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1、xx水質(zhì)凈化廠（一期）污水重力管項目采空區(qū)物探勘察報告二0二0年二月目錄第一章 概 述2第一節(jié) 勘察工作目的與任務(wù)2第二節(jié) 測線布設(shè)與完成工作量2第三節(jié) 遵循的規(guī)程、規(guī)范3第二章場區(qū)工程地質(zhì)概況3第一節(jié)地形地貌及地層結(jié)構(gòu)3第二節(jié) 場區(qū)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(jié) 瞬變電磁法4一、基本原理4二、野外工作方法6三、室內(nèi)數(shù)據(jù)處理7第四章 物探資料的綜合地質(zhì)解釋7第一節(jié) 瞬變電磁解釋8第五章 結(jié)論9第一章 概 述 第一節(jié) 勘察工作目的與任務(wù)受xx投資（xx）有限公司委托，我院對xx水質(zhì)凈化廠項目采空區(qū)進(jìn)行物探勘察工作。勘察工作的主要目的是查明：xx水質(zhì)凈化廠采空區(qū)是否依然存在不2、良地質(zhì)現(xiàn)象及查明不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模。物探勘察外業(yè)工作始于2020年01月11日至2020年1月12日結(jié)束。從野外作業(yè)到室內(nèi)資料處理，歷時4天。第二節(jié) 測線布設(shè)與完成工作量根據(jù)任務(wù)具體要求，在兩個采空區(qū)各布設(shè)2條瞬變電磁法測線，共4條。點(diǎn)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(shè)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(diǎn)里程終點(diǎn)里程物探方法物理點(diǎn)數(shù)測線長度（米）TEM1-TEM10+677左側(cè)4米0+742左側(cè)3米瞬變電磁法2366TEM2-TEM20+677左側(cè)6米0+742右側(cè)10米瞬變電磁法2366TEM3-TEM31+205右側(cè)4米1+256右側(cè)4米3、瞬變電磁法1851TEM4-TEM41+205左側(cè)5米1+256左側(cè)5米瞬變電磁法1851合計82234第三節(jié) 遵循的規(guī)程、規(guī)范本次勘察遵循的規(guī)程、規(guī)范有：、公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011）、公路工程物探規(guī)程 （JTG/T C22-2009）(3)、地面磁性源瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程 （DZ/T 0187-2016)第二章 場區(qū)工程地質(zhì)概況第一節(jié) 地形地貌及地層結(jié)構(gòu)地理位置：物探采空區(qū)位于xx市望城區(qū)泉水路，公路區(qū)域。地形地貌：勘察區(qū)域位于xx市望城區(qū)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(qū)域內(nèi)崗地面積較大，崗頂多為平展伸4、延，地表緩和起伏。地表高程在46米左右，勘探深度為50。地層以泥盆系中統(tǒng)棋子橋組（D2q）灰?guī)r、碎裂狀砂巖為主。第二節(jié) 場區(qū)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(jìn)行不良地質(zhì)現(xiàn)象探查。第三章 工作原理、方法及資料處理 第一節(jié) 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(fā)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(shè)置通以一定波形電流的發(fā)射線圈，從5、而在其周圍空間產(chǎn)生一次磁場，并在地下導(dǎo)電巖礦體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。斷電后，感應(yīng)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(dāng)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(dāng)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(guī)律，可得到不同深度的地電特征。在導(dǎo)電率為、導(dǎo)磁率為的均勻各向同性大地表面鋪設(shè)面積為S的矩形發(fā)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(fā)射電流在回線周圍的大地和空間中建立起一個穩(wěn)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(chǎn)生的磁場也立即消6、失。一次磁場的這一劇烈變化通過空氣和地下導(dǎo)電介質(zhì)傳至回線周圍的大地中，并在大地中激發(fā)出感應(yīng)電流以維持發(fā)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(zhì)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(yīng)電磁場轉(zhuǎn)換原理示意圖由于電磁場在空氣中傳播的速度比在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播的速度大得多，當(dāng)一次電流斷開時，一次磁場的劇烈變化首先傳播到發(fā)射回線周圍地表各點(diǎn)，因此，最初激發(fā)的感應(yīng)電流局限于地表。地表各處感應(yīng)電流的分布也是不均勻的，在緊靠發(fā)射回線一次磁場最強(qiáng)的地表處感應(yīng)電流最強(qiáng)。隨著時間的推移，地下的感應(yīng)電流便逐漸向下、向外擴(kuò)散，其強(qiáng)度逐漸減弱，分布趨于均勻。研究結(jié)果表明，任一時7、刻地下渦旋電流在地表產(chǎn)生的磁場可以等效為一個水平環(huán)狀線電流的磁場。在發(fā)射電流剛關(guān)斷時，該環(huán)狀線電流緊挨發(fā)射回線，與發(fā)射回線具有相同的形狀。隨著時間推移，該電流環(huán)向下、向外擴(kuò)散，并逐漸變形為圓電流環(huán)。等效電流環(huán)象從發(fā)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(kuò)散的過程形象地稱為“煙圈效應(yīng)”（如圖3所示）。“煙圈”的半徑r、深度d的表達(dá)式分別為： （2） （3）圖3 瞬變電磁場的煙圈效應(yīng)式中a為發(fā)射線圈半徑。發(fā)射線圈半徑相對于“煙圈”半徑很小時， “煙圈”將沿傾斜錐面擴(kuò)散，其向下傳播的速度為： （4）從“煙圈效應(yīng)”的觀點(diǎn)看，早期瞬變電磁場是由近地表的感應(yīng)電流產(chǎn)生的，反映8、淺部電性分布；晚期瞬變電磁場隨時間的變化規(guī)律，可以探測大地電性的垂向變化。二、野外工作方法本次瞬變電磁勘探采用湖南五維地質(zhì)科技有限公司與中南大學(xué)歷經(jīng)多年共同研制的HPTEM-18 型高精度瞬變電磁系統(tǒng)。該系統(tǒng)創(chuàng)新地運(yùn)用等值反磁通法消除收發(fā)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(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的微線圈對偶磁源、高靈敏磁感應(yīng)接收傳感器、高速 24 位采集卡以及高密度測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度瞬變電磁法勘探。本次外業(yè)以點(diǎn)距20m，進(jìn)行測量，并對異常點(diǎn)及突變點(diǎn)進(jìn)行多次重復(fù)采集。三、室內(nèi)數(shù)據(jù)處理瞬變電磁法數(shù)據(jù)處理與解釋系統(tǒng)是不同系統(tǒng)，是瞬變電磁法處理井下瞬變電磁法勘探測量數(shù)據(jù)的操作平臺，集文件管理、數(shù)9、據(jù)處理、資料解釋、圖形繪制功能于一體，具有簡單、直觀的特點(diǎn)，為用戶提供了方便、快捷的礦井瞬變電磁數(shù)據(jù)處理解釋工具。文件管理 讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行視電阻率計算。數(shù)字濾波 根據(jù)噪聲環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，對數(shù)據(jù)中強(qiáng)干擾點(diǎn)進(jìn)行剔除、圓滑等處理；提供常用的數(shù)字濾波技術(shù)，消除瞬變電磁數(shù)據(jù)中常見噪聲，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。后沿改正 瞬變電磁數(shù)據(jù)，由于關(guān)斷時間較大，造成了很大的探測盲區(qū)，該模塊通過多種方法的相互配合，縮短了關(guān)斷時間，縮小探測盲區(qū)。處理 根據(jù)瞬變電磁法的原理，對反演的深度進(jìn)行校正；為方便對井下瞬變電磁超前探測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，本模塊特增加了探測坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能；同窗口數(shù)據(jù)提取功能則可任意提取數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析。人文噪聲校正 10、結(jié)合全空間模擬實(shí)驗(yàn)和井下試驗(yàn)的結(jié)論，對常見的金屬人文設(shè)施產(chǎn)生的干擾進(jìn)行校正，提高數(shù)據(jù)處理的質(zhì)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(zhì)解釋第一節(jié) 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(cè)4米 - 0+742左側(cè)3米；TEM2-TEM2： 0+677左側(cè)6米 - 0+742右側(cè)10米；TEM3-TEM3： 1+205右側(cè)4米-1+256右側(cè)4米；TEM4-TEM4： 1+205左側(cè)5米-1+256左側(cè)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11、斷為采空區(qū)填充，具體如下： TEM1-TEM1:推斷異常位于0+692左側(cè)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)視電阻率低阻，推斷12、該處為含水或泥沙填充溶洞；推斷異常位于0+725右側(cè)8米處，深度在9米左右，呈方形，長寬2m/1m, 異常都呈現(xiàn)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(cè)10米處，深度在18米左右，呈圓形，半徑約1m, 異常都呈現(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)視電阻率高阻，推斷13、該處為未填充溶洞；推斷異常2位于1+253右側(cè)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(xiàn)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(cè)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(jié)論1、瞬變電磁剖面測線里程樁號為TEM1-TEM1： 0+677左側(cè)4米 - 0+742左側(cè)3米；TEM2-TEM2： 0+677左側(cè)6米 - 0+742右側(cè)10米；TEM3-TEM3： 1+205右側(cè)4米-1+256右側(cè)4米；TEM4-TEM4： 1+205左側(cè)5米-114、+256左側(cè)5米。地表高程變化不大，探測最大埋深位50。2、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(qū)填充，具體如下： TEM1-TEM1:推斷異常位于0+692左側(cè)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)視電阻率低阻，推斷該處為含水或泥沙填充溶洞；推15、斷異常位于0+701右側(cè)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(xiàn)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(cè)8米處，深度在9米左右，呈方形，長寬2m/1m, 異常都呈現(xiàn)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(cè)10米處，深度在18米左右，呈圓形，半徑約1m, 異常都呈現(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(cè)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(jié)合物探異常，進(jìn)行鉆探驗(yàn)證或者其他工作。