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电磁测深方法在铁道路基勘查中的应用研究

牛志飞  
【摘要】:深、长、大隧道的地球物理宏观预测在当前地质工程界是一个急需解决的重大前沿课题。隧道一般情况下所处的地形复杂多变、被探测目标体埋深大。地形的复杂多变致使物理场分布严重畸变,从而形成各种各样的假异常,造成难以用合适有效的方法把有用异常从地形干扰异常中提取出来的难题。我国在80年代末期开始尝试采用高密度电法对隧道岩溶和断层进行勘探,并开发了一系列相关的数据处理和地形校正软件,勘探方法也不断得到完善,但是由于高密度电法在陡峻深切的地形条件下不适用,且勘探深度有限。世界各国到目前为止仍然没有一种有效的地面勘探方法,钻探仍然是隧道勘探的主要手段。 本文结合当今我国中西部铁路工程发展建设过程中深、长、大隧道日渐增多的实际情况,结合长(沙)-昆(明)客运专线关岭隧道的工程勘察,针对电磁测深法在深、长、大铁路隧道勘察中的应用这一课题展开研究。首先简要叙述了当前深、长、大隧道工程勘察研究的概况以及前沿研究,然后依据大地电磁测深理论建立不同埋深、大小以及不同含水、含泥的正演、反演模型。依据EH-4理论,采用IMAGEM软件对数据进预处理。分析并研究各种干扰因素所产生的时间序列曲线干扰形态以及其对EH-4测量的影响,并采用相应的方法解决问题。运用相关软件对野外EH-4数据进行处理,生成地电断面图。结合野外记录,地质资料以及钻井资料对该地质断面图进得综合解释,从而揭示地下地质结构,实现了隧道勘察的目的。 本文取得了如下一些成果: 1、通过正演模拟、反演成像,得到几种典型地质构造的电磁响应特征。对比研究野外实测数据反演结果,验证EH-4方法在隧道探测中的准确性; 2、研究EH-4数据采集过程中出现的高压线、碎石机等因素所产生的干扰现象并采取应对措施,确保了数据采集、资料处理和解释的准确性及可靠性; 3、对EH-4电阻率变化与破碎带、含水岩体或岩溶发育程度等的关系研究,得到EH-4电阻率断面图,揭示了地下地质结构,实现对隧道勘察的目的。 在论文的最后,对本论文所取得的一些成果进行了简单的总结,并对下一步研究工作的开展提出了建议。


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