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1、目錄第一章 概 述2第一節 勘察工作目的與任務2第二節 測線布設與完成工作量2第三節 遵循的規程、規范3第二章場區工程地質概況3第一節地形地貌及地層結構3第二節 場區地球物理特征3第三章工作原理、方法及資料處理3第一節 瞬變電磁法4一、基本原理4二、野外工作方法6三、室內數據處理7第四章 物探資料的綜合地質解釋7第一節 瞬變電磁解釋8第五章 結論9第一章 概 述 第一節 勘察工作目的與任務受xx投資（xx）有限公司委托，我院對xx水質凈化廠項目采空區進行物探勘察工作。勘察工作的主要目的是查明：xx水質凈化廠采空區是否依然存在不良地質現象及查明不良地質體的位置、規模。物探勘察外業工作始于20202、年01月11日至2020年1月12日結束。從野外作業到室內資料處理，歷時4天。第二節 測線布設與完成工作量根據任務具體要求，在兩個采空區各布設2條瞬變電磁法測線，共4條。點距3米共計完成物探測線長度為234米。各物探測線的起止設計里程及測線長度見表1-1。表1-1 物探工作量表隧道名稱起點里程終點里程物探方法物理點數測線長度（米）TEM1-TEM10+677左側4米0+742左側3米瞬變電磁法2366TEM2-TEM20+677左側6米0+742右側10米瞬變電磁法2366TEM3-TEM31+205右側4米1+256右側4米瞬變電磁法1851TEM4-TEM41+205左側5米1+256左側3、5米瞬變電磁法1851合計82234第三節 遵循的規程、規范本次勘察遵循的規程、規范有：、公路工程地質勘察規范（JTG C20-2011）、公路工程物探規程 （JTG/T C22-2009）(3)、地面磁性源瞬變電磁法技術規程 （DZ/T 0187-2016)第二章 場區工程地質概況第一節 地形地貌及地層結構地理位置：物探采空區位于xx市xx區泉水路，公路區域。地形地貌：勘察區域位于xx市xx區地勢由南向北傾斜。東北部群山綿亙，黑麋峰為其最高峰，海拔590.5米，山脈向西南延伸，止于湘江東岸，區域內崗地面積較大，崗頂多為平展伸延，地表緩和起伏。地表高程在46米左右，勘探深度為50。地層以泥盆系4、中統棋子橋組（D2q）灰巖、碎裂狀砂巖為主。第二節 場區地球物理特征公路勘察路段周邊電磁干擾相對較大，車流量較多，因此綜合情況下采用瞬變電磁法進行不良地質現象探查。第三章 工作原理、方法及資料處理 第一節 瞬變電磁法一、基本原理瞬變電磁法或稱時間域電磁法(Time domain electromagnetic methods)，簡稱TEM，它是利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖電磁場，在一次脈沖電磁場間歇期間，利用不接地線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。其基本工作方法是：于地面或井下設置通以一定波形電流的發射線圈，從而在其周圍空間產生一次磁場，并在地下導電巖礦體中產生感應電流。斷電后5、，感應電流由于熱損耗而隨時間衰減。衰減過程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場相當于頻率域中的高頻成分，衰減快，趨膚深度小; 而晚期成分則相當于頻率域中的低頻成分，衰減慢，趨膚深度大。通過測量斷電后各個時間段的二次場隨時間變化規律，可得到不同深度的地電特征。在導電率為、導磁率為的均勻各向同性大地表面鋪設面積為S的矩形發射回線，在回線中供以階躍脈沖電流， （1）圖1 瞬變電磁法工作原理示意圖 在電流斷開之前，發射電流在回線周圍的大地和空間中建立起一個穩定的磁場（如圖1所示）。在t=0時刻，將電流突然斷開，由該電流產生的磁場也立即消失。一次磁場的這一劇烈變化通過空氣和地下導電介質傳至回線周圍的大地中6、，并在大地中激發出感應電流以維持發射電流斷開之前存在的磁場，使空間的磁場不會即刻消失。由于介質的熱損耗，直到將磁場能量消耗完畢為止（見圖2）。圖2 瞬變電磁法感應電磁場轉換原理示意圖由于電磁場在空氣中傳播的速度比在導電介質中傳播的速度大得多，當一次電流斷開時，一次磁場的劇烈變化首先傳播到發射回線周圍地表各點，因此，最初激發的感應電流局限于地表。地表各處感應電流的分布也是不均勻的，在緊靠發射回線一次磁場最強的地表處感應電流最強。隨著時間的推移，地下的感應電流便逐漸向下、向外擴散，其強度逐漸減弱，分布趨于均勻。研究結果表明，任一時刻地下渦旋電流在地表產生的磁場可以等效為一個水平環狀線電流的磁場。在7、發射電流剛關斷時，該環狀線電流緊挨發射回線，與發射回線具有相同的形狀。隨著時間推移，該電流環向下、向外擴散，并逐漸變形為圓電流環。等效電流環象從發射回線中“吹”出來的一系列“煙圈”，因此，人們將地下渦旋電流向下、向外擴散的過程形象地稱為“煙圈效應”（如圖3所示）。“煙圈”的半徑r、深度d的表達式分別為： （2） （3）圖3 瞬變電磁場的煙圈效應式中a為發射線圈半徑。發射線圈半徑相對于“煙圈”半徑很小時， “煙圈”將沿傾斜錐面擴散，其向下傳播的速度為： （4）從“煙圈效應”的觀點看，早期瞬變電磁場是由近地表的感應電流產生的，反映淺部電性分布；晚期瞬變電磁場隨時間的變化規律，可以探測大地電性的垂向8、變化。二、野外工作方法本次瞬變電磁勘探采用xx五維地質科技有限公司與中南大學歷經多年共同研制的HPTEM-18 型高精度瞬變電磁系統。該系統創新地運用等值反磁通法消除收發線圈之間的耦合；利用對偶中心耦合原理提高橫向分辨率；采用統一標準的微線圈對偶磁源、高靈敏磁感應接收傳感器、高速 24 位采集卡以及高密度測量技術實現高精度瞬變電磁法勘探。本次外業以點距20m，進行測量，并對異常點及突變點進行多次重復采集。三、室內數據處理瞬變電磁法數據處理與解釋系統是不同系統，是瞬變電磁法處理井下瞬變電磁法勘探測量數據的操作平臺，集文件管理、數據處理、資料解釋、圖形繪制功能于一體，具有簡單、直觀的特點，為用戶提9、供了方便、快捷的礦井瞬變電磁數據處理解釋工具。文件管理 讀取數據，并進行視電阻率計算。數字濾波 根據噪聲環境復雜的特點，對數據中強干擾點進行剔除、圓滑等處理；提供常用的數字濾波技術，消除瞬變電磁數據中常見噪聲，提高數據質量。后沿改正 瞬變電磁數據，由于關斷時間較大，造成了很大的探測盲區，該模塊通過多種方法的相互配合，縮短了關斷時間，縮小探測盲區。處理 根據瞬變電磁法的原理，對反演的深度進行校正；為方便對井下瞬變電磁超前探測數據進行處理，本模塊特增加了探測坐標轉換功能；同窗口數據提取功能則可任意提取數據點進行分析。人文噪聲校正 結合全空間模擬實驗和井下試驗的結論，對常見的金屬人文設施產生的干擾進10、行校正，提高數據處理的質量。圖件繪制 該模塊的功能主要是直觀的顯示各處理階段的成果和最終成果圖件。第四章 物探資料的綜合地質解釋第一節 瞬變電磁解釋1、瞬變電磁剖面測線里程樁號為TEM1-TEM1： 0+677左側4米 - 0+742左側3米；TEM2-TEM2： 0+677左側6米 - 0+742右側10米；TEM3-TEM3： 1+205右側4米-1+256右側4米；TEM4-TEM4： 1+205左側5米-1+256左側5米。地表高程變化不大，探測最大埋深位50。以下地段低等值線切割高等值線，形成局部低阻等值線閉合圈。推斷為采空區填充，具體如下： TEM1-TEM1:推斷異常位于0+6911、2左側4米處，起始深度在10米左右,呈圓形,半徑約為2m，異常顯示為視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞。TEM2-TEM2:推斷異常位于0+686左側7米處，起始深度在8米左右,呈水平橢圓分布,長短軸約為3m/1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位0+701右側7米處，起始深度在3米左右，近似圓形，半徑約為1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+701右側7米處，深度在9米左右，近似水平橢圓形，長軸約為2m，短軸1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+725右側8米處，深度在912、米左右，呈方形，長寬2m/1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+736右側10米處，深度在18米左右，呈圓形，半徑約1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+742右側10米處，起始深度在7米左右，呈帶狀分布，長寬約為6m/2m。該測線的顯示異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞。TEM3-TEM3:推斷異常1位于1+220右側4米處，起始深度在15米左右，近似方形，傾向大里程，視傾角約為45長寬約3m/1m, 異常呈現視電阻率高阻，推斷該處為未填充溶洞；推斷異常2位于1+253右側4米處，起始深度在1513、米左右，傾向大里程，視傾角約為20，長寬約為4,m/2m。異常呈現視電阻率高阻，推斷該處為未填充溶洞。TEM4-TEM4:推斷異常1位于1+208左側3米處，深度在10米左右，近似圓形，半徑約為1m，該異常顯示為視電阻率低阻，推斷為含水泥沙填充溶洞。第五章 結論1、瞬變電磁剖面測線里程樁號為TEM1-TEM1： 0+677左側4米 - 0+742左側3米；TEM2-TEM2： 0+677左側6米 - 0+742右側10米；TEM3-TEM3： 1+205右側4米-1+256右側4米；TEM4-TEM4： 1+205左側5米-1+256左側5米。地表高程變化不大，探測最大埋深位50。2、以下地段14、低等值線切割高等值線，形成局部低阻等值線閉合圈。推斷為采空區填充，具體如下： TEM1-TEM1:推斷異常位于0+692左側4米處，起始深度在10米左右,呈圓形,半徑約為2m，異常顯示為視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞。TEM2-TEM2:推斷異常位于0+686左側7米處，起始深度在8米左右,呈水平橢圓分布,長短軸約為3m/1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位0+701右側7米處，起始深度在3米左右，近似圓形，半徑約為1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+701右側7米處，深度在9米左右，近似水平橢圓形，長軸15、約為2m，短軸1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+725右側8米處，深度在9米左右，呈方形，長寬2m/1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+736右側10米處，深度在18米左右，呈圓形，半徑約1m, 異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+742右側10米處，起始深度在7米左右，呈帶狀分布，長寬約為6m/2m。該測線的顯示異常都呈現視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞。TEM3-TEM3:推斷異常1位于1+220右側4米處，起始深度在15米左右，近似方形，傾向大里程，視傾角約為45長寬約3m/1m, 異常呈現視電阻率高阻，推斷該處為未填充溶洞；推斷異常2位于1+253右側4米處，起始深度在15米左右，傾向大里程，視傾角約為20，長寬約為4,m/2m。異常呈現視電阻率高阻，推斷該處為未填充溶洞。TEM4-TEM4:推斷異常1位于1+208左側3米處，深度在10米左右，近似圓形，半徑約為1m，該異常顯示為視電阻率低阻，推斷為含水泥沙填充溶洞。3、建議結合物探異常，進行鉆探驗證或者其他工作。