中亞天然氣管道D線(塔吉克斯坦段)隧道工程6號隧道工程物探勘察

1、中亞天然氣管道d線（塔吉克斯坦段）隧道工 程6號隧道工程物探勘察【摘要】中亞天然氣隧道管道地質條件復雜，工程 物探手段須豐富多樣，才能較好地解決物探多樣性解釋?，F 對6號隧道進行物探勘察，采用高密度電阻率法和淺層地震 折射波法。后期兩種方法解釋處理效果較好，綜合解釋對該 地區(qū)的地層分級以及不良地質地的判斷做出了有力的解釋?！娟P鍵詞】工程物探，高密度電法，淺層折射波法，綜 合解釋一、工程概況中亞d線起自土烏邊境點，向東北穿越蘇爾漢-舍拉巴 德谷地，進入塔吉克斯坦，向東從杜尚別南側繞行，經科法 爾尼洪、奧比加爾姆、蘇姆敦、加爾姆、吉爾加塔爾，然后 穿越塔吉邊境進入吉爾吉斯斯坦，經卡拉梅克、達拉烏特

2、庫 爾干至薩雷塔什，然后穿越吉中邊境由伊爾克什坦進入中 國，再經吉根鄉(xiāng)、烏魯克恰提鄉(xiāng)、康蘇鎮(zhèn)，最后到達d線末 點烏恰縣。6#,隧道設計長度為2420m,為長隧道。隧道設 計斷面4. 5x4. 5m,最大埋深155.0m,屬傍山隧道。二、目的和任務本次勘察工作的目的是查明測區(qū)內第四系覆蓋層厚度、 基巖風化層厚度以及不良地質情況，為工程地質評價和設計 提供依據。本次物探工作依據規(guī)范如下：1) 巖土工程勘察規(guī)范(gb 50021-2001) (2009年版);2) 油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范(gb 50568-2010)；3) 水電水利工程物探規(guī)程(dl/t 5010-2005)；三、場地地質概況

3、及地球物理條件隧道進洞口有簡易機耕道可到達，但機耕道坡陡路窄， 路況較差，遇小雨變無法通行；隧道出洞口有簡易機耕道可 到達距洞口約500m處，但機耕道坡陡路窄，路況較差，遇 小雨變無法通行；交通不便。場區(qū)內分布松散覆蓋層、巖體物性縱向有一定差異，比 較有利于開展高密度電法和淺層地震工作。四、工程物探技術方法及工作布置4. 1折射波法折射波測量儀器選用美國geode nzxp 24道地震采集系 統工程地震儀系統，該儀器具有高精度，多功能，電腦控制, 抗干擾能力強等特點，震源選用28磅重錘，檢波器選用38hz 檢波器，每個檢波點采用單個檢波器，選用24道接收。根據現場淺層地震勘探試驗結果，并依據工

4、程特點和勘 察任務需要，確定本次淺層地震勘探的工作方法選用地震折 射波法，本次淺層地震折射勘探線一條，為穿越軸線，炮檢 距5m,沿隧道軸線布置。4.2高密度電法勘探根據任務要求，沿隧道軸線布設高密度電法物探輔助， 排列長度為斜距2610米。采用大點距、長剖面布設測線， 其目的是加深勘探深度，以達到探測隧道地層巖性變化目 的。五、資料處理與解釋5. 1淺層地震折射勘探一般而言淺層地震折射資料處理主要包括數據解編、建 立觀測系統、數字濾波、初至拾取、旅行時反演等。本次資 料處理采用軟件為seisimager2d折射波初至拾取及折射層 析成像模塊。5.2高密度電法勘探高密度電法勘探極距的設定包括供電

5、電極距ab和測量 電極距mn的確定。供電電極距ab的大小一般視目標體的埋 藏深度現而定，一般應滿足關系式：ab23h（h為探測深度）。 而測量電極距mn的確定一般視目標體的范圍大小而定，電 極距mn與橫向分辨率的要求有關。高密度電阻率法的測量數據在處理采用二維高密度電 法反演程序2dreso該程序所使用的反演程序是基于圓滑約 束最小二乘法，使用了基于準牛頓最優(yōu)化非線性最小二乘法 的新算法。該軟件提供數據濾波處理，地形校正等處理手段。 處理成果見高密度電法反演成果圖及解釋圖。六、成果分析6#隧道穿越地層主要為黃土狀粉質黏土及強風化、中風 化花崗巖巖層，軟硬不均，強度空間上分布不均勻。根據其 風化

6、程度依次分為全-強、中風化，全風化巖石與強風化巖 石由于其視電阻率差異不大，其界面物探成果中難以分辨故 視為一層解釋。6. 1高密度電法成果分析高密度電法測線沿隧道軸線布置，主要目的是探測黃土 狀粉質黏土以及基巖橫向分布范圍。從高密度電法反演成果 圖（6.1）：里程k0+500m-kl+290m段，視電阻率較高，一般 大于900q m,為大片花崗巖基巖的反應；kl+320m-kl+910m 段，視電阻率較低，一般小于200q -m,為黃土狀粉質黏土 的反應?？傮w視電阻率分布情況：地表黃土狀粉質黏土電阻 率20-110 q - m；強風化基巖電阻率120-1000 q m；中風 化層視電阻率90

7、0-4000qm,具體見高密度電法反演成果 圖。圖6.1高密度電法反演成果圖6. 2淺層地震折射層析成像成果分析本次地震折射波法受震源、地形影響，有效勘探深度約 為70m,層析成像成果圖中總體波速分布概況：勘察區(qū)黃土 狀粉質黏土縱波波速280910m/s,分面于地表，層厚0 90m其中隧道中段較厚。由于受震源、排列長度限制，未揭 穿其底板。圍巖主要為花崗巖，強風化層縱波波速為980 2400m/s,中風化層縱波波速為22504120m/so具體見地震 折射層析成像成果圖。圖6. 2地震折射層析成像成果圖6.3物探成果綜合分析本次淺層地震折射層析成像勘探成果和高密度電法成 果基本上反映了本區(qū)巖石

8、的覆蓋層情況和基巖的埋深。表層 黃土狀粉質黏土厚度在090m不等，隧道進口段主要穿越 地層為中風化花崗巖和強風化花崗巖；出口段穿越地層為強 風化花崗巖；中段主要穿越地層為中風化花崗巖。圖像基本 能反映地下構造特征，推測視電阻率異常位置為黃土狀粉質 黏土。通過本次勘察發(fā)現沿隧道軸線穿越有一處異常，解釋 成果列表說明。七、結論與建議1、通過本次地球物理勘察，基本查明了穿越段地表下 至隧道洞身范圍內風化巖層展布、構造起伏變化等情況，結 果較可靠。2、通過本次物探勘察發(fā)現在隧道穿越軸線里程 kl+594. imk2+313. 3m段可能為黃土狀粉質黏土，圍巖自穩(wěn) 能力較差或無自穩(wěn)能力，地下水較豐富，對

9、施工影響較大， 施工中因引起注意。3、本次物探工作，提交的高密度電法成果，是依據電 阻率劃分地層某一種巖性，并不完全代表地質斷面成果圖， 電阻率并非代表一種巖性，而是多種巖性的綜合值，使用時 應結合地質資料進行分析。4、勘察階段應根據本成果在隧道中段，與隧道出口段 的低阻異常區(qū)適當的布設鉆孔用以驗證。參考文獻1 董順利，李勇，喬寶成，馬博琳，張毅，陳浩，閆 亮.汶川特大地震后成都盆地內隱伏斷層活動性分析j. 沉積與特提斯地質，2008, (03)： 1-72 許志琴，李海兵，吳忠良.汶川地震和科學鉆探j. 地質報，2008, (12)： 1613-1622.3 嚴加永，孟貴祥，呂慶田，張昆，陳向斌.高密度 電法的進展與展望j.物探與化探，2012, (04)： 576-584.4 方仁培，李祥征.淺析金屬礦電法勘探技術的應用 與發(fā)展j.中國城市經濟，2010, (05)： 13-15.5 周發(fā)江.地震危害及地震預警研究j.改革與開 放，2010, (08)： 108.6 底青云，王若等著可控源音頻