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岩土工程勘察中地球物理探测技术的应用

2020-06-23 201 上传者：管理员

摘要：地球物理探测技术在岩土工程勘察中的应用越来越广泛,常见的地球物理探测技术包括磁法、高密度电法、地震法等,在现代化岩土工程勘察中取得了良好的应用效果,推动了我国社会化建设进程。基于此,本文选取地球物理探测技术中的二维地震探测技术,以某建设区域的岩土工程勘察为例,分析该技术在岩土工程勘察中的应用效果,结果显示该技术在应用中取得了良好的应用效果,能够在岩土工程勘察领域推广使用。

关键词：
地球物理探测技术
岩土工程勘察
工程物理学
应用研究
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随着我国社会建设工程规模的日益扩大化,对建设区域的岩土工程勘察的准确度和可靠性提高了更高的要求,如何准确的查明地浅表一定深度范围的工程地质条件是当前亟待解决的问题之一。在岩土工程勘察过程中地球物理探测技术的应用极为广泛,也是提高岩土工程勘察质量的基础[1]。常见的地球物理探测技术种类较多,如磁法、高密度电法、地震法等,均取得了较好的应用效果[2,3]。基于此,本文以某拟建区域的岩土工程勘查为基础,以二维地震探测技术为例,分析该技术在岩土工程勘察中的应用效果。

1、研究区方法使用条件分析

1.1 表层条件分析

研究区位于地面标高+22m～+25m,地势平坦,区内村庄密集,村庄周围的蔬菜大棚密集,所占范围也较大,村庄的长宽均大于500m。鉴于以上的地形地物条件,地表条件属于极不利于地震施工的工区。

1.2 浅层条件分析

研究区内表层主要为第四系淤积粉沙土、黄土及砂质粘土,表层土质松软;区内道路纵横,震源车可供行驶,浅层地震条件较好。

1.3 中深层条件分析

研究区新近系底界面与下伏地层呈角度不整合接触,二者物性差异明显,能形成连续性较好能量较强的TN波,但是在横向上由于与下伏地层不同岩性地层的接触,致使波形特征变化较大,而且新近系底界的起伏也较大。此外,可采层与围岩的波阻抗差异较大,是良好的反射界面,形成的T1波和T13波反射波能量较强,由于研究区内的可采厚度普遍较薄,形成的T5波、T7波和T10波能量较弱,但T1波和T5波、T10波和T13波形成波组关系明确,基本可连续追踪,为完成研究区的地震地质任务奠定了基础。

综合以上表、浅及深层地震地质条件,认为研究区属地震复杂类型区。

2、实验仪器及勘察目的

本次二维地震探测使用仪器为:加拿大产Aries数字地震仪,震源为美国菲林公司生产的Y-2700,检波器为60Hz组合检波器。本次岩土工程勘查的目的在于初步了解区内构造轮廓、断裂特征,了解了新近系地层的埋藏深度、奥陶系地层的分布范围和埋藏深度。在实地踏勘的基础上布置了3条近东西向二维地震勘查线,以控制研究区及其附近的南北向断裂为主。勘查线总长度11.65km,生产物理点543个,物理点间距20m,150道接收。各测线长度及物理点数见表1。

表1 实测剖面及生产物理点数统计表

3、实验结果分析

3.1 新近系底界面起伏形态

通过本次二维地震勘查,了解了研究区新近系底界面的起伏形态及埋藏深度[4]。勘查区内新近系在时间剖面上特征明显,底界面起伏不平,与下伏地层呈不整合接触,反射波在280ms～400ms范围,结合该区以往的转换速度,本区新近系的转换速度约为2200m/s,可以推测研究区新近系的埋藏深度在-308m～-440m标高。根据D1线、D2线、D3线的位置关系分析认为,研究区新近系的埋藏深度存在南部浅,北部深的变化规律,见图1。

图1 新近系底界面在时间剖面上的显示(由上至下D1、D2、D3)

3.2 奥陶系顶界面埋深

通过本次二维地震勘查,奥陶系的顶界面在时间剖面上反射波特征并不明显,很难连续追踪,但是通过收集研究区以往的钻探及地震资料,了解到研究区的奥灰顶界面距离可采层的底板约70m,根据地震时间剖面地层的反射波特征,可大致推断奥灰顶界面的位置,根据现有收集的资料,局部可推断解释奥陶系地层的埋藏深度及形态。根据时间剖面(图略),D1线解释的奥灰反射波在380ms～500ms之间,D3线解释的奥灰反射波在350ms～600ms之间,结合以往勘探转换速度结合本次的处理速度分析,研究区奥灰顶界面的转换速度大约为2800m/s,从而分析研究区的奥灰的埋藏深度在-460m～-850m标高之间,整体表现为南部埋藏浅,北部埋藏的变化规律。

4、结语

本次二维地震勘查方法选择合理,野外施工严格按照要求进行,数据采集规范,流程合理,资料分析解释依据充分,解释成果可靠。二维地震勘查推断解释了1条断层F3,F3断层控制程度较好,推断解译该断层的位置、形态与验证结果基本一致。二维地震勘查推断研究区新近系底界面大致埋深为-308m～-440m标高,奥陶系顶界面大致埋深为-460m～-850m标高。

参考文献：

[1]张显兵.基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].西部资源,2019(03):133-134.

[2]冉华.基础地质勘察技术在岩土工程中的应用[J].中国金属通报,2019(03):241-242.

[3]胡昔正.岩土工程勘察中的基础地质技术研究[J].河南建材,2019(04):11-12.

[4]旦增群培.综合勘察技术在岩土工程中的应用[J].中国新技术新产品,2019(11):108-109.

孙思涵.地球物理探测技术在岩土工程勘察中的应用[J].世界有色金属,2019(18):235+237.