同度物探復(fù)頻電導(dǎo)超前探水技術(shù)使用100KHz~3MHz頻率范圍的電磁波,該頻段電磁波在預(yù)報(bào)范圍內(nèi)的相干疊加,通過(guò)圍巖的復(fù)電導(dǎo)率判斷圍巖含水性分布,利用相干疊加形成的駐波波節(jié)點(diǎn)頻率確定圍巖含水性變化界面的位置。由于該頻段電磁波波長(zhǎng)大,其預(yù)報(bào)距離長(zhǎng)。由于探測(cè)發(fā)射的電磁脈沖電壓高、電流大,該技術(shù)的抗干擾能力非常強(qiáng)。由于觀測(cè)系統(tǒng)布置于隧道側(cè)壁,使得該技術(shù)在TBM施工等掌子面有障礙物的運(yùn)用隧道中都是復(fù)頻電導(dǎo)探水技術(shù),適合用于隧道長(zhǎng)距離超前探水,尤其適合用于TBM施工隧道等干擾嚴(yán)重隧道。
本次項(xiàng)目是地點(diǎn)為巴基斯坦NEELUM-JHELUM(以下簡(jiǎn)稱“N-J”)水電站為長(zhǎng)隧洞引水式水電站,引水隧洞部分采用TBM法施工。引水隧洞位于喜馬拉雅造山帶,隧洞埋深300~2000m,構(gòu)造大量發(fā)育,地質(zhì)條件復(fù)雜。為了保證施工安全和施工進(jìn)度,需在施工時(shí)探明掌子面前方圍巖含水情況。
砂巖和泥巖在深埋與強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)的影響下,巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,極易發(fā)生變形與坍塌。圍巖含水構(gòu)造的存在,使泥巖軟化,進(jìn)一步降低了圍巖的穩(wěn)定性,甚至發(fā)生突泥涌水,威脅人員與設(shè)備的安全,造成災(zāi)難性事故。在TBM施工隧道內(nèi),TBM機(jī)貼近掌子面,現(xiàn)有探水方法無(wú)法應(yīng)用,因復(fù)頻電導(dǎo)方法探測(cè)距離大,抗干擾能力強(qiáng),且觀測(cè)系統(tǒng)布置于隧洞兩側(cè),不受掌子面處TBM機(jī)影響,在N-J引水隧洞中選擇復(fù)頻電導(dǎo)方法進(jìn)行超前探水。
超前探水成果
以掌子面里程D4+539.5位置進(jìn)行的一次探測(cè)為例,其探測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3。此次預(yù)報(bào)里程范圍內(nèi),隧洞從地表水系下方地層內(nèi)穿過(guò),受地表河流影響,隧洞圍巖含水情況復(fù)雜多變,對(duì)隧洞施工影響大。
(a) 復(fù)頻電導(dǎo)探水偏移圖像
(b) 鉆孔涌水量分布
(c) 鉆孔水壓分布
圖3 預(yù)報(bào)結(jié)果與鉆孔含水性參數(shù)對(duì)比
圖3-(a)為掌子面里程D4+539.5的復(fù)頻電導(dǎo)探水偏移圖像,圖中反映了掌子面前方圍巖復(fù)電阻率分布情況,圖中藍(lán)、綠、黃、紅對(duì)應(yīng)的區(qū)域復(fù)電阻率依次升高。由偏移圖像中可知,偏移圖像中,大部區(qū)域?yàn)樗{(lán)色低阻,說(shuō)明總體而言預(yù)報(bào)范圍內(nèi)含水量較高,70m坐標(biāo)位置的附近存在一高阻區(qū)域,表示該區(qū)域含水量降低。圖3-(b)和3-(c)分別為鉆孔得到的涌水量及水壓隨里程變化的散點(diǎn)折線圖,由圖中可知在70m坐標(biāo)位置單位
聲明:
“同度物探復(fù)頻電導(dǎo)超前探水技術(shù)在巴基斯坦水電站的應(yīng)用” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)