí)V級(jí)。上覆基巖埋藏較淺,應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)。如圖2,在DIK431+050?DIK431+400,該段整體表現(xiàn)為低阻,低阻幾乎縱向貫穿剖面,推測(cè)巖石破碎,存在富水?dāng)鄬樱琖T4與WT5兩個(gè)物探異常位置電阻率等值線陡直變化,推測(cè)為斷層,該斷層位于洞身DIK431+220處。隧道洞身為奧陶系…組:段(OS)r{云巖,質(zhì)一云,D1K431+051)~DIK431+300俐分級(jí)V級(jí)。DIK431+300?DlK431+400m分級(jí)lv絨如用3,在DIK432+250?DIK432+650,視電阻率50?200匚,該段洞身經(jīng)過位置為雜亂的低阻特征,等值線扭曲變?cè)?/p>
5、久為F32正斷層帶及其影響帶。孩斷層位于洞身DIK432+240處,走向NE45。,傾向135。,傾角70。,斷層破碎帶寬30m,巖石破碎,巖性較差,哪、WT8及WT9三處物探異常附近存在低阻閉圈,推測(cè)含水。DIK431+400?DIK432+200f_f;『巖分級(jí)IV級(jí),DIK432+200?D1K432+500'絨V級(jí),DIK432+500?D1K432+900分級(jí)JV級(jí)。4結(jié)論本義采用CSAMT法助探,利川隨機(jī)軟什反演處理,j應(yīng)itSurfer軟件成圖,利用剖面對(duì)長(zhǎng)人隧道的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、賦水情況進(jìn)行了成功的解釋,結(jié)合域地質(zhì)資料,劃分r隧道巖級(jí)別,為隧道的設(shè)計(jì)、減
6、少了鉆探和山地工作量,縮短觀察周期,降低成本,