發(fā)布時間：2019-03-19 17:57

【摘要】：地面塌陷是地質(zhì)災(zāi)害的一種,西南地區(qū)的地面塌陷主要以巖溶塌陷為主,本論文介紹了巖溶塌陷的定義和主要成因機(jī)制,明確了塌陷主要原因是巖溶裂隙為第四紀(jì)覆蓋層土洞的形成提供了空間基礎(chǔ),土洞的脫空區(qū)勘探是研究塌陷最直接的手段之一。本文充分結(jié)合工區(qū)地質(zhì)概況、水動力條件及地球物理特征,利用地質(zhì)雷達(dá)和多道瞬態(tài)瑞雷波勘探兩種綜合地球物理方法對空洞及巖溶裂隙破碎帶、潛蝕帶位置、類型和大小進(jìn)行研究和運用。影響地質(zhì)雷達(dá)勘探的主要地質(zhì)參數(shù)為導(dǎo)電率、介電常數(shù)及導(dǎo)磁率,影響面波勘探的主要地質(zhì)參數(shù)為地質(zhì)體橫波速度,本文試圖通過工區(qū)地質(zhì)電磁性質(zhì)和彈性波性質(zhì)兩個方面對路面塌陷進(jìn)行勘探。首先文章從兩種物探方法的基本原理和技術(shù)層面,結(jié)合大量文獻(xiàn)進(jìn)行了可行性分析研究,在此基礎(chǔ)上結(jié)合工區(qū)地質(zhì)和地球物理特征,明確了兩種物探方法在勘探區(qū)的工作裝置、設(shè)備參數(shù)、觀測系統(tǒng)等。之后又結(jié)合有限差分軟件對地質(zhì)雷達(dá)的雷達(dá)波成像進(jìn)行二維正演模擬,通過模擬結(jié)果和實際勘探所得數(shù)據(jù)的對比,更高效和快速的對異常大小、位置進(jìn)行定位,提高了最終資料解釋的精確性。在數(shù)據(jù)處理階段,本次對面波的處理與以往工程勘探的不同是明確了高階面波對較深地層的層厚敏感性優(yōu)于基階面波,在傅里葉變換后提取的相速度曲線是多階面波共同作用的結(jié)果,之后利用遺傳算法對多模態(tài)面波進(jìn)行聯(lián)合反演分析異常,減少了反演的多解性,提高反演的精度。結(jié)合以上研究,本文對無砟軌道進(jìn)行了多道瞬態(tài)瑞雷波勘探,對填方路塹和填方路堤做了瑞雷波和探地雷達(dá)的綜合勘探,通過最后地質(zhì)斷面圖及鉆探資料分析可知:使用瑞雷波法僅對基巖巖溶破碎帶勘探效果較好,但GPR和瑞雷波法的綜合不僅對基巖巖溶,還對第四紀(jì)覆蓋層中土洞的勘探都有良好的效果。這樣對土洞和巖溶空洞的勘探可以更加精準(zhǔn)的對巖溶區(qū)的塌陷危險性進(jìn)行評估,為保障工程建設(shè)和人民財產(chǎn)安全做出了有效的貢獻(xiàn)。
[Abstract]:Ground collapse is a kind of geological disaster. Karst collapse is the main ground collapse in southwest China. This paper introduces the definition and main genetic mechanism of karst collapse. It is clear that the main reason of collapse is that karst fissures provide a spatial basis for the formation of soil caves in the Quaternary overburden, and the exploration of emptying areas of soil caves is one of the most direct means to study collapse. Based on the geological survey, hydrodynamic conditions and geophysical characteristics of the working area, this paper makes use of two comprehensive geophysical methods of geological radar and multi-channel transient Rayleigh wave exploration to study the location of the fracture zone and the erosive zone of the cavity and karst fissures. Type and size are studied and applied. The main geological parameters affecting the geological radar exploration are conductivity, dielectric constant and magnetic conductivity, and the main geological parameters affecting surface wave exploration are the velocity of the transverse wave of the geological body. This paper attempts to explore road surface collapse from two aspects: geological electromagnetic property and elastic wave property. Firstly, based on the basic principles and technical aspects of the two geophysical exploration methods, the feasibility analysis and research are carried out in combination with a large number of documents. On this basis, according to the geological and geophysical characteristics of the working area, the working devices of the two geophysical prospecting methods in the exploration area are defined. Equipment parameters, observation systems, etc. Then the two-dimensional forward modeling of radar imaging with finite difference software is carried out. Through the comparison between the simulation results and the actual exploration data, the abnormal size and position are located more efficiently and rapidly. The accuracy of final data interpretation is improved. In the data processing stage, the difference between the processing of the surface wave and the previous engineering exploration is that the sensitivity of the higher-order surface wave to the thickness of the deeper strata is better than that of the basic-order surface wave. The phase velocity curve extracted after Fourier transform is the result of the co-action of multi-order surface wave. Then the joint inversion anomaly of multi-modal surface wave is analyzed by genetic algorithm, which reduces the multi-solution of inversion and improves the precision of inversion. Combined with the above research, the multi-channel transient Rayleigh wave exploration of ballastless track is carried out in this paper, and the comprehensive exploration of Rayleigh wave and ground penetrating radar for fill cutting and fill embankment is carried out. Through the analysis of the final geological cross-section map and drilling data, it can be seen that the application of Rayleigh wave method is only good for the exploration of bedrock karst fracture zone, but the synthesis of GPR and Rayleigh wave method is not only for bedrock karst, but also for bedrock karst. It also has a good effect on the exploration of soil holes in Quaternary overburden. In this way, the exploration of soil cave and karst cavity can more accurately evaluate the collapse risk of karst area, which has made an effective contribution to ensure the construction of the project and the safety of people's property.
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P642.25;P631

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本文編號：2443757