经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法技术

一种经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，包括收集并分析资料，进行现场踏勘，在具有电阻率差异的区域开展地球物理勘查；从面上对研究区进行扫面圈定出填埋坑塘的范围边界；从线上对填埋坑塘位置和地下空间分布进行刻画；从点上对确定的填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围的结果进行钻孔验证；从体上显示填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围。本发明专利技术的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，首次将等值反磁通瞬变电磁法、地质雷达、高密度电阻率法、电磁感应法和钻探应用于精准探测填埋坑塘平面位置边界和空间分布范围，实现了填埋坑塘的快速、精准探测，探测成本低，可推广应用。可推广应用。可推广应用。

【技术实现步骤摘要】
经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法


[0001]本专利技术涉及一种填埋坑塘的方法。特别是涉及一种经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法。

技术介绍

[0002]新型城市建设需要更科学合理地利用地下空间资源。为避免地面沉降、地裂缝、含水砂层、坑塘(土坑、水塘和填埋坑塘)等不良地质体对生态建设、建筑工程等城市规划项目产生不利影响，需快速探测出其分布情况，以便于因地制宜、精准施策。如根据人民网2018年7月17日报道，在雄安新区城市建设中，雄安新区三县共排查出纳污坑塘810个；其中，有水纳污坑塘共606个(北京日报，2018年)。而在实际工程和建设项目中，不少快速工程建设破坏原有场地的自然条件、“海绵”要素，坡地被肆意推平，坑塘和沟渠被任意填埋。这些坑塘浅表地层和隔水层被破坏，填埋物导致地表水污染。相比于上述易于排查的露天坑塘，这些填埋坑塘对于新区的规划建设、建筑工程等则具有更大的隐患。近地表潜在的一处填埋坑塘中的软土等填埋物，可导致地基失稳、建筑物破坏，危害人民生命和财产安全。因此，急需准确探测填埋坑塘的平面位置和地下空间展布特征。
[0003]目前，针对新规划城市填埋坑塘不良工程地质问题，没有开展探测和研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够经济、快速、精准查明填埋坑塘的平面位置边界和空间分布的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，包括如下步骤：
[0006]1)收集并分析资料，进行现场踏勘，在具有电阻率差异的区域开展地球物理勘查；
[0007]2)从面上对研究区进行扫面圈定出填埋坑塘的范围边界；包括：
[0008](2.1)用GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达对研究区进行扫面；
[0009](2.2)从扫面成果图的异常区圈定出填埋坑塘的范围边界；
[0010]3)从线上对填埋坑塘位置和地下空间分布进行刻画，包括：
[0011](3.1)根据GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达扫面的探测平面结果，在研究区沿垂直于填埋坑塘走向布置控制测线；
[0012](3.2)利用高密度电阻率法或等值反磁通瞬变电磁法或CMD
‑
Explorer电磁感应法沿控制测线进行剖面探测，得到填埋坑塘控制测线下的二维断面图；
[0013](3.3)根据二维断面图所显示的电阻率或电导率异常特征，对GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达扫面圈定出填埋坑塘的范围边界进行修正，从而精准确定填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围；
[0014]4)从点上对确定的填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围的结果进行钻孔验证；
[0015]5)从体上显示填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围。
[0016]本专利技术的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，首次将等值反磁通瞬变电磁法、地质雷达、高密度电阻率法、电磁感应法和钻探应用于精准探测填埋坑塘平面位置边界和空间分布范围，实现了填埋坑塘的快速、精准探测，探测成本低，可推广应用。本专利技术具有如下优点：
[0017]1.本专利技术利用地球物理组合探测技术能经济、快速、精准查明填埋坑塘的平面位置边界和空间分布，为规划建设部门提供地质依据。
[0018]2.本专利技术可根据探测的地球物理异常特征对填埋坑塘内填充物进行分析，计算填埋坑塘的体积，供生态环保部门因“坑”制宜、精准施策。
[0019]3.本专利技术专利的填埋坑塘探测技术方法体系可在雄安新区及其它地区推广应用，并为解决此类问题的方法选择提供借鉴和依据。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法的流程图；
[0021]图2是6种填埋坑塘精细化探测技术方法体系流程图；其中
[0022]GEM
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2—高密度电阻率法—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见流程图2中的(a)；GEM
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2—等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见流程图2中的(b)；GEM
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2—CMD
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Explorer—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见图2中的(c)；地质雷达—高密度电阻率法—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见图2中的(d)；地质雷达—等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见图2中的(e)；地质雷达—CMD
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Explorer—钻孔验证
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三维显示，填埋坑塘精细化探测技术方法体系见流程图2中的(f)。
[0023]图3是本专利技术中研究区位置及地物图；
[0024]图4a是GEM
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2电磁感应仪的63025Hz(1.5m)电导率解译图；
[0025]图4b是GEM
‑
2电磁感应仪的18325Hz(2.7m)电导率解译图；
[0026]图4c是GEM
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2电磁感应仪的5325Hz(5m)电导率解译图；
[0027]图4d是GEM
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2电磁感应仪的1525Hz(9.3)电导率解译图；
[0028]图5是PulseEKKO PRO雷达波振幅3m水平切片及解译图；
[0029]图6是高密度电阻率法剖面及解释图；
[0030]图7是OCTEM反演电阻率剖面及解释图；
[0031]图8是CMD
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explorer电导率剖面及解释图；
[0032]图9a是洛阳铲验证孔的柱状图；
[0033]图9b是生活垃圾塑料袋等的槽探图；
[0034]图10是OCTEM反演三维显示示意图；
[0035]图11是OCTEM反演不同深度切片图。
具体实施方式
[0036]下面结合实施例和附图对本专利技术的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法做出详细说明。
[0037]对于已填埋坑塘，从收集的资料和现场踏勘只能大致了解其位置，不能精准确定其平面位置和埋深范围。针对该问题，本专利技术利用地球物理有效组合方法经济、快速、精准解决填埋坑塘平面位置和埋深范围，为规划建设和环境保护部门提供地质依据。
[0038]如图1、图2所示，本专利技术的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，包括如下步骤：
[0039]1)收集并分析资料，进行现场踏勘，在具有电阻率差异的区域开展地球物理勘查
[0040]收集并分析新规划城市的地质、地球物理、化探、钻探、遥感解译本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)收集并分析资料，进行现场踏勘，在具有电阻率差异的区域开展地球物理勘查；2)从面上对研究区进行扫面圈定出填埋坑塘的范围边界；包括：(2.1)用GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达对研究区进行扫面；(2.2)从扫面成果图的异常区圈定出填埋坑塘的范围边界；3)从线上对填埋坑塘位置和地下空间分布进行刻画，包括：(3.1)根据GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达扫面的探测平面结果，在研究区沿垂直于填埋坑塘走向布置控制测线；(3.2)利用高密度电阻率法或等值反磁通瞬变电磁法或CMD
‑
Explorer电磁感应法沿控制测线进行剖面探测，得到填埋坑塘控制测线下的二维断面图；(3.3)根据二维断面图所显示的电阻率或电导率异常特征，对GEM
‑
2电磁感应仪或地质雷达扫面圈定出填埋坑塘的范围边界进行修正，从而精准确定填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围；4)从点上对确定的填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围的结果进行钻孔验证；5)从体上显示填埋坑塘的平面位置和地下空间分布范围。2.根据权利要求1所述的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，其特征在于，步骤1)包括：收集并分析新规划城市的地质、地球物理、化探、钻探、遥感解译资料，掌握地形、水文地质和地球物理特征；通过现场踏勘初步了解填埋坑塘及周边的地貌特征；根据收集的地球物理的物性资料和新规划城市的工程地质钻孔的测井参数统计分析新规划城市的浅层岩性电性特征，在具有电阻率差异的区域开展地球物理勘查。3.根据权利要求1所述的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，其特征在于，步骤2)中：(a)当采用GEM
‑
2电磁感应仪对研究区进行扫面时具体如下：设定GEM
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2电磁感应仪在填埋坑塘进行连续测量模式采集参数，包括确定GEM
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2电磁感应仪采用5m线距、4种频率组合，即1525Hz、5325Hz、18325Hz、63025Hz，进行往返测量填埋坑塘中不同点的电导率或磁化率数据，并传输到计算机，用Surfer或Arcgis或Mapgis软件对电导率或磁化率数据进行网格化、高斯滤波处理，绘制成不同频率对应不同深度的4个电导率平面图；采用GEM
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2电磁感应仪对研究区范围外的一块背景区域进行电导率测量，将4个电导率平面图与背景区的电导率值比对，将电导率平面图中的高值区和低值区分别定义为高值异常区和低值异常区；对于一个深度的电导率平面图，低值异常区反映这个深度地质体的高阻特征，高值异常区则对应低阻特征，即将低值异常区推断为填埋坑塘，根据推断结果确定填埋坑塘的平面范围边界；根据不同深度的4个电导率平面图中高值异常区圈定填埋坑塘的范围边界；(b)当采用地质雷达对研究区进行扫面时具体如下：设定地质雷达在在填埋坑塘进行连续测量模式采集的参数，包括采用发射频率100MHz，收发天线间距1m，时窗长度200ns，发射电压1000V，叠加次数16384次，采样点数1052点/道，按时间连续采集速度1道/秒实时记录填埋坑塘的地质雷达数据，并将数据传输
到计算机中，采用地质雷达数据处理软件EKKO Project V5进行数据处理，所述数据处理流程为：向地质雷达数据处理软件EKKO Project V5中导入数据
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进行数据预处理
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能量均衡
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数值滤波
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偏移
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时深转换
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图形编辑
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输出雷达波振幅设定深度水平切片图；采用地质雷达对研究区范围外的一块背景区域进行地质雷达测量，将输出的雷达波振幅设定深度水平切片图与背景区的相同深度雷达波振幅水平切片图比对，将雷达波振幅值高值区和低值区分别定义为高值异常区和低值异常区；低值异常区推断为填埋坑塘，根据推断结果初步确定填埋坑塘的平面范围边界。4.根据权利要求1所述的经济快速精准探测填埋坑塘的地下空间展布特征的方法，其特征在于，步骤2)中在对研究区进行扫面时，还能够采用GEM
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2电磁感应仪和地质雷达联合扫面，进行相互验证，提高解译...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏永军，林良俊，胡婷，赵玉立，曹占宁，张宗庆，韩博，范翠松，张国利，
申请(专利权)人：中国地质调查局天津地质调查中心，
类型：发明
国别省市：