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《中南大学》 2009年
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堆积体的综合物探方法研究与应用

高才坤  
【摘要】: 堆积体是水电工程中常见的一种不良地质现象,它的存在严重影响水库、大坝的安全,为了对堆积体进行有效的工程处理,需要对堆积体的厚度、规模、结构和形态有比较清楚的认识。而目前在堆积体地球物理探测的实际工作中一般采用单一物探方法进行探测,其探测成果的可靠程度和精度都相对较低。而有关利用综合物探方法探测堆积体的相关研究报道较少,曾见采用电法和地震波勘探法对松动堆积岩体进行过综合探测的文章,但除在文章中提到的这两种方法均存在一定的局限性外,并未进行更深入的研究,而且是对特殊类型堆积体的探测,不具有普遍性。其它有关采用综合物探方法探测堆积体的研究相关报道相对较少,而系统的研究和总结则未见到。本课题的研究突破了上述的不足,提出了“综合方法探测、综合解释”的思路,并使得堆积体的地球物理探测精度得到了大幅提升,为采用物探方法进行堆积体探测起到了很好的促进作用。本文的主要内容和创新成果如下: 1、将堆积体按照物探探测规律进行了重新分类,把常见堆积体分为松散架空型(Ⅰ类)、滑塌型(Ⅱ类)、冰水冰碛型(Ⅲ类)和巨厚型(Ⅳ类)四种类型,这种分类方法突破了传统的堆积体分类方法,便于探测方法的选择。 2、对按物探探测规律分类的堆积体进行了详细的地质研究,提出了相应的地质模型(包括典型地质剖面)和地球物理模型,并将地球物理模型进行了简化,形成两种简化的地球物理模型,为探测方法的理论研究提供了基础。 3、对七种常用的物探方法探测堆积体的有效性进行详细的分析研究、总结,并结合按物探探测规律进行分类的四类堆积体的两种简化地球物理模型进行了正演计算,得出每种物探方法针对四种类型堆积体探测的适用性。 4、突破传统的单一方法解释方法的思路,提出了堆积体探测的综合物探方法理论(包括探测方法组合及解释方法),给出了适用于各种类型堆积体的综合物探方法的最佳组合以及组合中每种物探方法的权重系数。 5、完成了综合物探方法计算堆积体厚度和规模的具体方法步骤,推导出了综合解释堆积体厚度和体积的计算方法和公式。编制了适用于实际生产的计算机软件,该软件荣获云南省2008年度工程勘察设计计算机软件一等奖。 为了验证本套综合物探方法探测堆积体的适用性,还在四种类型的堆积体上进行了研究试验性总结工作,最后在此理论指导下进行了两个堆积体探测的工程应用,通过实例来进一步验证综合物探方法探测堆积体的优越性和准确性。
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