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摘要:目前,我国的科技在快速的发展,社会在不断的进步,我国的隧道建设工程越来越多,越来越长,穿越的地层越来越多样,交通网络建设呈现出了新的发展局面。综合地质勘探方法是隧道勘查过程中比较常见的一种勘测手段,可以为隧道工程项目建设提供有效的数据支持,本文主要针对综合地质勘探方法在隧道勘查过程中的具体应用进行探究。
关键词:综合地质勘探方法;隧道勘察;分析
引言
在隧道设计方案制订以及预估施工进度方面将地质情况准确的查出,具有非常重要的意义,能保证施工的安全,对于一些山体高大险峻、隧道穿越地层岩性众多,沟壑纵横,地形起伏较大的区域,进行隧道的勘察设计,具有非常重要的意义,这些隧道往往施工难度大,技术标准高,地质构造复杂,一定要采取合理的方式进行勘探。
1综合物探方法的总体思路
综合物探就是根据勘测地点的地质情况、物理特性,地形等条件,以工程勘察、设计的要求为基础,合理利用多种物探方法并将其进行有机结合,从而完成工程勘察任务,为工程设计提供理论依据,其步骤如下:(1)物探方法的初选。首先,应根据工程地质勘察任务的目标对当地地质资料和物探信息进行收集,结合各种勘探方法的适用范围和优缺点初步选取几种物探方法。(2)物探方法的正式确定。按照初步选定的物探方法,在工程现场进行严格、仔细的勘察,并对典型地段进行现场试验。根据试验结果选出适合该工程的最佳勘探方法。(3)正式开始物探工作,并对测试结果进行分析及解释。(4)在关键部位布置钻孔。根据初步物探成果,在现场的异常、正常部位布置适量地质钻孔,为定量解释勘察成果提供数据参数,提供代表岩性,验证和修改物探资料对现场地质的解释。(5)补充性工作。在必要时,可根据物探工作和钻孔结果有目的地在异常地段进行补充或加密工作。
2综合地质勘探方法在隧道勘查过程中的应用
2.1高密度电法
高密度电法可以应用于隧道埋深较大,钻探难以查证的隧道区域之中。高密度电法通过高密度电法测量系统进行大量数据的收集,并利用相关处理软件推演二维电阻率成像,能够判定暗河管道、岩溶洞穴的位置和埋深,经过综合分析确定暗河管道、岩溶洞穴对隧道施工的影响。高密度电法主要是基于不同地层间导电性质的差异进行勘测的一种新型综合地质勘测方法,工作原理与常规电法类似,通过测得两极间的电位差以获得记录点的电阻率值,从而可以分析计算得到以电阻率为表征的地质特征。相对于传统的电法测试技术来说,高密度电法数据采集更快,收集的信息更加丰富全面,通过软件正演分析、二维成像能够提高地电资料的解释精度。
2.2地震折射法
地震折射法是地震勘探方法中应用较早、运用较普遍的方法,它是以人工震源在地下介质中传播时发生的折射,根据折射波到达各道检波器的时间,分析处理后获得地下介质分层厚度、波速等物性参数。地震波在地下传播中,当地层岩石的弹性参数发生变化,从而引起地震波场发生变化,通过人工接收变化后的地震波,经数据处理,解释后即可反演出地下地质结构及岩性。隧道工程勘察中地震折射法,通常采用相遇追逐观测系统,24道接收,检波点距5m,炸药震源激发,排列两端追逐炮偏移距应大于两端折射盲区范围。
2.3工程地质调绘
由于隧道所处区域沟壑纵横,山高坡陡而且断裂发育隐性多变,有非常突出的不良地质情况,在勘查的过程中主要使用追索法和路线穿越法,分别完成1∶2000以及1∶10000的地质测绘,进一步控制整个地质单元以及隧道区域当中的不良地质,当前采取的方法和传统的方法相比,将调绘范围的局限突破,能让调绘的内容更为全面及准确,利用调绘将隧道区域地层从二叠系到寒武系中的地质情况进行了分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发现不良地质主要有瓦斯、地下水、软土等,特别是隧道中发育岩溶管道水尤其明显,通过大范围的追索可以发现,在其地质走向当中被另一断层所阻隔,而形成了一个熔岩大泉,该管道水直接影响隧道的建设,一方面可能会导致隧道出现涌水、突水等情况,另外在隧道施工建设的过程中,可能会导致其水量减少,甚至可能出现断流等情况,对下游居住的2000人的灌溉用水和生活用水产生影响,所以须重视施工路线的选择为后期的维护和管理打下坚实的基础。
2.4浅层地震反射波法
浅层地震反射波法所用设备为某公司生产的数字地震仪,设备内置了高频检波器,以落锤震源为主要内置震源。在实际操作前首先通过试验确定所用系统和仪器的相关参数,采用迭加法获得地震波反射数据并用计算机进行处理,形成浅层地震波反射时间剖面图,对该图形进行时深转换便可推算出基岩埋深和地质构造。通过对地震反射双程时间剖面图的分析,可以看出基岩反射波组较为清晰,说明该图反映了所在测线基岩起伏情况,对应的覆盖层波速为1300~1400m/s。ZK1钻孔的基岩为泥质砂岩,埋深为71.6m,震探解释深度为71.4m;ZK2钻孔的基岩为砾岩,埋深为51.9m,震探解释深度为52.1m,两者结果一致。ZK1钻孔和ZK2钻孔的电探、震探反映出基岩埋深由深变浅,90~1O0号桩尤为明显,与此处是泥质砂岩与砾岩的分界线的电探结果吻合。实测电测深曲线的尾支曲线按以下顺序呈现明显变化趋势:“下降型”、“缓慢下降型”、“平缓型”、“缓慢上升型”、“上升型”,该变化实际上正反映了基岩的过渡。在确定岩性类型、划分岩性界线时主要根据直流电测深的结果,而在确定基岩起伏情况和埋深时主要根据浅层地震反射波法的结果,两种方法互相补充,使探测结果更加准确。
2.5抽水、压水试验
在进行地震勘探的过程中,设备主要是能达到国际先进水平的s-12浅层数字地震仪,所采用的方法主要是折射波法,使用美国siPqcv-40作为解释软件,在进行岩石波速测试和钻孔超声波测井的过程中,使用的主要为在我国应用非常广泛的syc-2非金属超声探测仪以及英国产的pundit数显超声测试仪。依照我国所制订的相关地质勘测规范来判断岩石风化程度以及对隧道围岩质量进行划分,做好定性分级等工作。通过相关标准进行划分,可让隧道围岩类别和岩石风化程度的划分更为科学,更为合理。隧道区主要是条带状岩层构成的山林存在一些含水单元、隔水段地质,单元较为复杂,每一个含水单元的含水能力和透水能力具有较大差别,为了对洞身段不同岩石的裂隙性和透水性进行准确的分析和判断,对岩石隧道的用水量进行预测,可以分别在钻孔施工结束后做好压水和抽水的试验工作,在进行压水抽水试验的过程中,使用的主要是专门的高扬程空气压缩机、抽水设备以及自制的提篮压水设备等,提桶抽水试验主要测试地下水位较浅的区域,而空气压缩机抽水试验主要是对一些地下水位较深的岩层进行测试的,另外一些钻孔还是用抽水压水相结合的方式进行试验分析对比2种方式获得的结果。
结语
综上所述,隧道工程环境复杂,施工安全隐患较多。对此,在隧道工程施工中,需采用有效的地质勘察技术,详细掌握施工区域地质条件、水文条件等资料,然后据此制定施工方案,有效改良不良地质条件,促进隧道工程施工技术水平的提升,推进施工计划的顺利执行。
参考文献:
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论文作者:彭志军
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/25
标签:隧道论文; 地质论文; 物探论文; 方法论文; 基岩论文; 钻孔论文; 地震波论文; 《建筑细部》2019年第9期论文;