近年來,計算機及信息技術(shù)的飛速發(fā)展,新信息技術(shù)逐漸應(yīng)用于土木工程勘察,設(shè)計及施工等各個領(lǐng)域。BIM及GIS等信息技術(shù)的開發(fā)推動了土木工程的信息化進程,信息技術(shù)的應(yīng)用大幅提高了工程中數(shù)據(jù)傳輸、處理及可視化的能力。在巖土工程中,地質(zhì)構(gòu)造通常具有多變性、復(fù)雜性,踏勘、測繪、鉆探及地球物理勘探等調(diào)查方法提供了不同層次的信息,因此研究新信息技術(shù)對多物理量的信息進行綜合分析顯得尤為重要。本文針對復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查問題,在單一勘探方法方面研究三維高密度電法的數(shù)據(jù)采集方式及反演方法,解決其野外采集時間長、反演難度大的問題。在多方法聯(lián)合勘探方面,提出了多物理量信息融合方法,在傳統(tǒng)測繪、踏勘或鉆探等手段的基礎(chǔ)上,采用地球物理勘探方法獲取多物理量的地下信息,利用信息融合方法對采集的數(shù)據(jù)及圖像進行綜合分析及評價。首先分析了常見的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的類型及特點,分析現(xiàn)有的地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查方法獲取的信息和相關(guān)物理量,以及各種調(diào)查方法在探測深度、準(zhǔn)確性及效率等方面的特點。然后針對二維高密度電法信息量不足導(dǎo)致異變體信息缺失的問題,開展了三維高密度電法的數(shù)據(jù)采集及反演方法研究;針對勘探中獲取的多物理量信息（包括電阻率R,極化率η,... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究流程

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-圖2-1斷層Fig.2-1Geologicalfault巖體的完整性及含水性直接影響著其物理力學(xué)特性。當(dāng)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育時，可能地下水滲透，導(dǎo)致電阻率降低；巖體的密度及彈性波波速也與其完整性相關(guān)，巖體完整性越好，密度越大，波速也越大。因此，當(dāng)巖體包含斷層破碎帶時，與周圍完整巖體相比斷層面的電阻率下降、密度降低并且彈性波波速也變校根據(jù)物理特性的差異，可選擇不同的探測方法勘探出斷層破碎帶的分布。在實際調(diào)查項目中，斷層的判識方法以地質(zhì)分析法為主，即根據(jù)地表地質(zhì)條件來判斷斷層的分布。地震波反射法對于大規(guī)模斷層的探測效果較好，通常利用它來判別內(nèi)部破碎帶的位置形態(tài)等信息。根據(jù)斷層與周圍巖體的電性差異，還可選用電阻率法進行輔助探測。（2）巖溶地質(zhì)巖溶地質(zhì)，又稱為喀斯特地貌，主要是由于侵蝕性的地下水對可溶性巖層造成溶蝕而形成的。我國西南部地區(qū)水資源豐富，并且硫酸鹽、碳酸鹽巖類富集，因此這些區(qū)域的巖溶地質(zhì)非常發(fā)育。巖溶地質(zhì)，如圖2-2所示，其主要表現(xiàn)形式有溶溝、天坑豎井及地下溶洞等。地下巖溶降低了巖體的強度，降低了地基的承載力，并且通常包含水及泥沙等填充物，因此容易發(fā)生坍塌變形以及突發(fā)性涌水等事故，嚴(yán)重威脅了工程安全[64]。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-圖2-2巖溶地質(zhì)（貴州省六盤水雞冠山隧道）Fig.2-2Karstgeology地下溶洞屬于洞穴式地下巖溶地質(zhì)，當(dāng)?shù)叵氯芏摧^干燥時，其物理力學(xué)特性相當(dāng)于空洞，因此與周圍巖體差異明顯。主要表現(xiàn)為彈性波波速降低，總體密度變小，電阻率升高，介電常數(shù)降低；在地下溶洞含水量大的情況下，其表現(xiàn)為彈性波波速降低、密度變小，但與周圍圍巖相比電阻率降低、介電常數(shù)升高；而當(dāng)溶洞半含水時，其物理力學(xué)特性表現(xiàn)復(fù)雜，波速降低且密度下降，視電阻率的變化難以確定。在實際調(diào)查項目中，通常采用地質(zhì)分析法、電測量法及地震勘探等方法對大區(qū)域的地下巖溶進行勘察，小區(qū)域內(nèi)一般可進行鉆探或結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)法等進行輔助勘探。（3）采空區(qū)由于人類社會的發(fā)展，歷史上出現(xiàn)過各種亂開發(fā)、開采的現(xiàn)象，這些無序的人類活動對淺層地表造成了影響，形成了復(fù)雜的不良地質(zhì)構(gòu)造。而隨著社會進一步發(fā)展，這些遺留問題逐漸凸顯，對生態(tài)環(huán)境造成破壞的同時，也不同程度地影響了工程建設(shè)的安全性。根據(jù)2015年全國各地對采空礦區(qū)信息的初步統(tǒng)計，我國采空礦區(qū)眾多，空間體量大，主要分布于全國28個省（市、區(qū)），全國金屬非金屬地下礦山采空區(qū)的總空間體積達(dá)12.79億立方米。2017年，國家啟動了一項控

【參考文獻】：
期刊論文
[1]探地雷達(dá)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用探討[J]. 余洋,許獻磊,張志鵬,田磊,何培雍,亓國濤.  煤炭工程. 2017(10)
[2]復(fù)雜山地煤礦采區(qū)三維地震勘探采集方法研究[J]. 郭建敏,李鵬.  工程地球物理學(xué)報. 2017(03)
[3]基于自適應(yīng)遺傳算法的CSAMT一維反演[J]. 孫彩堂,李玲,黃維寧,劉真,周逢道.  石油地球物理勘探. 2017(02)
[4]基于尖點突變理論的充填體下采空區(qū)安全頂板厚度計算模型[J]. 徐恒,王貽明,吳愛祥,李芳芳,高維鴻.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(03)
[5]Mapping coalmine goaf using transient electromagnetic method and high density resistivity method in Ordos City, China[J]. Guiju Wu,Guangliang Yang,Hongbo Tan.  Geodesy and Geodynamics. 2016(05)
[6]海洋直流電阻率法各向異性正演模擬研究（英文）[J]. 殷長春,張平,蔡晶.  Applied Geophysics. 2016(02)
[7]基于巖心刻度的測井地質(zhì)分析方法[J]. 李浩,劉雙蓮,柴公權(quán),魏修平,張守成.  地球物理學(xué)進展. 2016(01)
[8]基于小波變換的地震屬性多源信息融合預(yù)測技術(shù)研究[J]. 郭彪,李勇,何劍,丁昭恒.  礦物巖石. 2015(03)
[9]三維高密度電法高分辨數(shù)值模擬與分析[J]. 黃真萍,吳偉達(dá),張義,胡曉娟.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2015(04)
[10]三維高密度電法在積水采空區(qū)探測中的應(yīng)用[J]. 張振勇.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(01)

碩士論文
[1]高密度電阻率法與探地雷達(dá)對典型污染的模擬與應(yīng)用研究[D]. 趙云鵬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[2]基于物探數(shù)據(jù)融合的視電阻率聯(lián)合反演方法及應(yīng)用[D]. 陸自清.西安科技大學(xué) 2014
[3]利用地震反射和折射聯(lián)合層析成像探測深部構(gòu)造方法研究[D]. 周小仙.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2010
[4]基于小波變換的圖像融合技術(shù)研究[D]. 孫晶.北方工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3614486