本文選題：大藤峽水利工程 + 巖溶　； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：由于巖溶發(fā)育的不均一性,傳統(tǒng)的鉆探方法在巖溶調(diào)查進(jìn)行過(guò)程中,不僅耗費(fèi)大量時(shí)間與財(cái)力,而且由于鉆孔數(shù)量有限,控制點(diǎn)稀少、信息量小,不易于全面掌握工區(qū)巖溶發(fā)育情況。為了使巖溶探測(cè)工作更加高效、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、全面,多種地球物理方法在實(shí)際探測(cè)中得到廣泛應(yīng)用,并取得了良好的探測(cè)效果。目前,巖溶探測(cè)主要地球物理方法包括瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻電磁法(CSAMT)、探地雷達(dá)法(GPR)、高密度電阻率法、淺層地震波法(折射、反射)、電磁波CT法、地震波CT法、聲波CT法及鉆孔電視數(shù)字成像法等方法。然而,巖溶屬于隱蔽災(zāi)害地質(zhì)體,探測(cè)起來(lái)特別困難和復(fù)雜。探測(cè)對(duì)象的復(fù)雜性,即地形條件復(fù)雜、邊界條件復(fù)雜。巖溶多沿地質(zhì)構(gòu)造裂面發(fā)育,發(fā)育強(qiáng)度與水聚集、補(bǔ)給、循環(huán)、排泄條件相關(guān),且不同巖性的巖層巖溶發(fā)育強(qiáng)度有明顯差別。每種方法的適用條件不同、要達(dá)到的目的不同,因此如何選擇勘察方法顯得尤為重要。本文首先依據(jù)大藤峽水利工程地質(zhì)概況、現(xiàn)場(chǎng)情況及物性特征,對(duì)不同工程部位選取不同的地球物理方法組合。其中船閘和消力池基礎(chǔ)現(xiàn)已開(kāi)挖至基巖且地形起伏小,選用探地雷達(dá)法探測(cè)兩個(gè)工區(qū)整體巖溶發(fā)育情況,電磁波CT法輔助查明重要工程部位巖溶。泄水閘尾水渠、廠房尾水渠及下引航道工區(qū)面積大、地形起伏大、施工干擾大,選用對(duì)地面地形條件要求低、探測(cè)深度大,探測(cè)高阻背景中的低阻地質(zhì)體效果好的瞬變電磁法探測(cè)巖溶發(fā)育情況,再根據(jù)探測(cè)獲得異常區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。其次分別介紹三種地球物理方法的理論基礎(chǔ)和工作原理基礎(chǔ)上,結(jié)合大藤峽水利工程工區(qū)建立物理參數(shù)模型,進(jìn)行探地雷達(dá)和瞬變電磁正演模擬,并對(duì)TEM模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行反演計(jì)算,探討不同工程部位巖溶探測(cè)中地球物理方法選擇的可行性。根據(jù)野外工作實(shí)踐,確定三種地球物理方法的數(shù)據(jù)處理流程和異常判別的標(biāo)準(zhǔn)。并完成工程部位探測(cè)數(shù)據(jù)分析,確定施工區(qū)覆蓋層厚度、地質(zhì)構(gòu)造,重點(diǎn)研究巖溶、土洞發(fā)育的規(guī)模、走向、類(lèi)別及易塌陷區(qū)范圍,為巖溶處理提供依據(jù)。最后通過(guò)本次工程的大量實(shí)地工作,以及對(duì)其他水利工程巖溶區(qū)勘察經(jīng)驗(yàn)的歸納及總結(jié),建立對(duì)于不同工程地質(zhì)條件下地球物理勘探方法的選擇體系:在水庫(kù)、壩區(qū)、帷幕、地下洞室等工程部位前期勘查過(guò)程中,根據(jù)地形情況可適當(dāng)?shù)倪x用瞬變電磁法、EH4、可控音頻大地電磁測(cè)深法及高密度電法等探測(cè)深部巖溶的發(fā)育情況,如工區(qū)基巖出露,可選用探地雷達(dá)探測(cè)淺部巖溶的發(fā)育情況。同時(shí)可以利用已有鉆孔布置電磁波CT法、地震波CT法、聲波CT法及鉆孔電視數(shù)字成像法詳細(xì)探測(cè)巖溶的位置、規(guī)模、延伸、充填情況。
[Abstract]:Because of the heterogeneity of karst development, the traditional drilling method not only consumes a lot of time and financial resources in the process of karst investigation, but also because of the limited number of boreholes, the few control points and the small amount of information. It is not easy to master the karst development in the working area. In order to make karst exploration more efficient, accurate, economical and comprehensive, a variety of geophysical methods have been widely used in practical exploration, and good results have been obtained. At present, the main geophysical methods for karst exploration include transient electromagnetic method, controllable source audio frequency electromagnetic method, ground penetrating radar method, high density resistivity method, shallow seismic wave method (refraction, reflection, electromagnetic wave CT method, seismic wave CT method). Acoustic CT and borehole TV digital imaging. However, karst is a concealed disaster geological body, which is very difficult and complex to detect. The complexity of detecting object, that is, the terrain condition is complex, the boundary condition is complex. Karst develops along the fracture surface of geological structure, and the development intensity is related to water accumulation, recharge, circulation and discharge condition, and the karst development intensity of different lithology is obviously different. Each method has different applicable conditions and different aims, so how to select the method of investigation is particularly important. In this paper, according to the geological situation, field situation and physical characteristics of Dadengxia water conservancy project, different geophysical methods are selected for different engineering sites. The foundation of shiplock and stilling pool has been excavated to the bedrock and the topography is small. The ground penetrating radar method is used to detect the whole karst development in the two working areas and the electromagnetic wave CT method is used to help identify the karst in the important engineering area. The working area of the tailwater canal, the powerhouse tailwater channel and the lower approach channel are large, the topography fluctuates greatly, the construction interference is large, the selection requires low topographic conditions on the ground, and the detection depth is large. Transient electromagnetic method (TEM), which is effective in detecting low resistivity geological bodies in high resistivity background, is used to detect karst development, and drilling verification is carried out on the basis of abnormal areas. Secondly, on the basis of the theoretical basis and working principle of three geophysical methods, combined with the physical parameter model of Dadengxia water conservancy project area, the ground penetrating radar and transient electromagnetic forward modeling are carried out. The feasibility of geophysical method selection in karst exploration of different engineering sites is discussed by inversion calculation of TEM simulation data. According to the field work practice, the data processing flow of three geophysical methods and the criteria of anomaly discrimination are determined. The data analysis of engineering site detection is completed to determine the overburden thickness and geological structure of the construction area, and to study the scale, trend, category and easy collapse area of karst and soil cave development, which provides the basis for karst treatment. Finally, through a great deal of field work of this project, as well as summing up the exploration experience of other water conservancy projects in karst area, the selection system of geophysical exploration methods under different engineering geological conditions is established: reservoir, dam area, curtain, During the Prophase exploration of underground caverns and other engineering sites, according to the topographic conditions, the transient electromagnetic method (EH4), controllable audio frequency magnetotelluric sounding method and high-density electric method can be used to detect the development of deep karst, such as the outburst of bedrock in the working area. The ground penetrating radar can be used to detect the development of shallow karst. At the same time, the location, scale, extension and filling of karst can be detected in detail by using the existing drilling arrangement electromagnetic wave CT method, seismic wave CT method, acoustic wave CT method and borehole television digital imaging method.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P631;TV221.2

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本文編號(hào)：2018458