音频大地电磁与声波测井在隧道工程勘察中的应用——以闽东某隧道为例

代一龙, 马欢, 李泽扬, 李阳, 吕则潮, 傅庆凯. 2024. 音频大地电磁与声波测井在隧道工程勘察中的应用——以闽东某隧道为例. 华南地质, 40(4): 804-811. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2024.04.018
引用本文: 代一龙, 马欢, 李泽扬, 李阳, 吕则潮, 傅庆凯. 2024. 音频大地电磁与声波测井在隧道工程勘察中的应用——以闽东某隧道为例. 华南地质, 40(4): 804-811. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2024.04.018
DAI Yi-Long, MA Huan, LI Ze-Yang, LI Yang, LÜ Ze-Chao, FU Qing-Kai. 2024. Application of Audio Magnetotelluric Sounding and Acoustic Logging in Tunnel Engineering Surveys: A Case Study of a Tunnel in Eastern Fujian. South China Geology, 40(4): 804-811. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2024.04.018
Citation: DAI Yi-Long, MA Huan, LI Ze-Yang, LI Yang, LÜ Ze-Chao, FU Qing-Kai. 2024. Application of Audio Magnetotelluric Sounding and Acoustic Logging in Tunnel Engineering Surveys: A Case Study of a Tunnel in Eastern Fujian. South China Geology, 40(4): 804-811. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2024.04.018

音频大地电磁与声波测井在隧道工程勘察中的应用——以闽东某隧道为例

  • 基金项目: 中央高校科研业务费专项(ZY20240305);廊坊市青年拔尖人才项目(XY202304)
详细信息
    作者简介: 代一龙(2000—),男,硕士研究生,从事地球物理电法数值模拟计算方面的研究,E-mail:1187953304@qq.com
    通讯作者: 马欢(1988—),男,博士,副教授,从事地球物理电法和磁法勘探及其数值模拟高性能并行计算方面的研究,E-mail:xiongha@hotmail.com
  • 中图分类号: P3

Application of Audio Magnetotelluric Sounding and Acoustic Logging in Tunnel Engineering Surveys: A Case Study of a Tunnel in Eastern Fujian

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  • 随着隧道工程规模的不断扩大和复杂性的增加,尤其是在复杂的地质条件下,传统的勘察方法已经难以满足现代工程的需求。音频大地电磁法探测范围广、深度大,但地层分辨率相对较低;声波测井虽探测深度和范围有限,却能提供高分辨率的井周围声学数据,弥补了音频大地电磁法在分辨率上的不足;两者结合不仅提高了地层信息的探测精度,还能有效圈定重点区域,指导声波测井的精细测量,为隧道工程勘察提供了高效、全面的解决方案。本文将音频大地电磁测深法和声波测井应用于福建省某隧道工程勘察中,较为准确地探测了地下岩层的电阻率和波速分布。结果显示:P4至P14段电阻率较低,围岩局部较破碎,且埋深较浅,岩石风化比较强,需注意风化层出露后松散塌落;P26至P34、P41至P47段存在两个低阻异常,可能存在含水层,应注意排水重填,以防涌水;P34至P41段埋深最大,电阻率最高,围岩挤压紧密,建议打应力释放孔以释放能量,便于施工。本研究表明将音频大地电磁与声波测井方法结合应用,可为隧道工程勘察提供新的思路。

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  • 图 1  隧道施工区域影像图

    Figure 1. 

    图 2  隧道施工区地质图

    Figure 2. 

    图 3  音频大地电磁采集装置示意图

    Figure 3. 

    图 4  音频大地电磁测深二维电阻率反演断面图

    Figure 4. 

    图 5  A孔速度-埋深曲线

    Figure 5. 

    图 6  B孔速度-埋深曲线

    Figure 6. 

    表 1  A孔岩层信息表

    Table 1.  Rock information of borehole A

    高程(m)深度(m)厚度(m)岩性横波速度Vs(m/s)走时(ms)
    109.83 ~ 101.830 ~ 8.08素填土18726.7
    101.83 ~ 84.438.0 ~ 25.417.4坡积碎石24437.3
    84.43 ~ 71.2325.4 ~ 38.613.2残积黏性土22326.4
    71.23 ~ 65.1338.6 ~ 44.76.1残积黏性土2234.5
    65.13 ~ 52.6344.7 ~ 57.212.5全风化石英闪长岩32517.5
    52.63 ~ 37.9357.2 ~ 71.914.7中等风化石英闪长岩18553.5
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    表 2  B孔岩层信息表

    Table 2.  Rock information of borehole B

    高程(m)深度(m)厚度(m)岩性横波速度Vs(m/s)走时(ms)
    101.62 ~ 99.220 ~ 2.42.4坡积粉质黏土19423.6
    99.22 ~ 95.822.4 ~ 5.83.4全风化凝灰熔岩28811.8
    95.82 ~ 90.725.8 ~ 10.95.1砂土状强风化凝灰熔岩40212.7
    90.72 ~ 89.2210.9 ~ 12.41.5碎块状强风化凝灰熔岩5631.8
    89.22 ~ 82.3812.4 ~ 19.246.84中等风化凝灰熔岩6217.9
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出版历程
收稿日期:  2024-09-14
修回日期:  2024-09-29
刊出日期:  2024-12-20

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