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【摘 要】本文主要介绍的就是隧道勘察过程中的物探和钻探这两种方法的结合,并且结合案例进行了相应的分析。
【关键词】隧道勘察;物探;钻探;应用探析
引言:
由于我国经济的飞速发展,隧道工程建设相对来说也越来越多,如果在进行施工的过程中,发生塌方事故以及透水施工的话,不仅带来了巨大的灾难,同时还会导致施工进度受到严重的影响。
为了避免施工的发生,应该对隧道施工进行严格的控制。但是针对目前来说,隧道勘察的过程中,一般都是采用务物探和钻研这两者相结合的方法对隧道洞身进行有效的勘察。
1.案例分析福建某隧道应用效果分析
1.1地层简介
该隧址区地层在一定程度上由上至下将其分别的第四系残坡基层、侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩、燕山早期侵入花岗闪长岩。对各层进行以下叙述:
(1)对于第四系残坡积层
在一定程度上有着灰黄色分支黏土以及褐黄色粉质黏土夹碎石以及块石,其局部进一步的变成为碎石层。针对碎石而言吗,其成本主要是以晶屑凝灰熔岩为主,或者是以花岗闪长岩为主。该层结构相对来说比较松散,并且容易挖掘,一般情况下分布在坡度相对表缓的地带。结合钻深调查以及地表地质的调查,该层厚度是不均的,并且其厚度一般都是在零点五米左右,在局部土坎坎角或者是冲沟中厚度相对比较大。
(2)对于侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩
其颜色在一定程度上为肉红色-青灰色,属于强-微风化坚硬质岩类,其结构是凝灰,属于块状构造,主要矿物质在一定程度上可以将其分为石英以及长石。局部表层岩石具有着比较严重的风化。
(3)燕山早期侵入花岗闪长岩
其颜色属于灰白色,中粒花岗岩结构,属于强-微风化坚硬质岩类,结构为块状,主要矿物质可以分为以下几类:
一是中长石;二是钾长石;三是石英;四是含少量角闪石;五是黑云母。在进行地调的过程中,发现一些花岩闪长岩中还分布着一些小型沿脉,沿脉在一定程度上为细粒花岗岩。
1.2 应用过程中的效果分析
图1为福建某隧道反演电阻率和电质推断解释断面图。从图中可以知道,洞身为850段到1110段,反演电阻率断面图在纵向上能够呈现出由低到高,由高到低,再由到高的层状结构特征,进一步的推断出该段标高为500到地表间,其电阻率在一定程度上是小于一千二百欧姆每米 低阻层为第四系残坡积层,在489标高的附近出现一些舌状高阻体,推断解释为花岗闪长岩,在洞身的附近,小于一千二百欧姆每米低阻体的电阻率,进一步的推断解释为节理在发育过程中的晶屑凝灰熔岩,在洞身下方高阻体推断解释为完整花岩闪长岩。东身为1110断打1280断之间,反演电阻率剖面图在纵向上主要呈现出的层状结构特征为上低下高,所以进一步的将其推断解释洞身在上到下分别为:粉质粘土、节理发育的晶屑凝灰熔岩和完整花岩闪长岩。
ZK3和ZK4他们在一定程度上为同时进行施工的两个钻孔,揭露情况为:ZK3钻孔在洞身的八百米处,揭露的深度在一定程度上为一百三十点九米,其中,零到三十四点九米之间为晶屑凝灰熔岩,其对应的电阻率值不能够大于一千一百欧姆每米,三十四点九米到一百三十点九米之间为花岗闪长岩,对一个电阻率值不能够小于一千一百欧姆每米。ZK4的钻孔在洞身的一千一百四十米处,揭露的深度为一百六十二米,其中零到九点二米为粉质粘土,其电阻率在一定程度上是小于一百五十欧姆每米,九点二到四十三点八五米之间为晶屑凝灰熔岩破碎强烈,近地表部分岩石的风化程度相对来说比较严重,对应的电阻率不大于六百欧姆每米低阻条带,四十三点八五到一百六十二米在一定程度上为节理密集发育地带,所对应的反演电阻率为六百到一千二百欧姆每米低阻团块。
综上可以知道,两个钻孔的揭露情况以及解释结果在一定程度上是一致的,并且高频大地电磁测探法能够对地下戒指破碎的情况进行更好的反应,对不同岩性能够更好的区分。
图1为福建某隧道反演电阻率和电质推断解释断面图
2.案例分析甘肃某某隧道应用效果分析
2.1隧道的底层简介
该隧道位置区变成主要是为第四系全新统残坡积层,下伏基岩主要是泥盆系中统西汉水群。底层主要是由新至老可以分为三层,按照风化程度可以分成为强风化以及中风化两个亚层。
91)第四系全新统残破基层碎石土。灰褐色比较湿,碎石含量约为百分之六十,碎石粒径主要是在二十毫米到五十毫米,最大的为一百毫米,碎石的成分在一定程度上主要是以板岩为主,呈现次棱角形,并且以粘粒进行填充,其厚度大约在一点五米到五点七米之间。(2)泥盆系当中统西汉水群灰岩为青灰色、晶质结构。中厚层状构造,成分主要是碳酸盐矿物质构成,比较硬。(3)泥盆系中统西汉水群板岩。灰黄色、微晶结构、板状构造。矿物成份主要有石英、云母等为主。表层强风化带岩体破碎,节理裂隙在一定程度上发育,并且其下部的中风化带出现节理发育。
2.2关于应用效果分析
图2是隧道HMT和高密度电法反演电子率剖面图,在图中可以知道,剖面图纵向上,自上至下电子率在一定程度上呈现出逐渐的升高的趋势。横向上,在隧道洞身线二百九十米出,高频大地电磁法和高密度电法的反演电子率剖面图上等值线均出现了垂向变化的低阻条带状异常。结合已知地质资料,该处走向约为NE780,并且带宽在一定程度约为九十八米的断层,进一步说明该处低阻出现异常,是由已知断层所导致的。在隧道洞身线权威一百六十到九十米处,高频大地电磁法反演电阻率等值线出现了编号A1H和A2低阻异常带。结合相关的经验可以判断,这两处在一定程度上都各自的发育出一条规模相对比较小的断裂,但是针对高密度电法测量而言,只显示在A1所对应位置上出现了G1异常,但是在A2所对应的位置上没有显示任何异常,由此可以看出,和高密度电法相比,其高频大袋电磁法能够更加全面的对低阻异常进行揭露。ZK1和ZK2是两个同时施工的钻孔,ZK1钻孔位于洞身四十米处,深度为四十七点五米。其中在零米到八点六米是第四系全新统残破基层碎石土和强风化板岩,电阻率小于三十欧姆每米。ZK2钻孔是在洞身三百八十米处,深度四十三点六米。零米到十二点六米是第四系全新统残破基层碎石土和强风化板岩,电阻率是二十欧姆每米。十二点六到十六点二米之间,主要揭露的就是节理裂隙较发育的中风化石灰岩,所对应电阻率在一定程度上为二十欧姆每米到三十欧姆每米之间,十六点二到四十三点六,所对应的是反演电阻率,并且不能够大于三十欧姆每米。综上可知,两个钻孔所进行揭露的情况和解释结果在一定程度上基本是一致的。针对高频大地电磁测探法来说,不仅可以对地下介质的破碎情况进行充分的反映,同时和高密度电法相比,还能够对强风化基岩进行很好的确定。
图2为隧道HMT和高密度电法反演电子率剖面图
总结:通过对两个案例应用效果的分析可知,在隧道勘察的而过程中,其钻孔资料以及物探成果之间的相互对比在一定程度上能够得到较好的勘察效果。同时高频大地电磁法属于有效的物探方法,比较适合用在相对比较复杂的地形条件下进行作业,不仅采集频率相对比较多,同时具有着比较丰富的信息,纵向以及横向在一定程度上具有着比较高的分辨率。
参考文献:
[1]范全林. 隧道勘察中物探和钻探方法结合应用浅析[J]. 中国勘察设计,2014,06:86-88.
[2]钟小飞,张鹏. 物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的应用[J]. 江西建材,2013,06:320-321.
[3]周竹生,丰赟. 隧道勘察中的综合物探方法[J]. 地球物理学进展,2011,02:724-731.
[4]谭远发. 长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J]. 铁道工程学报,2012,04:24-31.
【关键词】隧道勘察;物探;钻探;应用探析
引言:
由于我国经济的飞速发展,隧道工程建设相对来说也越来越多,如果在进行施工的过程中,发生塌方事故以及透水施工的话,不仅带来了巨大的灾难,同时还会导致施工进度受到严重的影响。
为了避免施工的发生,应该对隧道施工进行严格的控制。但是针对目前来说,隧道勘察的过程中,一般都是采用务物探和钻研这两者相结合的方法对隧道洞身进行有效的勘察。
1.案例分析福建某隧道应用效果分析
1.1地层简介
该隧址区地层在一定程度上由上至下将其分别的第四系残坡基层、侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩、燕山早期侵入花岗闪长岩。对各层进行以下叙述:
(1)对于第四系残坡积层
在一定程度上有着灰黄色分支黏土以及褐黄色粉质黏土夹碎石以及块石,其局部进一步的变成为碎石层。针对碎石而言吗,其成本主要是以晶屑凝灰熔岩为主,或者是以花岗闪长岩为主。该层结构相对来说比较松散,并且容易挖掘,一般情况下分布在坡度相对表缓的地带。结合钻深调查以及地表地质的调查,该层厚度是不均的,并且其厚度一般都是在零点五米左右,在局部土坎坎角或者是冲沟中厚度相对比较大。
(2)对于侏罗系南园组晶屑凝灰熔岩
其颜色在一定程度上为肉红色-青灰色,属于强-微风化坚硬质岩类,其结构是凝灰,属于块状构造,主要矿物质在一定程度上可以将其分为石英以及长石。局部表层岩石具有着比较严重的风化。
(3)燕山早期侵入花岗闪长岩
其颜色属于灰白色,中粒花岗岩结构,属于强-微风化坚硬质岩类,结构为块状,主要矿物质可以分为以下几类:
一是中长石;二是钾长石;三是石英;四是含少量角闪石;五是黑云母。在进行地调的过程中,发现一些花岩闪长岩中还分布着一些小型沿脉,沿脉在一定程度上为细粒花岗岩。
1.2 应用过程中的效果分析
图1为福建某隧道反演电阻率和电质推断解释断面图。从图中可以知道,洞身为850段到1110段,反演电阻率断面图在纵向上能够呈现出由低到高,由高到低,再由到高的层状结构特征,进一步的推断出该段标高为500到地表间,其电阻率在一定程度上是小于一千二百欧姆每米 低阻层为第四系残坡积层,在489标高的附近出现一些舌状高阻体,推断解释为花岗闪长岩,在洞身的附近,小于一千二百欧姆每米低阻体的电阻率,进一步的推断解释为节理在发育过程中的晶屑凝灰熔岩,在洞身下方高阻体推断解释为完整花岩闪长岩。东身为1110断打1280断之间,反演电阻率剖面图在纵向上主要呈现出的层状结构特征为上低下高,所以进一步的将其推断解释洞身在上到下分别为:粉质粘土、节理发育的晶屑凝灰熔岩和完整花岩闪长岩。
ZK3和ZK4他们在一定程度上为同时进行施工的两个钻孔,揭露情况为:ZK3钻孔在洞身的八百米处,揭露的深度在一定程度上为一百三十点九米,其中,零到三十四点九米之间为晶屑凝灰熔岩,其对应的电阻率值不能够大于一千一百欧姆每米,三十四点九米到一百三十点九米之间为花岗闪长岩,对一个电阻率值不能够小于一千一百欧姆每米。ZK4的钻孔在洞身的一千一百四十米处,揭露的深度为一百六十二米,其中零到九点二米为粉质粘土,其电阻率在一定程度上是小于一百五十欧姆每米,九点二到四十三点八五米之间为晶屑凝灰熔岩破碎强烈,近地表部分岩石的风化程度相对来说比较严重,对应的电阻率不大于六百欧姆每米低阻条带,四十三点八五到一百六十二米在一定程度上为节理密集发育地带,所对应的反演电阻率为六百到一千二百欧姆每米低阻团块。
综上可以知道,两个钻孔的揭露情况以及解释结果在一定程度上是一致的,并且高频大地电磁测探法能够对地下戒指破碎的情况进行更好的反应,对不同岩性能够更好的区分。
图1为福建某隧道反演电阻率和电质推断解释断面图
2.案例分析甘肃某某隧道应用效果分析
2.1隧道的底层简介
该隧道位置区变成主要是为第四系全新统残坡积层,下伏基岩主要是泥盆系中统西汉水群。底层主要是由新至老可以分为三层,按照风化程度可以分成为强风化以及中风化两个亚层。
91)第四系全新统残破基层碎石土。灰褐色比较湿,碎石含量约为百分之六十,碎石粒径主要是在二十毫米到五十毫米,最大的为一百毫米,碎石的成分在一定程度上主要是以板岩为主,呈现次棱角形,并且以粘粒进行填充,其厚度大约在一点五米到五点七米之间。(2)泥盆系当中统西汉水群灰岩为青灰色、晶质结构。中厚层状构造,成分主要是碳酸盐矿物质构成,比较硬。(3)泥盆系中统西汉水群板岩。灰黄色、微晶结构、板状构造。矿物成份主要有石英、云母等为主。表层强风化带岩体破碎,节理裂隙在一定程度上发育,并且其下部的中风化带出现节理发育。
2.2关于应用效果分析
图2是隧道HMT和高密度电法反演电子率剖面图,在图中可以知道,剖面图纵向上,自上至下电子率在一定程度上呈现出逐渐的升高的趋势。横向上,在隧道洞身线二百九十米出,高频大地电磁法和高密度电法的反演电子率剖面图上等值线均出现了垂向变化的低阻条带状异常。结合已知地质资料,该处走向约为NE780,并且带宽在一定程度约为九十八米的断层,进一步说明该处低阻出现异常,是由已知断层所导致的。在隧道洞身线权威一百六十到九十米处,高频大地电磁法反演电阻率等值线出现了编号A1H和A2低阻异常带。结合相关的经验可以判断,这两处在一定程度上都各自的发育出一条规模相对比较小的断裂,但是针对高密度电法测量而言,只显示在A1所对应位置上出现了G1异常,但是在A2所对应的位置上没有显示任何异常,由此可以看出,和高密度电法相比,其高频大袋电磁法能够更加全面的对低阻异常进行揭露。ZK1和ZK2是两个同时施工的钻孔,ZK1钻孔位于洞身四十米处,深度为四十七点五米。其中在零米到八点六米是第四系全新统残破基层碎石土和强风化板岩,电阻率小于三十欧姆每米。ZK2钻孔是在洞身三百八十米处,深度四十三点六米。零米到十二点六米是第四系全新统残破基层碎石土和强风化板岩,电阻率是二十欧姆每米。十二点六到十六点二米之间,主要揭露的就是节理裂隙较发育的中风化石灰岩,所对应电阻率在一定程度上为二十欧姆每米到三十欧姆每米之间,十六点二到四十三点六,所对应的是反演电阻率,并且不能够大于三十欧姆每米。综上可知,两个钻孔所进行揭露的情况和解释结果在一定程度上基本是一致的。针对高频大地电磁测探法来说,不仅可以对地下介质的破碎情况进行充分的反映,同时和高密度电法相比,还能够对强风化基岩进行很好的确定。
图2为隧道HMT和高密度电法反演电子率剖面图
总结:通过对两个案例应用效果的分析可知,在隧道勘察的而过程中,其钻孔资料以及物探成果之间的相互对比在一定程度上能够得到较好的勘察效果。同时高频大地电磁法属于有效的物探方法,比较适合用在相对比较复杂的地形条件下进行作业,不仅采集频率相对比较多,同时具有着比较丰富的信息,纵向以及横向在一定程度上具有着比较高的分辨率。
参考文献:
[1]范全林. 隧道勘察中物探和钻探方法结合应用浅析[J]. 中国勘察设计,2014,06:86-88.
[2]钟小飞,张鹏. 物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的应用[J]. 江西建材,2013,06:320-321.
[3]周竹生,丰赟. 隧道勘察中的综合物探方法[J]. 地球物理学进展,2011,02:724-731.
[4]谭远发. 长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J]. 铁道工程学报,2012,04:24-31.