物探试验（精选6篇）
物探试验 篇1
1 勘探区位置和地震地质条件
南庄矿勘探区位于山西省阳泉市郊区。位于太行山中部西侧, 亦即山西高原东部之低山丘陵地带。地表基岩广泛出露, 经长期风化侵蚀, 两岭连绵, 沟谷纵横, 形成侵蚀型低山丘陵地貌。区内大面积基岩裸露, 出露地层为二叠系上统上石盒子组。局部覆盖有第四系黄土, 种植有少量的树木。赋存地层由老至新有:奥陶系中统马家沟组 (O2m) 、峰峰组 (O2f) , 石炭系中统本溪组 (C2b) 、上统太原组 (C3t) , 二叠系下统山西组 (P1s) 、下石盒子组 (P1x) 、二叠系上统上石盒子组 (P2s) , 第四系 (Q) 等。测区为山地地貌, 地表高差变化剧烈, 区内大面积基岩出露, 局部覆盖有第四系黄土, 部分地段种植有少量的树木。复杂的地表条件给地震施工带来困难, 同时, 由于基岩出露不利于地震成孔。综合来看, 本区表、浅层地震地质条件较差。区内地层较平缓, 主要勘探目的层15号煤的厚度较大, 平均为6.23m, 煤层赋存稳定。煤层的密度与速度和上下围岩有较大差异, 是一个较好的反射界面。可形成能量较强的反射波 (T15波) ;12号煤层的厚度较之中等, 根据已知资料, 也可形成一组较强的反射波 (T12波) 。综上所述, 本区可形成两组以上反射波, 其中T15反射波可连续追踪对比, 能完成对15号煤层形态及构造的控制;T12反射波基本可以连续对比追踪。因此, 本区的中、深层地震地质条件较好。
2 地质任务
2.1 圈定勘探区内的三维地震物探异常区, 并对异常区做出定性解释。
2.2 查明勘探区内长轴直径大于20米的陷落柱, 其平面误差不大于15米。
2.3 查明、控制勘探区内12号、15号煤
层埋深及起伏形态, 查明勘探区内12号、15号煤层中煤层倾角大于12度的区域, 编制出基本等高距为2米的煤层底板等高线图, 标高误差不大于5米。
2.4 查明勘探区内落差大于5米的断
层, 解释出落差大于3米的断点, 查明断层在12号、15号煤层中的性质、落差、延伸方向和范围。要求断层平面摆动误差不大于15米。
3 试验工作
试验工作是确定施工参数、指导野外生产的唯一方法。根据本区的地震地质条件, 为确定合理有效的工作方法, 在正式生产前, 要以科学的态度按勘探规范要求, 严格、认真、系统、全面的进行试验工作。为优质完成本项目的野外数据采集工作, 开展了大量、全面、细致的试验工作, 以选择一套适合本区最佳的野外采集参数。由于区内表、浅层地震地质条件复杂, 为此我们选择了两种有代表性的地段进行了试验。按照试验点在工区内均匀分布的原则, 同时考虑目的层的埋藏深度及地表高程, 在区内有代表性的地段布设了2个试验点, (1) 第四系黄土覆盖较厚地段; (2) 基岩出露地段。试验内容有以下几方面:波场调查, 激发因素 (包括井深、药量) , 接收因素 (包括偏移距、检波器组合) , 仪器因素 (包括前放增益) 。试验工作严格按单一因素变化原则, 确定各施工技术参数。本区共完成试验点2个, 物理点30个, 其中S1点完成物理点14个, S2点完成物理点16个。
3.1 波场调查
通过对本区进行波场调查, 了解本区有效波和干扰波的发育情况, 掌握干扰波的视速度、视周期, 道间时差和视频率等参数的分布范围, 同时进行环境噪声的录制, 以掌握区内随机干扰的相关半径。波场调查的结果和对环境噪声的分析, 应是选择激发因素, 特别是选择接收因素的一个重要参数。接收系统也是起到两方面的作用, 一是更好地接收有效波, 二是能够有效地压制干扰波, 而要想使干扰波得到有效的压制, 首先必须调查清楚规则干扰波和各种随机干扰的特征参数。试验时采用如下方法进行波场调查:本区地表条件变化复杂, 激发岩性多变, 从而引起地震波场分布复杂, 干扰波发育。为了了解地震波场的分布及变化情况, 以及干扰波的发育情况, 在每个试验点位置上做波场调查试验, 其具体方法为10米道距, 仪器使用Sercel408UL地震仪器, 开动120道, “└”形布设排列, 每边布设60道, 拐点处放炮, 分别用井中和地面激发。以调查不同激发条件下的干扰波发育情况。
3.2 激发参数选择试验
(1) 井深试验:药量采用2.0㎏, 岩石出露区采用井深分别为:1.0、2.0、3.0、4.0m。黄土覆盖区采用黄土中激发和在岩石界面激发进行试验。
(2) 药量试验:根据井深试验所确定的井深, 分别对1.0㎏、2.0㎏、3.0㎏进行试验。
3.3 接收参数选择试验
根据激发试验所选择的参数, 进行下面的试验工作。
(1) 偏移距试验
分别对20m、40m、60m三种偏移距进行试验。
(2) 检波器组合试验
采用6个自然频率为60Hz的检波器三串两并, 铺设成点状及“十”字型的面积组合进行对比试验, 面积组合的组内距5米, 组合基距10米。
(3) 检波器类型试验
采用6个自然频率为60Hz的检波器和6个自然频率为40Hz的检波器检波器铺设成点状进行对比试验。
3.4 仪器因素试验
主要进行仪器前放增益试验, 试验的前放增益为0d B、12d B。
4 试验结论
4.1 波场调查
本区15号煤层反射波能量较强, 12号煤层反射波能量较弱。发育的干扰波主要有以下几种:一组视速度不同的面波, 频率约15-20 Hz, 还有声波和随机高频干扰。面波可通过增加井深和加大偏移距来压制;声波亦可通过加大井深来进行消除。
4.2 激发因素 (1) 井深试验
对于黄土覆盖地段, 井深必须打到基岩界面, 药量定为2kg。此时记录面貌较为理想。基岩出露地段, 井深定为3m, 药量2kg。此时记录面貌较好。
(2) 药量试验
对比药量试验记录, 药量2kg时记录较好。
4.3 接收因素
通过试验对比分析, 同时根据本区地表高差变化大等实际情况, 本次施工采用3串2并6个60Hz检波器点状铺设。另外, 为避开面波对近炮点道的影响, 偏移距定为40米。
4.4 仪器因素
从所得的记录分析, 采样间隔0.5ms, 记录长度1.5s, 前放增益12d B, 即能满足本次地质任务要求。
5 结语
通过本次野外三维地震勘探实验研究, 得出的试验点、试验段参数选择合理, 浅层、中层、深层反射波发育齐全, 波形突出, 动力学特征明显, 达到了预期试验目的。利用该成果对勘探区面积进行了全面三维地震勘探, 完成了本次勘探承担的地质任务。
参考文献
[1]《南庄煤矿三维地震勘探报告》
[2]《煤炭煤层气地震勘探规范》MT/T897-2000
[3]《煤炭资源勘探工程测量规程》
物探试验 篇2
甲方：乙方：平顶山市裕盛商贸有限公司
甲 方：XXXXXXXX
乙 方：平顶山市裕盛商贸有限公司 施工方：华北科技学院
甲方委托乙方承担平顶山市XXXXXXXX瞬变电磁水文勘探任务，经甲、乙双方充分协商，订立如下合同：
一、勘探区面积和范围
瞬变电磁水文勘探总面积约(1.57)km2;
二、地质任务
1勘探区域：XXXXXXXX待勘探区域，勘探面积1.57 km2。 勘探深度：二 1 煤底板以下，即勘探垂深≧350m.
2探测煤矿井田范围内二1煤采空区富水性异常的分布范围。 3查明对主采二1煤层底板石炭系灰岩富水情况。 4对测区内煤层开采或水害治理提供物理探测技术依据。
三、工程造价
1、瞬变电磁水文勘探工程总价款：671004元(含税价)
2、说明：地面瞬变电磁采用按测点收费：( 324)元/单个测点本次探测共计布置测点(2071)个，勘探面积为(1.57)km2。
四、工程进度(总工期为30天)
1、合同签订后20天内，完成野外数据采集工作;
2、野外结束后10日内，提交瞬变电磁水文勘探终审报告;上述工作中如遇不可抗拒的自然灾害，工期可顺延。
五、付款方式
1、合同签订后当日甲方付给乙方工程总价款的30%，，计01.2元。 2、野外采集结束后3日内，甲方付给乙方工程总价款的`30%，计201301.2元;
3、最终地质资料报告经评审合格送达甲方后3日内，甲方付给乙方剩余工程款，计268401.6元;
六、权利与义务
(一)甲方：
1、负责按国家有关技术规范提出工程任务及要求;
2、向施工方提供相关地质资料,包括钻探、矿井揭露的有关资料; 3、按合同及时向施工方支付工程费用;
4、对整体工程质量甲方有权提出合理处罚意见;
5、负责处理由于施工而引起的工农和地方关系(如青苗补偿)等，发生的所有费用由甲自理;
(二)乙方：
1、根据地质任务，负责编制技术设计和施工组织设计，并严格按有关国家技术规范设计执行;
2、负责野外现场施工、数据采集等工作; 3、负责水文地质资料处理及解释工作;
4、负责编制最终工程成果报告;
5、负责组织专家进行综合评审并向甲方提交评审合格报告;
6、提交的成果资料份数8份(并提供电子文档三份); 水文地质报告(评审结果和最终报告书，包括文字报告、附表、附图)
7、严格按照建设单位批准的设计组织施工，在施工过程中如须调整设计方案，应征得甲方同意后方可实施;
8、勘探过程中的一切安全责任由乙方承担，乙方在勘探过程中必须按有关规定和规范要求，做好一切安全防护设施，并按照国务院《建设工程安全生产管理条例》施工中搞好安全工作。
9、乙方必须接受甲方委托的管理人员管理;
10、乙方必须按要求完成勘探工作，勘探的设计变更必须经甲方认可，否则不予结算;
11、本合同有关条款规定和投标文件中乙方应负的其他责任。
七、本项目所新形成的地质资料属甲方所有，甲乙双方均负有对外保密的义务，未经甲方许可，乙方不得向任何第三方提供。
八、违约责任
1、由于乙方原因造成勘探质量低劣，其返工勘探费用由乙方负担。 2、由于甲方的原因造成返工、停工、窝工，由甲方支付由此造成的损失费;
3、乙方提交的勘探成果，必须是经过专家综合评定达到技术要求的勘探成果。
九、其他
1、本合同经双方代表人签字并加盖单位公章后生效，正本二份，甲乙双方各持一份，副本五份，甲方持三份，乙方持两份;当本合同甲乙双方的权利与义务履行完毕后，本合同自动终止。
2、合同生效后，双方应严格履行，若一方违约，应承担相应的责任。合同执行过程中，如发生争议，双方应本着真诚合作精神，通过友好协商解决，协商解决不成，双方均可向平顶山市人民法院提起诉讼。
3、未尽事宜，双方可另行协商，协商内容可作为本合同的补充协议。补充协议与本合同享有同等效力。
(以下无正文)
甲方 ：XXXXXXXX
法定代表人/委托代理人：(签字)
通讯地址：XXXXXXXX 联系人： 传真： 开户行:
乙方：平顶山市裕盛商贸有限公司(盖章)
乙方法定代表人(委托人)： (签字)
物探试验 篇3
羊拉铜矿位于迪庆州德钦县羊拉乡,属大型铜矿,随着矿山的建成投产和开发利用,矿区外围及深部隐伏矿勘查成为当务之急。不少学者对羊拉铜矿矿床成因、矿床地质特征[1]、同生沉积叠加岩浆作用地质特征[2]、控矿因素[3,4]、构造和构造控矿特征[5,6]、成矿规律[1]、花岗闪长岩成岩年龄及矿床成矿年龄及地质意义[7];矿体分布特征[4]、矿床远景评价及找矿方向[3,8]和矿区地质与物探方法的组合勘查方法[9,10]做了系统、深入的研究;多家勘查单位在矿区开展了地质和物探高精度磁测、大功率激电中梯扫面工作,但未提出并开展对深部隐伏矿直接有效的剖面测量工作,剖面测量在隐伏矿勘查中效果显著[11,12,13,14],因此,有必要在羊拉铜矿区已知剖面开展物探剖面测量试验研究工作,确定适合矿区隐伏矿勘查的物探方法,并在矿区深部隐伏矿及外围推广应用。
1 矿区地质
1.1地层
矿区出露地层主要有第四系、第三系和泥盆系地层,矿区地层分布见图1。
第四系(Q)冰积、冲积砂砾石及坡积、残坡积粘土、碎块。
第三系(E)岩性为紫红色砾岩、砂岩。
泥盆系中上统里农组(D2+3l)根据岩性组合可分为上中下三段。上段由浅灰色变质石砂岩夹绢云板岩、灰色厚层状细晶大理岩和浅灰色砂质绢云板岩多石英砂岩夹大理岩透镜体构成;中段为灰白色厚层状细-中晶大理岩;下段由浅灰绿色含灰质绢云砂质板岩夹变石英砂岩、厚层状透辉矽卡岩夹变质砂岩、绢云板岩和浅灰-浅灰绿色变质石英砂岩夹绢云板岩构成。
泥盆系下统江边组(D1j)据其岩性组合,可分为上中下三段。上段浅灰白色中-厚层状细-中晶大理岩夹绢云砂质板岩变质石英砂岩,顶、底板具矽卡岩化;中段为浅灰色变质石英砂岩、绢云砂质板岩、绢云石英片岩夹绢云绿泥片岩、 角闪安山岩、大理岩透镜体;下段为浅灰白色薄层状大理岩夹斜长绿泥片岩,角闪安山岩,绢云石英片岩。
1.2构造
试验区位于里农背斜西翼,有F4、F6、F8和F10断层,F4为区内最主要的破矿构造,并控制KT6矿体。F4断裂形成于成矿期后,具有多期次继承性活动特征,走向北东,倾向北西,断裂带宽(10—60) m。早期为压扭性右形平移性质,水平错距约4 km;晚期为张性正断层,是早期断裂的次级构造强烈活化与主断裂形成大型破碎带,并将原位的层状矽卡岩、矽卡岩铜矿体卷入断裂带形成构造岩片,倾斜断距大于300 m。角砾成份主要为大理岩、矽卡岩、变质砂岩、板岩、花岗岩等,泥质、铁质、碳酸质胶结;粒径大小悬殊,小者0.1 cm,大者数百米,一般(0.5—50) cm,在里农矿段与路农矿段结合部一带发育大型透镜状构造岩片。角砾形态各异,粉末状、粒状、透镜状、块状、糜棱状、千糜状等,沿构造界面发育断层泥;断裂面波状起伏,倾向280°—340°,倾角42°—80°,深部变陡,胶结物与角砾组成定向排列,形成片理化带,其走向与断裂面呈小角度相交,断裂面附近岩石具较强的碎裂岩化、糜棱岩化,偶见牵引褶曲。
1.3岩浆岩
试验区出露岩体有花岗闪长岩、玄武岩、辉绿辉长岩、黑云母二长花岗岩、闪长玢岩和二长花岗岩,其中花岗闪长岩与成矿有关。花岗闪长岩分布于路农矿段南西部和里农矿段北东部,钻孔揭露试验剖面深部为花岗闪长岩,岩体与围岩呈港湾状接触,围岩具角岩化、强矽卡岩化,岩体与铜矿体关系密切。
1.4矿体特征
里农矿段矿体浅部为矽卡岩型氧化矿,深部为矽卡岩型混合矿、硫化矿,呈似层状产出。路农矿段KT6矿体为矽卡岩型氧化矿,呈透镜状产出,是本次物探试验的主要对象。KT6矿体赋存于F4构造破碎带内(见图2),风化强烈,走向近东西,倾向北,倾角约50°—75°,控制矿体走向延长840 m,倾斜延深(100—320) m,矿石矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、褐铁矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等,脉石矿物为石榴子石、石英、绢云母、方解石、透辉石、长石、绿泥石及绿帘石等,矿石具半自形～它形粒状结构、包含结构、充填交代结构、反应边结构,浸染状构造、块状构造、细脉状构造、土状构造,矿体氧化程度较高,氧化率为76.4%。
2 方法选择、介绍、野外工作及数据处理
2.1方法选择
地质依据 矿区51线位于里农与路农矿段结合部,地形较平缓,有4个钻孔控制KT6矿体(见图2),受F4断裂影响,KT6挤压变形呈透镜状产于F4断裂带内,矿体埋深在(240—420) m之间,矿体埋深大,物探异常解译由已知到未知,因此51线具备开展试验工作的条件。
地球物理依据 测定矿区标本电性参数,各类岩矿石电性参数统计平均值见表1。标本测量仪器为加拿大凤凰公司生成的GDD大功率激电仪。
由表1可知,矿区氧化矿具有中等电阻率、中高充电率特征,硫化矿具有低电阻率、高充电率特征,矿区围岩均表现为低充电率特征,除板岩外,围岩表现为高电阻率特征,矿体与围岩电性差异明显,具备开展物探工作的物性条件。
结合矿区地质条件、岩(矿)石标本电性参数和物探方法自身的优点,在矿区51线开展高频大地电磁法和激电测深剖面测量试验研究工作。
2.2方法介绍
2.2.1 高频大地电磁法
高频大地电磁法以岩(矿)石间电性差异为基础,通过测量地表相互正交的电场E和磁场H计算不同深度地质体的电阻率。由于高频大地电磁法野外工作受地形影响较小;能同时使用人工场和天然场两种场源;具有有源电磁法的稳定性和无源电磁法的节能和轻便;同时接收和分析X、Y两个方向的电场和磁场,反演X-Y电导率张量剖面,对判断二维构造特别有利;观测时间短,能在短时间内完成较大深度的测量和实时数据处理,资料解释简捷,图像直观等优点,因此,被广泛应用于隐伏矿勘查[15,16,17,18,19],勘探成果丰厚。
高频大地电磁法以Maxwell方程组为核心,将电场和与之垂直的磁场的比值定义为波阻抗。
当电磁场以波的形式在地下介质中传播时,地面电磁场的观测值包含地下介质电阻率的分布信息,因此地下介质电阻率计算公式为
式中 f为电磁波频率。
由于电磁波的集肤效应,不同周期的电磁波具有不同的探测深度,Bostic定义的有效探测深度经验计算公式为
式中D为有效探测深度;δ为趋肤深度;ω为角频率;μ为磁导率;σ为电导率。
电磁波的探测深度取决于地质体电阻率和电磁波频率,当地质体电阻率一定时,通过改变电磁波频率可以达到测深的目的。
2.2.2 激电测深
激电测深以岩(矿)石间电性差异为基础,矿化体受电流激发而产生激电反应,通过接收机可以观测到视极化率信息, 激电测深将断电t时刻后测量M、N间的二次场电位差ΔV2(t)和供电T时刻后测量电极M、N间的总场电位差ΔV(T)的比值定义为视极化率,视极化率计算公式为
利用装置系数计算视电阻率,视电阻率计算公式为
装置系数K为
式中:AM为供电电极A与测量电极M之间的水平距离;AN为供电电极A与测量电极N之间的水平距离;BM为供电电极B与测量电极M之间的水平距离;BN为供电电极B与测量电极N之间的水平距离。
激电测深通过不断加大供电极距和测量极距实现垂向测深,达到寻找隐伏矿体的目的,激电测深对硫化矿物有很强的探测能力,在隐伏的硫化矿、铜矿勘查中成果显著[20,21]。
2.3野外工作及数据处理
2.3.1 高频大地电磁法
51线剖面方位为140°,高频大地电磁法点距为20 m,剖面位置见图1。高频大地电磁法野外数据采集所用仪器为美国EMI公司和Geometrics公司联合推出的双源型电磁系统,型号为Stratagem,仪器高频段使用频率范围为(10—92) kHz,在平行试验和测点测量过程中屏蔽50 Hz陷波干扰。
在开展工作前、工作中和工作后均开展平行试验,两对磁偶极子和电偶极子平行放置,观测电场、磁场通道的时间序列信号,定性分析磁场和电场通道的波形形态和强度和定量分析反演电阻率综合评价仪器性能。
试验工作电偶极子水平距离为20 m,罗盘(校正磁偏角后)测量电偶极子方向,测绳测量电偶极距,电偶极矩误差小于2%,方位差±2°;磁偶极子离前置放大器数米,为消除各类噪声干扰,用罗盘定向(方向差±2°),将两个磁棒水平埋入土中,在数据采集过程中所有工作人员远离磁棒;AFE(前置放大器)放在测点中心,主机和AFE离磁棒数米。
高频大地电磁法数据处理主要运用仪器自带的IMAGEM反演程序,结合野外记录和地形,在IMAGEM程序中分析高频大地电磁法采集原始数据质量,删除飞点和质量较差的频点,采用一维BOSTICK反演,提出不同圆滑系数的数据结合GPS高程数据做高程改正后进行二维成图对比分析。
2.3.2 激电测深
激电测深工作点距为60 m,并有四个测点与已完成钻孔位置重合。由于国产激电测深仪器灵敏度有限,本次激电测深所用仪器为加拿大凤凰公司生产的GDD大功率激电仪,该仪器具有抗干扰能力强、轻便、灵活、稳定性好,受电流变化影响小、观测速度快、工作效率高、观测精度高等特点,仪器参数符合规范要求,仪器参数设置及供电极距见表2和表3。
野外工作时期正值旱季,土壤干燥给激电测深数据采集工作增加难度,因此采用向极坑加盐水减小接地电阻增加供电电流,野外数据采集其它技术方法严格按照中华人民共和国地质矿产行业标准《时间域激发极化法技术规定-DZ/T0070—93》执行,质量可靠。
据文献[22]所述,激电测深的最佳供电极距AB与深度h的关系为h=0.707AB,相对其它供电极距而言,使用最佳供电极距在h深度上的电流密度最大,因而可以获得清晰的来自h深度的地质信息,但在实际工作中,由于地下电性分布不均匀,往往达不到所要求的勘探深度。结合试验剖面已知钻孔工作成果,取h=0.25 AB确定勘探深度。
3 成果分析
3.1EH4成果分析
试验剖面高频大地电磁法电阻率断面图见图2。
3.1.1 剖面已知区域成果分析
在电阻率断面图上,剖面南东段深部花岗闪长岩与顶部的里农组地层电阻率异常明显;KT6矿体受破矿构造F4的影响,呈透镜状沿断裂破碎带分布,电阻率值在(2 000—3 000) Ω·m之间,下盘花岗闪长岩表现为高电阻率特征,与标本电阻率特征一致,电阻率值大于3 000 Ω·m;F4断裂在深部产状具有变陡趋势。受断裂构造的影响,里农组地层岩石破碎,地下水充填岩石裂隙,导致其表现为中低电阻率特征,电阻率界线与钻探工程揭露矿体、地层和岩体位置一致。
3.1.2 剖面未知区域分析
剖面-200—220测点无探矿工程控制。-200—180测点,高程3 460 m以上为中低电阻率异常;-200—40测点,高程(3 100—3 400) m为高电阻率异常;40～180测点,高程3 300～3 400 m为低电阻率异常。
钻孔揭露49线和53线(见图1)里农组二段大理岩地层产状平缓且向上翘起,形成宽缓向斜,地层在剖面北西端变厚,断裂带与里农组地层、花岗闪长岩的界面产状较陡。
结合剖面已知部位电阻率特征、标本电参数特征、地质特征和成矿规律分析,推测剖面北西端里农组地层翘起;剖面中部低电阻率异常位于F4断裂带上盘,对应高充电率特征,推测异常由矽卡岩型硫化矿引起;-100—60测点,3 100—3 300 m高程处的高电阻率异常连续,与花岗闪长岩高阻异常特征相似,推测高阻异常由同类岩体引起。
3.2激电测深成果分析
1—第四系;2—泥盆系中上统里农组三段;3—泥盆系中上统 里农组二段;4—泥盆系中上统里农组二段;5—玄武岩;6—花岗 闪长岩;7—实测、推测地质界线;8—实测、推测断层;9—推测 硫化矿体;10—钻孔位置;11—钻孔、激电测深点位;12—矿体
3.2.1 剖面已知区域成果分析
试验剖面激电测深视充电率断面图见图3。分析激电测深视充电率断面图,从地表到深部,视充电率表现为低-高-低异常特征。剖面浅部玄武岩、里农组地层和深部的花岗闪长岩表现为低充电率特征,沿F4断裂带产出的KT6矿体(氧化)表现为高充电率特征,充电率大于24 ms,异常中心连线形态与钻孔揭露矿体形态一致。
3.2.2 剖面未知区域成果分析
剖面-20—220无工程控制,高程3 300—3 440 m近水平状高充电率异常,异常浓集中心明显,与侵染状氧化矿体KT6引起的高充电率异常相连,并有低电阻异常与之重合,结合标本电参数特征、地质特征和成矿规律推测高充电率异常由矽卡岩型硫化物引起。
3.3成果小结
矿区硫化矿和氧化矿为高充电率,硫化矿为低电阻率,氧化矿为中等电阻率;KT6氧化矿体位于高频大地电磁法高、低电阻率异常过渡带,表现为高充电率和中等电阻率特征;由于构造和地下水影响,矿区里农组地层表现为中低电阻率和低充电率特征;花岗闪长岩表现为高电阻率和低充电率特征;高频大地电磁法电阻率异常界线与钻孔揭露矿体、破碎带、地层和岩体界线一致;试验剖面KT6矿体高频大地电磁法和激电测深异常明显,剖面未知区域出现高充电率和低电阻率异常,试验方法有效。综合分析矿区地质特征、成矿规律、高频大地电磁法和激电测深异常特征,推测剖面未知区域的高充电率和低电阻率异常由矽卡岩型硫化矿引起。
4 结论
1)钻孔揭露试验剖面矿体(KT6)为氧化矿,矿体位于高频大地电磁法高、低电阻率过渡带和激电测深高视充电率异常部位。
2)花岗闪长岩与里农组地层界线清晰,断层F4在深部产状逐渐变陡。
3)推测剖面中部的高视充电率、低电阻率异常为矽卡岩型硫化矿体引起。
4)高频大地电磁法和激电测深方法在矿区试验研究成果显著,可在矿区外围及深部隐伏矿勘查中推广应用。
物探工作报告 篇4
受北京住总房地产开发有限责任公司委托，我公司承担了住
总垡头10kv电缆工程的物探工作。工作里程共分为三段：第一
段0+782～1+051；第二段2+629～3+814；第三段4+012～
4+142，全长为1584米。10月20日，我们分别对以上三段线
路进行了详细的探测。
通过探测，我们认为原设计图纸的地下管线和我们探测的情
况基本相符，但同时也存在几处问题，现在我们对几个存在问
题的重点路段详述一下：
1.第一段0+872～0+902之间，西北至东南方向斜穿一条电
缆，埋深约为1.0米。（详见图1）
2.第二段1+051东5米处有异常反映，方向呈南北向，埋
深约为1.3米，建议施工时注意。（详见图2）
3.第三段3+229～3+259之间有两处南北向横穿马路有异常
反映，怀疑为天然气，埋深在1.5米左右。（详见图3）
4.第四段4+034～4+090在设计施工线路上有异常反映，怀
疑为通信光缆，埋深为1.5米左右。（详见图4）
以上四处我们已经对施工方做了详细的交代，其他有疑问的路段也均告知了施工方。在施工现场施工方关人员也做了详细的记录。还有一点需要说明，我们的工作只能供设计和施工方
参考，希望在施工中千万小心，注意安全。
报告编写人：焦国海
物探试验 篇5
南水北调中线(北京段)西四环暗涵工程是南水北调中线总干渠的末端控制性工程,制约着整个中线工程通水时间,也是南水北调中线工程北京段施工难度和投资规模最大的单项工程。西四环暗涵下穿五棵松地铁工程长约200m,暗挖隧洞2-φ4.0m双洞分离,其中的下穿五颗松地铁车站段,地处城区繁忙交通要道,须下穿西四环五颗松立交桥桥桩及五颗松地铁车站,施工环境极其复杂,难度很大,社会对施工安全的要求及关注度极高。由于缺乏地铁的施工、竣工资料,详细勘察中又无法进行钻探,资料精度严重不足,施工期需进一步查清工区内的地层分布、特别是其中地铁开挖断面和回填土的分布状况以及与现状设计施工防护结构之间的位置关系,确保施工安全。为了查明五棵松地铁车站当时的施工状况和开挖后回填土分布情况,通过对不同物探技术方法的试验研究,最终采用了高密度地震映象法和多道瞬态面波法相结合的综合物探技术,其探测结果后经施工开挖验证,与实际情况比较吻合,效果良好,解决了该工区无法钻探的勘察难题。
1 工区地形地质概况
测区位于北京市海淀区西四环路五棵松立交桥下方,地面为西长安街延长线(复兴路),地形平坦。但该地区交通十分繁忙,现状长安街和西四环路均为城市交通要道,而测区地下,除了五棵松地铁站,还密集分布着各种类型的地下管线,给勘察工作带来很大困难。
根据测区周边钻孔资料和孢粉断代资料及可研阶段物探资料综合分析,测区地层主要为第四系全新统地层,现由上至下分述如下:人工填土(Qml),地表人工填土主要为沥青路基;全新统上部冲洪积层(Q43al-pl),岩性以圆砾为主,局部夹薄层细砂;全新统中部冲洪积层(Q42al-pl),岩性以圆砾为主,局部夹细砂透镜体;全新统下部冲洪积层(Q41al-pl),岩性以圆砾为主。
2 勘察方法的选取
西四环暗涵下穿五棵松地铁工程,设计施工方案拟在车站的南北两侧,在两个输水隧洞之间各开挖一个较高的横通道,形成注浆工作室。从南北两个方向,通过横通道的侧壁,对车站结构底板下的土体进行水平注浆加固。待被加固土体达到一定的强度后,再以短进尺的台阶法开挖形成隧洞洞室。根据设计施工方案的特点,把本次勘察工作的重点主要集中在临时注浆工作室处,重点查明该位置岩层的分布情况。为了按时保质保量完成勘察任务,立即对工区现场进行了踏勘,经踏勘发现,注浆工作室离五棵松立交桥的桥桩较近,且其上方为复兴路,附近地下管线较多,若在该处施钻,很难找到合适的位置,且施钻的审批手续复杂,需要较长的时间,而工程的工期又很紧,若要施钻,根本无法满足工期的要求。为了满足工程工期的要求,决定在已有地质资料的基础上采用物探技术进行勘察试验。
3 物探技术方法试验
为了选择适合本次勘察的物探方法,我们收集了测区前期的地质资料,调查地铁站当时的施工状况。据介绍,五棵松地铁车站于上世纪60年代建成,采用明挖施工,至于本测区,因离301医院较近,当时采用了钢板桩护坡的方法进行施工开挖,存在部分钢板桩未取出的可能。通过分析收集的资料得知,测区地表分布岩层为人工填土,其下为第四系全新统砂卵砾石层,在测试范围内,上下岩层存在着明显的电性、介电常数、弹性波差异,符合开展高密度电法、地质雷达法、地震勘探法的地球物理条件。
高密度电法又称电阻率成像法,高密度电法以岩土介质的导电性差异为基础,通过观测和研究人工建立的地下稳定电流场的分布规律,来分析解决地下介质的地质问题。根据经验,在野外开展高密度电法时,为了达到20m的探测深度,每个电法剖面的排列长度应大于300m,测线必须经过交通主干道,这给现场布线造成了极大的困难;为了能够准确判断地下是否存在钢板桩,电极距应控制在2m内,电极总数应大于100根;因测区表层为沥青路面,布设电极时须经过特殊处理,既费时又费力,在布设电极、收集排列和采集数据时,主干道必须封路,这是我们无法做到的,因此只能放弃采用高密度电法。
地质雷达是一种以被探测体内部不同介质的介电常数差异为基础的物探方法,它通过不断地向地下发射电磁波脉冲来探测,当天线沿地面移动时,记录地下不同位置上的扫描记录即构成了地质雷达记录。在本次物探方法试验过程中,把地质雷达作为重点的试验方法,因为它具有仪器轻便、自动化程度高、信号稳定、检测速度快、分辨率高等优点。为了验证地质雷达在本工区的应用效果,在现场分别采用16MHz和100MHz天线进行了数据采集,根据地质雷达电磁波反射信号的采集结果分析,16MHz天线不是屏蔽天线,受周边电磁波干扰严重,探测效果较差。
图1为采用100MHz天线采集到的地质雷达数据剖面,根据图中电磁波反射信号分析,在埋深5.0m范围内,分布几组平行且较连续的电磁波同相轴,同相轴能量较强,推测为地基结构(回填辗压料)。而在该同相轴下方,无明显同相轴,波形杂乱,推测本剖面有效测试深度小于5m。
通过对测区地质雷达数据及地层的分析研究,由于测区地层的岩性以砂卵砾石为主,雷达波在向下传播时,散射较严重,能量衰减快,故探测的深度较浅,无法满足本工程对探测深度的要求。
地震勘探是一种研究人工震源(如机械敲击、可控震源、爆炸等)所激发产生的地震波在地下岩层或其他介质中的传播来解决工程地质问题的方法。在地震勘探中,根据地震波的传播特点可以分为折射波法、反射波法和透射波法,根据波的类型不同又可分为纵波、横波和面波及多波探测。
在本次物探方法试验过程中,因地震勘探是通过机械敲击(锤击)而激发地震波,其探测精度受环境噪声影响较大。以往对于常规地震勘探方法(纵、横波反射、折射),其探测场地一般选择在人类活动较少的地方,而本次试验场地,即使是三更半夜,还是人流如梭,车水马龙,若采用常规地震勘探方法,所获得地震记录信噪比很低,无法从地震记录中识别初至波和反射波同相轴,无法满足本次试验的要求。为了选择适合本工区特点(背景干扰大)的地震勘探方法,采用了上世纪90年代新发展起来的高密度地震映象和多道瞬态面波技术,通过现场试验,其抗干扰能力较强,探测效果较好,解决了本工区勘察难的问题。
4 高密度地震映象法试验研究
高密度地震映象法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的,它是利用多种波作为有效波来进行探测,除常见的折射波、反射波、绕射波外,还可以利用有一定规律的面波、横波和转换波。而对于陆域高密度地震映象,在波型的利用方面,重点是利用记录中被常规地震勘探当成干扰波的面波,它不仅利用面波的反射,还利用面波在地层界面或地下不连续地质界面发生的分解与合成。在这种方法中,每一测点的波形记录都采用相同的偏移距激发和接收,与共偏移距的单点反射波法类似,资料剖面类似于共偏移距剖面,但由于采用小偏移距采集,利用的波型不是纵波,而是瑞利面波,这样接收到的有效波具有较好的信噪比和分辨率,能够直观反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。高密度映象法的优点在于资料的处理和显示,它把野外采集的地震波在计算机上进行压密,对反射能量以不同的、可变换的颜色表示,直观地反映出地质体的变化和形态。当然,在数据处理时,常规地震所用的滤波、褶积、反滤波消除干扰波等方法均可采用,以达到最佳处理效果,获得异常体的形状和分布范围,从而实现勘察目的。
高密度地震映象法采集的地震波是多波,用解波动方程的方法,可以分解出各种已定名的波,但在存在不均匀地质体的边界条件下,要完全达到全波震相分析是很难的,到目前为止,在复杂的边界条件下,人们无法得到波动方程的通解,只能对于某些特解进行研究,至少可以肯定它所显示的波场分布与地下介质分布有关,把它的形态特征与已知地质体的形态特征相对应,从而推断末知地质体的形态特征。
在本工区,为了探查测区回填土的分布情况,沿西四环暗涵下穿五棵松地铁工程段左、右线各布置2条地震映象剖面(见图2)。在每条映象剖面上,均利用SWS-3C型多功能面波仪进行现场数据采集,数据处理采用PTbtprc软件。二条剖面均先在正常地段采集地震映象记录,然后在地铁原开挖段采集地震映象记录,这样整个地震记录中既有未开挖的映象记录,又有开挖段的映象记录,它们之间可相互比较。显然,由于回填土与原地层之间边界条件不同,波的走时、震相、波形、振幅、频谱等都有很大区别。
图3为西四环暗涵下穿五棵松地铁工程左侧输水隧洞高密度地震映象剖面,在试验过程中,为了降低背景干扰,选择在下半夜进行外业数据采集,因复兴路上车流量较大,只能利用红灯期间,从路两侧往路中间采集数据。从图中高密度地震映象记录可看出:(1)在桩号5+065~5+075之间,地震映象同相轴在记录中分布较有规律,在地震波走时为0~16ms范围内,映象同相轴波组连续,频率低,能量强,推测该岩层细颗粒含量较大,结合周边钻孔资料判断,该岩层为砂层夹粘性土。在地震波走时为16~75ms范围内,映象同相轴不太明显,波组分散,频率高,能量强,推测该岩层为砂卵石,局部夹有砂层;(2)在桩号5+075~5+077之间,地震波走时为16~175ms范围内,出现多组映象同相轴,且每组映象同相轴波组连续,频率高,能量强,推测该处存在钢板桩,钢板桩底板埋深约为12m;(3)在桩号5+077~5+092、5+115~5+130之间,地震波走时为0~175ms范围内,映象同相轴波组连续,波组延续时间长,频率低,能量强,推测为回填土,岩性以砂土为主,且经过了分层辗压;(4)在桩号5+092~5+115之间,映象中首个同相轴明显向上凸,地震波走时约为8ms,映象同相轴波组连续,频率高,能量强,据当时参与设计的专家介绍,地铁顶板上方设有防爆层,故推测该异常为防爆层。在地震波走时为8~35ms范围内,映象同相轴波组连续,频率低,能量强,推测为回填土,岩性以砂土为主,且经过分层辗压。在地震波走时为35~256ms范围内,映象同相轴在该位置被切割,其两侧有大量的绕射波,推测该异常为地铁隧道位置;(5)在桩号5+130~5+146之间,地震波走时为0~90ms范围内,映象同相轴波组连续,波组延续时间长,频率低,能量强,推测为回填土,岩性以砂土为主,且经过分层辗压。而在地震波走时为90~160ms范围内,出现一组斜向上的同相轴,推测为当时的开挖断面。
5 多道瞬态面波法试验研究
多道瞬态面波法是利用瑞利面波在地下地层传播过程中,其振幅随深度衰减,能量基本限制在一个波长范围内,某一面波波长的一半即为地层深度(半波长解释法)的原理来进行探测的。即同一波长的面波的传播特性反映地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映地质条件在垂直方向上不同深度的地质情况。均一地层表面激发的面波,其不同波长组分涉及的深度内介质弹性参数相同,从而具有相同的传播速度。弹性分层的地层内不同深度的介质弹性参数有差别,从而面波不同波长组分的传播速度也不同。单一波长(或单一频率)组分的面波传播速度称该波长(或频率)的相速度,不同频率的相速度有差异称为频散(Dispersion)。研究水平地层面波的频散特征,可以求得地层内部不同深度的弹性参数,这也就是面波测深方法依据的基本原理。在地面通过锤击、落重或炸药震源,产生一定频率范围的瑞利面波,再通过振幅谱分析和相位谱分析,把记录中不同频率的瑞利波分离开来,从而得到VR-f曲线或VR-λ曲线,通过解释处理,可获得地层深度与面波速度的分布。
在勘探中,因高密度地震映象是根据地震波波形变化情况来定性分析地下岩层(异常体)的分布情况,无法求取各岩层(异常体)的波速和厚度,因此通常情况下,先利用地震映象资料了解岩层(异常体)的分布概况,接着对其进行分类,并确定其在地面的位置,然后在不同岩层(异常体)的上方布置面波,利用面波资料求取各岩层(异常体)的波速和厚度,最后根据各岩层(异常体)的波速和厚度推测岩性或异常体的类型。
根据本工区高密度地震映象资料,我们在两条映象剖面中间布设一条面波剖面(具体位置见图2),因地铁隧道的位置和洞顶埋深比较明确,故不布置面波测点,而在地铁隧道南侧,共布置3个面波测点,其中在钢板桩位置布置1个面波测点,测点号为M8,其余2个布置在钢板桩两边,南边测点号为M7,北边测点号为M9;在地铁隧道北侧,开挖范围较大,共布置6个面波测点,测点号从北到南依次为M1~M6。本次面波现场数据采集使用仪器的型号为SWS-3C,数据处理采用CCSWSWIN和CCSWSMAP软件。
图4为该测区典型频散曲线,从测点M7的面波频散曲线分析,在埋深0~1.3m处,频散曲线点密度大并往左斜,代表岩层波速从上往下逐渐变小,推测为路基及路基影响范围,且路基岩性以细颗粒砂土为主。在埋深1.3~3.8m处,频散曲线点密度较大并往右斜,代表岩层波速从上往下逐渐变大,推测为原状砂土层。在埋深3.8~20.0m处,频散曲线点密度适中并往右斜,代表岩层波速从上往下逐渐变大,推测为原状砂卵砾石层,局部夹有砂层;从面波M1频散曲线分析,路基及路基影响埋深为0~3.2m,原状砂土层埋深为3.2~4.2m,其下为原状砂卵砾石层,局部夹有砂层;从面波M9频散曲线分析,回填土厚度约为11.5m,且在回填土范围内,有4个特别明显的拐点,推测该处回填土经过分层辗压。通过对测区各面波点频散曲线的解释分析得知:(1)地铁隧道南侧开挖范围较小,回填土厚度变化较大,而地铁隧道北侧开挖范围较大,回填土厚度由北到南逐渐变大,其中回填土最大厚度约为12m;(2)回填土岩性以砂土为主,且经过了分层辗压。
根据测区映象和面波资料获得五棵松地铁站综合物探—地质解译成果,详见图5。从图5分析判断:在地铁隧道南侧,当时采用钢板桩护砌,钢板桩底板高程约为47m,地铁开挖槽底面高程约为48m,而在地铁隧道北侧,无钢板桩,开挖断面为一斜坡。因注浆工作室离钢板桩较远,钢板桩不会影响注浆工作室的施工,而回填土底面高程约为48m,本次注浆顶高程约为47m,推测回填土不会影响注浆加固效果。后经本工程开挖和施工验证,物探的结论与现场地质情况完全相符,探测效果良好,得到设计、业主和施工单位一致好评。
6 结束语
随着我国综合国力不断增强,城市地下工程得到空前的发展,而在城区中施工,因地下各种管线(道)和地下建筑物较多,大大增加了施工前的勘探难度,不少工程因无法获得工区的地质情况而盲目施工,经常造成工程事故,给人们敲起安全警钟。物探作为一种应用技术,在我国工程建设的各领域均有不少成功的应用。本次通过对不同物探技术方法的应用研究,最终把以高密度地震映象法为主,以多道瞬态面波法为辅的综合物探技术,成功地应用到南水北调中线工程北京段西四环暗涵下穿五棵松地铁工程中,充分说明它是一种快速有效的技术方法,在城市地下工程勘察中具有广阔应用前景。
参考文献
[1]刘云祯.工程物探新技术[M.]北京:地质出版社,2006.
物探试验 篇6
关键词：生产试验,物探检查,指导,防渗帷幕,施工
1 概述
立洲水电站系木里河干流上第六个梯级电站, 为双曲碾压混凝土拱坝, 最大坝高138.0m, 正常蓄水位2088.0m, 总库容1.869亿m3, 装机总容量355MW。坝址区发育4条主要断层, 分别为F10、f2、f4、f5, 其中F10规模较大;发育fj1~fj4层间剪切带和长大裂隙L1、L2和L285, 近EW向I、IV组最发育;卸荷裂隙有LP1-x1、LP4-x1、LP4-x2、LP4-x3。灌浆廊道高程为EL.1970.0m、EL.2020.0m和EL.2092.0m, 帷幕和搭接帷幕总长98958m。
2 选取典型试验区
根据防渗地质剖面图分析, 主要通过F10断层, 上盘为二叠系卡翁沟组 (PK) 底层, 下盘为卡翁沟组 (PK) 或依吉组 (D1yj) 地层, 岩芯为灰岩、炭硅质板岩、极薄层灰岩等。经设计研究在左岸2020m高程廊道内选取三个试验区, Ⅰ区选在F10断层影响带附近, 桩号0+055.0m~0+069.25m, 拟采用双排孔灌浆, 获取双排帷幕强渗漏区的灌浆参数;Ⅱ区选在卡翁沟组 (PK) 灰色厚层灰岩和豹皮灰岩较完整岩层带, 桩号0+135.0m~0+148.0m, 拟采用单排孔灌浆, 获得单排孔防渗区灌浆参数;Ⅲ区选在卡翁沟组 (PK) 灰色厚层灰岩和豹皮灰岩较完整岩层带, 桩号0+205.0m~0+219.25m, 拟采用双排孔灌浆, 获得双排孔防渗区灌浆参数。
3 试验区施工
3.1 施工原则
(1) 试验区帷幕按分序加密的原则进行, 同一排内分三序孔施工。
(2) 采用孔口封闭法灌浆, 同一排相邻的两个次序之间, 以及后序排的第一次序与前序排的最后次序之间, 在岩石钻孔灌浆的高差不得小于15m, 不得超序施工。
3.2 施工顺序与工艺流程
(1) 施工顺序:抬动观测孔→帷幕先导孔→下游排钻灌 (分两序) →上游排钻灌 (分两序) →检查孔 (双排孔) 或抬动观测孔→帷幕先导孔→帷幕钻灌 (分三序) →检查孔 (单排孔) 。
(2) 工艺流程:测量放样→灌浆开孔→首段钻灌→灌注铸管 (待凝72h) →分段钻孔→冲洗和压水→分段灌浆→终孔验收封孔。
3.3 浆液配合比设计
灌前进行水泥净浆、水泥浆+外加剂、水泥浆+粉煤灰和水泥浆+粉煤灰+外加剂四种不同水灰比浆液的密度、强度、弹性模量和渗透性, 沉降稳定性、流动性及凝结时间等进行配比测试。纯水泥浆液四个比级分为2:1、1:1、0.8:1和0.5:1, 掺粉煤灰两个比级分为0.7:1和0.5:1, 参量按水泥重量的30%、70%、100%、150%试配, 外加剂按特性选取合适的掺量。根据试配成果进行技术经济分析, 选择适合本工程各种地质岩层帷幕灌浆的配合比。
3.4 灌浆生产性试验
(1) 灌浆孔 (含取芯) 、超前勘探孔、检查孔、抬动观测孔等的钻孔均采用XY-2型钻机。
(2) 各区须待抬动观测仪安装完成, 灌前测试后, 方可进行洗缝、压水、灌浆作业, 过程中记录变形观测值, 保证其在允许范围内。
(3) 灌浆前压水试验按灌浆孔数的5%进行, 先导孔和检查孔压水采用单点法。
(4) 试验设计灌浆压力最大达到4MPa, 采用3SNS高压灌浆泵、耐蚀阀门、钢丝编织胶管、孔口封闭器和大量程压力表等设备和机具进行配浆和输灌。
(5) 配备比重秤、温度计和高精度测斜仪等仪器, 用来控制钻孔斜度和浆液浓度。全过程采用HT-IV自动记录仪记录, 确保记录真实可靠, 具有指导作用。
4 试验区物探检查
采用声波CT法, 结合单孔声波法、全孔壁数字成像法进行灌前、灌后物探, 评价灌浆效果。
4.1 声波CT
声波CT是根据弹性波的射线几何运动学原理, 将其从发射点到接收点的旅行时间表达成探测区域介质速度参数的线积分, 再通过沿线积分路径进行反投影来重建介质速度参数的分布图像。灌前检测3408检波点·炮, 灌前检测3384检波点·炮。
4.2 单孔声波
单孔声波探头在钻孔中每间隔20cm测试一次声波速度, 得到一条沿钻孔方向从孔口到孔底随深度变化的波速曲线。纵波速度能反映孔壁附近的岩体质量。采样点数2048点, 共检测562m。
4.3 全孔壁数字成像
全孔壁数字成像是依靠光学原理能直接观测到钻孔的内部, 通过接收由孔内探头摄录的图像信息, 处理系统以图像所包含的方位信息将其依N-E-S-W-N方位顺序展开, 展开的数字化图像拼接起来形成全孔壁柱状剖面图和岩芯柱状图, 详见图1, 具有直观性、真实性等优点。每5m进行深度校正, 共检测269.1m。
5 试验区灌浆效果
(1) 三个试验区灌前压水透水率均≤3.0Lu, 最低频率分别为55.4%、88.2%和23.2%, 说明区域内均有对应百分比以上岩体含有细微裂隙或天然防渗性良好, 说明这部分裂隙可灌性较差。经过先序孔灌浆, 后序孔的灌前透水率逐序减小, 达到一定灌浆效果。透水率累计频率随孔序的加密成逐渐提高的趋势明显, 表明灌浆孔距、分序合理, 灌浆效果良好。对应各序孔平均单位注入量均有递减趋势, 符合灌浆递减规律, 具体详见表1。
(2) 声波CT测试成果表明三个灌浆试验区前后声波CT剖面波速分布均有变化, 总体上趋势低于4.6km/s的区域面积减小或消失, 平均波速提高率介于5.4~9.3%之间, 波速分布范围相对高波速集中。灌后波速分布较灌前提高明显且更加均匀, 具体详见结果见表2。
(3) 单孔声波测试成果表明试验Ⅰ区各先导孔平均波速值小于试验Ⅱ、Ⅲ区各先导孔波速平均值, 标准差却相对较大;试验Ⅱ、Ⅲ区相对高波速分布比例大于试验Ⅰ区相对高波速比例;各灌浆实验区内两个先导孔单孔声波波速分布特征相似。
(4) 全孔壁数字成像检测成果表明各先导孔局部孔壁较破碎, 裂隙较发育, 灌浆后裂隙中可见局部充填~充填之间, 说明灌浆取得了较好的效果。
6 试验区指导意义
(1) 生产试验验证了设计灌浆参数基本能满足设计施工要求, Ⅱ区为单排设计, 说明此区地质条件较好, 且先导孔钻孔取芯情况来看基岩较为完整, 细微裂隙较发育。从压水试验及灌浆单位注入量情况来分析, 普遍的吸浆量均不大, 平均单位注入量为51.7kg/m。部分细微裂缝无法得到有效的充填, 为确保灌浆效果, 严格确保帷幕的可灌性, 并且从整体灌浆质量方面考虑, 开灌水灰比调整为2:1或3:1进行。
(2) 灌浆压力在第4段 (9~14m) 就达到最大压力4MPa, 抬动变形孔深度入基岩20m。过程中三个试验区均未产生抬动变形, 对于孔深超过24m (第6段) 以后, 灌浆过程中可不再进行抬动观测, 减少部分工作量。
(3) 灌浆水泥浆液配比采用以下四级配比:2:1、1:1、0.8:1和0.5:1, 其中前3个比级的纯水泥浆马氏粘度均在30.6~36.8s之间, 流动性较好, 能满足帷幕灌浆粘度指标。0.5:1配比浆液马氏粘度较大, 流动性较差, 掺量1.2%减水剂后, 马氏粘度能达到44.8s, 能达到设计施工要求。
(4) 针对帷幕灌浆孔压水透水率较大, 吸浆量较大的孔段, 采用水泥掺加粉煤灰进行灌浆, 比级为0.7:1掺30%粉煤灰的浆液马氏粘度为42.1s, 比级为0.5:1掺30%粉煤灰的浆液马氏粘度为42.4s, 都能满足设计施工要求。减少水泥用量, 直接减少了工程投资。
(5) 从三个试验区的灌浆成果资料和检查孔压水成果分析, 设计设定的灌浆分段长度、压力和孔间排距合理, 满足防渗标准要求。
(6) 物探测试成果佐证了灌浆设备、施工工艺程序和技术参数合理, 灌浆质量可靠。
参考文献
[1]曾宪强, 毋光荣, 郭玉松.水利水电工程物探技术应用与研究[M].河南:黄河水利出版社, 2010.