盾构施工中球状孤石的探测方法技术

技术编号:10193979 阅读:352 留言:0更新日期:2014-07-10 00:51
本发明专利技术公开了一种盾构施工中球状孤石的探测方法,要解决的技术问题是提高盾构区间球状孤石的探测能力。本发明专利技术的方法包括以下步骤:用井中地质雷达采集到沿钻孔深度方向的地质雷达回波信号,初步圈定球状孤石可能存在的空间方位,在两钻孔之间采集电位差和电流,得到两孔之间地层的真电阻率,将真电阻率绘制成等值线图,圈定得出两孔之间地层中球状孤石的大小和分布情况。本发明专利技术与现有技术相比,利用井中地质雷达和跨孔超高密度电法,联合探测盾构隧洞范围内球状孤石,能最大限度地探查隧洞范围内球状孤石的分布,同时还能减少钻孔数量,探测成本较小,同时提高了复杂地层盾构区间发现球状孤石的几率,保证了盾构机的顺利推进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隧道施工的地质勘察方法,特别是一种探测盾构区间球状孤石分布的方法。
技术介绍
中、微风化花岗岩球状孤石探测是地铁盾构隧道施工建设亟待解决的关键问题。现有技术用于花岗岩球状孤石探测的地质调查方法主要有钻芯取样和工程物探两种。其中,钻芯取样方法最为直接,往往作为地铁设计阶段最主要的地质勘查手段。但钻芯取样只是“一孔之见”,仅能反映钻孔及其周围有限范围内的球状孤石分布,通过钻芯取样揭露球状孤石的信息十分有限。工程物探利用球状孤石与围岩介质之间的物性差异,如电阻率、磁化率、介电常数、弹性波速度等,来选择合适的物探方法对球状孤石进行探测。用地表观测系统的二维电阻率层析成像和地震波反射能探测到盾构区间10?30米深度内的球状孤石目标,但得到的数据质量受采集环境影响较大,从电阻率剖面与地震映像或叠加剖面上很难圈定球状孤石的大小。地质雷达虽探测精度高,但其穿透能力有限。在富水地层中,IOOMHz的天线仅能穿透5?10米,远未达到盾构区间10?30米的要求。地微动方法直接利用天然源来探测地层结构的S波速度,该方法能直观显示围岩的纵、横向变化,但其要求天然源为随机源,在交通繁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构施工中球状孤石的探测方法,包括以下步骤:一、在确定探测盾构隧道区域的上方,沿盾构隧道轴线,在既有地质补勘钻孔里,用井中地质雷达对孔壁周围地质情况进行探测,采集到沿钻孔深度方向的地质雷达回波信号,对地质雷达回波信号做数据处理:零时调整、漂移处理与水平同相轴消除、时域滤波和增益处理,得到整个钻孔深度、沿孔壁周向距离的以回波信号双程走时为横坐标,以距离地表深度为纵坐标的井中地质雷达反射剖面图;二、在地质雷达反射剖面图中找出代表球状孤石的弧状反射信号线,拾取弧状反射信号线中的弧状的顶点的双程走时t,根据地质补勘中测量的土壤孔隙率和含水饱和度,通过复折射系数(CRIM)公式:ϵ=(1...

【技术特征摘要】
1.一种盾构施工中球状孤石的探测方法,包括以下步骤: 一、在确定探测盾构隧道区域的上方,沿盾构隧道轴线,在既有地质补勘钻孔里,用井中地质雷达对孔壁周围地质情况进行探测,采集到沿钻孔深度方向的地质雷达回波信号,对地质雷达回波信号做数据处理:零时调整、漂移处理与水平同相轴消除、时域滤波和增益处理,得到整个钻孔深度、沿孔壁周向距离的以回波信号双程走时为横坐标,以距离地表深度为纵坐标的井中地质雷达反射剖面图; 二、在地质雷达反射剖面图中找出代表球状孤石的弧状反射信号线,拾取弧状反射信号线中的弧状的顶点的双程走时t,根据地质补勘中测量的土壤孔隙率和含水饱和度,通过复折射系数(CRIM)公式: 2.根据权利要求1所述的盾构施工中球状孤石的探测方法,其特征在于:所述步骤一零时调整为将每道地质雷达回波信号具有最大振幅波形的起跳时间作为零时刻点; 所述漂移处理与水平同相轴消除为去除地质雷达回波信号中的直流漂移量和水平干扰: 3.根据权利要求2所述的盾构施工中球状孤石的探测方法,其特征在于:所述步骤一井中地质雷达沿孔壁的探测半径不小于3m,能分辨的球状孤石粒径不小于0.5m,井中地质雷达的竿状天线的发射频率不高于300MHz,时间采样率不低于512,采样窗口长不少于200ns。4.根据权利要求3所述的盾构施工中球状孤石的探测方法,其特征在于:所述步骤一用于井中地质雷达探测钻孔的孔径不小于90mm,孔底位于隧洞底板以下3~5m。5.根据权利要求4所述的盾构施工中球状孤石的探测方法,其特征在于:所述步骤一在富水...

【专利技术属性】
技术研发人员:龙桂华江建苏军陈智斌刘铁军胡巍
申请(专利权)人:深圳市市政工程总公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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