物探在水利水电工程中的应用及成果综述论文.docVIP

　　物探在水利水电工程中的应用及成果综述论文 摘要：简要回顾了黄河沙坡头水利枢纽工程在不同设计阶段所投入的物探工作及其具体方法和技术，通过物探测试成果的综合分析和实际应用效果介绍，说明了物探技术在水利水电工程中的作用和前景。 关键词：综合物探坝基岩体固结灌浆工程检测 1工程概况 黄河沙坡头水利枢纽工程为国家2000年西部大开发十大项目之一，位于宁夏回族自治区中卫县境内，其上游12.1km为拟建的大柳树水利枢纽，下游122km为已建成的青铜峡水利枢纽。工程区距自治区首府银川市200km，距中卫县城20km。地处黄河上游干流上，南依香山山脉北麓.freel，坝长338.45m，坝顶高程1242.6m；副坝位于黄河左岸阶地上，为土石坝，最大坝高15.1m，坝长529.2m。水库正常蓄水位1240.5m，总库容0.26亿m3，总装机容量12.03万kAC/GPR雷达系统，实测采用剖面法，且收发天线的连线方向与测线方向平行，分别选用主频50MHz和250MHz两种天线进行测试，记录点距0.2～0.5m。 5物探成果概述 在可行性研究阶段、初步设计阶段、技施设计阶段共提交物探测试成果报告7份，取得了一定的技术效果。 5.1可行性研究阶段 通过对坝址区附近的钻孔声波测试和右岸PD01平硐硐壁岩体的地震波测试初步掌握了坝基岩体的弹性特征及不同岩性岩体的波速分布的基本规律。主要成果为： ⑴钻孔内基岩岩体波速主要受岩性控制：第三系上新统临夏组砂质粘土岩的波速均值为2100m/s,.freel/s；石炭系下统泥岩、炭质页岩的波速均值为2560m/s,泥质灰岩、砂岩的波速均值为3500m/s，灰岩的波速均值为4000m/s。 ⑵PD01平硐岩性主要是石炭系泥岩、页岩等，岩体裂隙发育，实测岩体弹性参数为：纵波速度1500～2500m/s，横波速度520～1200m/s，动弹性模量1.69～8.10GPa，表明该平硐岩体强度较低。 ⑶断层破碎带与泥岩、炭质页岩等低波速岩体间无明显的波速差异，而与灰岩、砂岩等高波速岩体间的波速差异明显。 ⑷该坝址所测岩体波速与岩体风化分带的关系不甚明显。 5.2初步设计阶段 5.2.1地层结构 利用地质雷达、高密度电阻率法、瑞利面波法等综合物探方法，并结合钻孔资料，基本查明了导流明渠、副坝、交通桥、水源地的地层结构以及古渠道、古河道的分布规律。主要成果如下： ⑴导流明渠、副坝、交通桥、水源地的地层可分为三层结构。表层主要由风积砂等第四系松散堆积物组成，局部出现薄层耕植土，层厚1～12m，电阻率一般为500～1200Ω·m，面波速度一般为150～200m/s；中部岩性为砂卵砾石，层厚8～26m，电阻率一般为200～500Ω·m，面波速度一般为200～350m/s；下部为基岩，岩性为第三系砂质粘土岩，该层作为坝基岩体，层厚大于500m，电阻率一般为80～200Ω·m，面波速度一般为450～650m/s。 ⑵古渠道主要分布在美利渠北侧，在平面上共有三条展布，主要规律为：位于导流明渠进水口附近为一条；交通桥上游20m至主坝下游100m之间分为三条；主坝下游100m处至导流明渠出水口附近，最北侧的两条古渠道合并为一条，而邻近美利渠的那条古渠道与美利渠平行向下游继续延伸。由于这些古渠道都由粉细砂充填，所以物探异常解释的渠底深度一般为5～10m（古渠道附近正常沉积地层的表层风积砂厚度较薄，一般小于3m）。 ⑶古河道主要分布在左岸副坝区，其最大深度不小于30m。上覆地层为砂卵砾石，层厚10～30m，且由导流明渠往北逐渐变厚，下伏基岩为第三系砂质粘土岩。 5.2.2声波测井 通过对钻孔岩体的声波测试，较全面地查明了坝址区内不同岩体的声波变化规律： ⑴第三系(N2l)地层中，砂质粘土岩的岩体纵波平均速度为2120m/s,动弹性模量平均值6.37GPa；砾岩的岩体纵波平均速度为2400m/s，动弹性模量平均值为9.66GPa。 ⑵石炭系(C)地层中，泥岩、页岩、炭质页岩、灰质泥岩、泥质粉砂岩、长石石英砂岩等岩体的纵波平均速度为2130～2410m/s,动弹性模量平均值为6.78～12.96GPa；泥质灰岩、灰岩、砂岩等岩体的纵波平均速度为3020～3690m/s,动弹性模量平均值为16.70～28.93GPa。 ⑶断层破碎带的纵波平均速度为2150m/s，动弹性模量平均值为6.91GPa。 5.2.3岩体地震波测试 通过分析右岸PD02平硐硐壁岩体和左岸02#静载荷试验场地的地震波测试成果，得出下列基本结论： ⑴岩体弹性波参数均相对较低，纵波速度一般为1000～2500m/s，岩体动弹性模量一般为1.1～9.6GPa。 ⑵岩体泊松比（μ）与岩体纵波速度（Vp）具有较好的相关性，相关关系为：