地基勘探工程论文

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1、地基勘探工程论文工程建设场址地基勘探的一种新方法电磁波井间层析成像技术摘要:本文介绍了电磁波井间层析成像(CT)技术的基本原理、观测技术及其作用。利用CT井间层析成像技术对鞍山体育馆与三家子地区楠油管道等场址进行了实际观测，由资料分析可知，该方法对探测地下岩溶、断层或破碎带等有良好的效果.主题词:CT技术，电磁波.层析成像1引言　　地基勘探工程论文工程建设场址地基勘探的一种新方法电磁波井间层析成像技术摘要:本文介绍了电磁波井间层析成像(CT)技术的基本原理、观测技术及其作用。利用CT井间层析成像技术对鞍山体育馆与三家子地区楠油管道等场址进行了实际观测，由资料分析可知，该方

2、法对探测地下岩溶、断层或破碎带等有良好的效果.主题词:CT技术，电磁波.层析成像1引言目前，人们对工程建设场址地下地质构造的勘查一般是采用:一是用综合地球物理探测手段，即用浅层人工地震、电法、磁法等地球物理方法探测工程建设场址的地下分层、基岩构造、断层、岩溶及其它不良地质构造;二是利用工程地质钻探技术对建设场址进行钻探，了解地层及其构造等，从而可对工程建设场址进行地震安全性评价。但在这些方法的勘探工作中均存在着不足之处，即前者在勘探工作中受地形环境、地下电缆线及其各种管道的影响，多解性较大;后者是属于一孔之见，对钻孔间的地质构造除了做人为的推测之外别无他法，而钻孔的布置无

3、论多么密集均无法获得孔间直观的连续结果。地学层析技术(Geotomogrphy)是80年代以来出现的一种新型的地球物理探测技术，它是医学CT技术在地学中的推广，目前在国内简称为CT探测。地学层析成像技术在国际上发展很快，目前，在美国、日本、俄罗斯、加拿大、瑞典等国家发展的有声波(AT)、电磁波(EM)、电阻率(RT)三种地学CT方法，是地球物理探测技术的发展。国家地震局地球所冯锐等近几年主要研究了声波(AT)与电磁波(EM)方法，将这一新方法分别应用于城市的高层建筑、机场、水电站等建筑场地的地基勘查，煤矿采煤区地层的结构、金属矿床(如金矿与铁矿等)与石油储存等方面的研究工

4、作中，并取得了很好的效果。近几年我们在辽宁及东北地区也开展了井间(或坑道间)电磁波CT探测技术的应用研究工作，即在1992年至1994年间分别在吉林夹皮沟金矿(同国家地震局地球所合作)、鞍山市体育馆与瓦房店三家子地区输油管道等工程建设场址用井间电磁波层析技术进行了探测研究工作，获得了良好的试验效果。2电磁波井间层析成像原理与方法2.1井间层析成像基本原理电磁波井间层析成像技术就是利用不同介质中吸收系数的差异，通过井间扫描性的观测与数学处理来重建出介质吸收系数的灰度(即二维图像)，继而推断地下介质的细结构。2.2有关参数的测定CT层析成像是将观测的大量数据利用(l)式重建出

5、吸收系数夕值的分布图像，它主要取决于岩性、含水饱和度、矿化度和孔隙度，从物理参数上看主要受电阻率的影响最大。岩石的电阻率变化范围很大，一般为10一ll)。即使是影响电磁波吸收系数召值的最关过的囚素。有效电阻率越大(即低阻特证突出.传净电流越大)的岩石，其吸收系数声值也越大。由岩样的测定结果表明，吸收系数的变化在岩性上基本依灰岩、变质岩、火成岩、砂岩、泥岩的顺序而递增，水饱和状态和吸收系数夕(Hz，测点步长为1.0m。瓦房店三家子地区是东北输油管线经过地段，由地震地质调查可知，瓦房店三家子地区岩溶塌陷灾害较为严重，自1987年7月以后，该地区地面连续发生局部塌陷、沉降和裂缝

6、，使该地区的铁路、通讯干线和居民建筑等造成程度不同的破坏。输油管线有一段是位于石灰岩地区，地下是否有岩溶存在，若有岩溶存在其规模大小及其对输油管线的危害大小，针对这一问题，我们在输油管线有石灰岩地段开展了电磁波井间层析成像试验。在试验区打孔5个，利用水井4个，井深为10一35m，布置n条剖面，井间距为100一300m，观测仪器为EHz一SMHz，测点步长为1.0m。不2观测结果经过对获得的观测数据进行CT技术的计算处理后，重建出各条观测剖面的平面内吸收系数p值的二维彩色图像，由二维彩色图像可以分析出两钻孔之间地质构造物性的分布特征。由对鞍山市体育馆、游泳馆场址CT剖面图像

7、的分析可知，观测深度内主要有三层构造，即第四系覆盖层、强风化基岩面与基岩构造层。由图可清楚地看出三层地质结构:第四系覆盖层的埋深为28一30m以浅，该层的吸收系数日值较低，多为弱吸收显示，表现出第四系多为粘土或粉质粘土构成，局部有较强吸收区是由细砂岩构成。在横向上与纵向上虽都有吸收的不均匀性，但变化幅度不大，这表明场址第四系覆盖层构造基本上是均匀的;强风化基岩面的埋深为29一45m，其厚度约15m左右。在各条剖面的CT图像中，该层是属于高强吸收区，从p值的强弱上可看出该层在纵向上可分两大部分，即上部的基岩顶面，其埋深与厚度均有