發(fā)布時間：2020-04-25 04:14

【摘要】：在我國東南沿海及長江三角洲地區(qū)淺部軟土層中賦存大量生物氣體,因其分布無規(guī)律,往往給地下工程建設(shè)帶來嚴(yán)重的影響。因此,需對富氣土層分布規(guī)律、含氣特征等進(jìn)行準(zhǔn)確探測,為工程施工排氣提供重要依據(jù),從而保障施工建設(shè)安全。由此可見淺層氣高精準(zhǔn)測試研究工作具有重要的意義。本文針對富氣土層開展了物理模擬、數(shù)值模擬及現(xiàn)場綜合測試研究。文章以杭州某地鐵建設(shè)地質(zhì)條件為依托,開展物理模擬試驗,分析電阻率法測試富氣土層的可行性與有效性;以現(xiàn)場地質(zhì)資料為基礎(chǔ),通過EarthImager2D數(shù)值模擬軟件建立地電模型,對不同參數(shù)下富氣土層的含氣特征進(jìn)行數(shù)值模擬研究。物理模擬結(jié)果表明:土體充氣后,電阻率值升高,多分布在80~160Ω·m范圍,說明了試驗研究的可行性。數(shù)值模擬結(jié)果表明:富氣土層地電場響應(yīng)特征明顯,表現(xiàn)為高電阻率異常;富氣土層所在深度增大及周圍介質(zhì)電阻率降低皆會導(dǎo)致其地電場響應(yīng)特征變?nèi)?隨土層含氣程度升高地電場響應(yīng)特征越發(fā)明顯�；谀M試驗結(jié)果在現(xiàn)場采用以電阻率法為主、結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)及地震波方法對富氣土層進(jìn)行綜合探測試驗研究,以探尋測試淺層氣的有效方法。并行電法測試結(jié)果表明:根據(jù)測試深度及精度要求,3m電極間距測試系統(tǒng)更適合本次現(xiàn)場測試;現(xiàn)場富氣土層地電場響應(yīng)特征明顯,多以15~25m帶狀、透鏡狀富集,呈明顯的高電阻率異常,電阻率值多分布在40~300Ω·m,試驗場區(qū)存在多處淺層氣疑似富集區(qū),主要分布在埋深6~30m的粉砂夾黏土層、砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土層。在地質(zhì)雷達(dá)測試分析中,部分富氣區(qū)域表現(xiàn)出明顯的電磁波異�，F(xiàn)象,能夠與電性響應(yīng)特征相對應(yīng)。在地震波測試分析中,地震波對富氣區(qū)域響應(yīng)表現(xiàn)較弱,但對地層分辨能力表現(xiàn)較好,能夠清晰呈現(xiàn)地層分布,與地電場響應(yīng)特征相對應(yīng)。結(jié)合三種測試方法分析效果及前期勘察報告結(jié)果表明:采用電阻率法對富氣土層探測具有一定的有效性。目前,受工程現(xiàn)場條件及測試手段限制,相關(guān)試驗研究內(nèi)容還不夠豐富,如物理模型更合理構(gòu)建、數(shù)值模擬更全面及現(xiàn)場測試系統(tǒng)優(yōu)化等相關(guān)問題有待后續(xù)進(jìn)行研究。圖[51]表[12]參考文獻(xiàn)[96]
【圖文】：

工程建設(shè)存在較大的影響[5]，如圖 1 所示[6-7]。特別是杭州灣及長江三角洲地物淺層氣藏較多，在工程建設(shè)時常造成較大的危害。如上海地區(qū)多出現(xiàn)隧道受淺層氣泄漏噴出影響，產(chǎn)生變形、破損無法正常運(yùn)行現(xiàn)象；杭州地鐵工程時遭遇淺層氣噴出、燃燒致設(shè)備損壞；杭州跨海大橋工程出現(xiàn)多處高壓氣藏，危及人員生命安全[8-10]。除此之外，淺層氣溢流到噴發(fā)時間間隔非常短，，事故難于控制，對人員生命及財產(chǎn)安全威脅較大[11-12]。淺層氣的泄露與噴出使溫室效應(yīng)，造成環(huán)境損壞。因此，淺層氣的高精準(zhǔn)探測技術(shù)研究工作已成國及世界工程建設(shè)施工、資源利用和環(huán)境保護(hù)的迫切需求[13-14]。

研制相關(guān)軟件系統(tǒng)，其中，具有代表性的 、中子參數(shù)計算飽和度、孔隙度等相關(guān)參數(shù)淺層氣探測技術(shù)研究工作，早在 1997 年蔣，基于上海、江蘇、浙江等省市埋深較淺（含氣地層條件，選用靜力觸探技術(shù)配合少量淺層氣進(jìn)行探查。其成本經(jīng)濟(jì)，效果優(yōu)良，總儲量約 3.43 億立方米，驗證了靜力觸探及]。近年，陶靈法，潘永堅，葉榮華等人將靜用以防治地下淺層氣給軌道交通建設(shè)等工程層含氣特征，將新型錐狀活塞式觸探探頭配行探測，效果較好，并成功應(yīng)用到軌道交通榮華則是利用靜力觸探設(shè)備在寧波市地鐵建含氣層分為富氣段、含氣段、不含氣段三種對其在軌道交通建設(shè)中的危害提出相應(yīng)的防
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P618.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2639791