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陸地聲納法作隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)的應(yīng)用效果
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2 陸地聲納法的原理及特點(diǎn) 此方法是“陸上極小偏移距超寬帶彈性波超短余震接收系統(tǒng)單點(diǎn)連續(xù)剖面法”的簡(jiǎn)稱(chēng)。是地震反射法的變種,吸收了水聲法、探地雷達(dá)、超聲波法的某些特點(diǎn)而形成了一個(gè)雜交的品種。它的要點(diǎn)和特點(diǎn)是: 2.1 在隧道掌子面上設(shè)測(cè)量剖面,剖面上每30cm左右設(shè)一測(cè)點(diǎn),用錘擊方式激發(fā)彈性波,在激震點(diǎn)旁設(shè)檢波器接收被測(cè)物體的反射波,檢波器用黃油與巖面耦合。然后將各測(cè)點(diǎn)的時(shí)間曲線拼成時(shí)間剖面,根據(jù)同相軸和頻譜解釋圈定斷層、大節(jié)理、巖層分界面、巖脈、涌水層、溶洞等不良地質(zhì)體(圖1),為確定反射體的空間位置,通常布置水平和鉛垂的兩條測(cè)線; 2.2 本方法用錘激震源以及檢波器和儀器結(jié)合,可激發(fā)和接收從10Hz~4000Hz的波(圖2),然后可通過(guò)分窗口帶通濾波提取不同頻段的反射波,高頻段的反射波可反映薄層和大節(jié)理等和小溶洞,低頻段的反射波可反映較大的斷層、較厚的巖脈、巖層和大溶洞,通過(guò)不同頻段反射的圖象對(duì)比,可以分辨不同的不良地質(zhì)體; 2.3 作為極小偏移距(震-檢距)的方法,反射波是續(xù)至波,故可避開(kāi)直達(dá)波、聲波、面波的干擾,而且不僅可探查斷層等近似平面型的物體,還可探查溶洞等有限大小地質(zhì)體;由于全信息的采集,還可根據(jù)頻譜測(cè)出斷層影響破碎帶的范圍?! ?.4 由于在激震點(diǎn)旁接收,激震能量效率高,用錘擊激發(fā)可探到150m 以上遠(yuǎn)(為預(yù)報(bào)準(zhǔn)確,一般預(yù)報(bào)80-100m),每次采集在現(xiàn)場(chǎng)只占用30-45分鐘; 2.5 通過(guò)硬件和軟件的配合,使接收到的每一反射體的反射波僅有1個(gè)周期。這樣,就提高了分辨率,可以反映1m大小的物體,甚至可以對(duì)可能導(dǎo)致坍方、掉塊的大節(jié)理、破碎帶和0.5m大小的溶洞有明顯的反映; 2.6 強(qiáng)調(diào)地質(zhì)與物探的結(jié)合。物探工作開(kāi)始前充分掌握必需的地質(zhì)資料,工作過(guò)程中地質(zhì)手段與物探密切結(jié)合,資料分析時(shí)綜合地質(zhì)與地球物理信息,最后給出地質(zhì)結(jié)論?! ?
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