高密度电法和地质雷达在断层及溶洞探测中的应用

论文摘要

本文以乌当断层一碗水断夹块、乌当断层大桥头出露点探测为实例,验证高密度电法和地质雷达在断层及其在复杂构造条件下的应用效果,对比两种方法在断层探测中的应用,分析总结断层视电阻率断面异常特征及雷达图象异常特征,同时结合实测地质剖面,给出乌当断层构造透镜体带、断层角砾岩带和断层破碎带不同组成断层带的物性参数和特征,再将乌当断层视电阻率分布特征分别划分为界面明显的不对称带状低阻区、界面不明显的大片低阻区和界面明显的对称带状低阻区三类。对于溶洞探测中的应用,本文以镇胜高速建设过程中实测的大量资料为基础,验证高密度电法和地质雷达在溶洞探测中的应用效果,对比两种方法在溶洞探测中的应用,分析总结不同类型溶洞的视电阻率断面异常特征及雷达图象异常特征,同时对溶洞的洞体范围、溶蚀裂隙范围和完整围岩进行分带,给出相应的物性参数和特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题提出背景和来源
• 1.1.1 课题提出背景
• 1.1.2 课题来源
• 1.2 研究目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 高密度电法的研究现状
• 1.3.2 地质雷达的研究现状
• 1.3.3 溶洞和断层探测技术研究现状
• 1.4 本文主要工作和思路
• 1.5 本章小节
• 2 高密度电阻率法的理论和方法
• 2.1 高密度电阻率法基本原理
• 2.2 高密度电阻率法的电极装置
• 2.2.1 固定断面扫描测量
• 2.2.2 变断面连续滚动扫描测量
• 2.3 资料处理
• 2.3.1 修饰性处理
• 2.3.2 实质性处理
• 2.4 野外工作方法
• 2.5 本章小节
• 3 地质雷达的理论和方法
• 3.1 地质雷达基本原理
• 3.2 电磁波的传播特性
• 3.2.1 电磁波速度v
• 3.2.2 吸收系数
• 3.3 地质雷达野外测量设计
• 3.3.1 探测深度
• 3.3.2 分辨率
• 3.3.3 探测原则
• 3.3.4 参数选取
• 3.4 地质雷达的数据处理
• 3.5 地质雷达的资料解释
• 3.5.1 时间剖面的解释方法
• 3.5.2 雷达波速度的求取
• 3.6 本章小结
• 4 断层和溶洞及其物理特征
• 4.1 断层和溶洞的基本概念
• 4.1.1 断层基本概念
• 4.1.2 溶洞的基本概念
• 4.2 断层和溶洞电法探测的物理前提
• 4.3 断层的高密度电法物理模型
• 4.4 溶洞的高密度电法物理模型
• 4.5 地质雷达探测断层和溶洞的物理前提
• 4.6 地质雷达探测断层的物理模型
• 4.7 地质雷达探测溶洞的物理模型
• 4.8 本章小节
• 5 高密度电法和地质雷达在断层探测中的应用
• 5.1 探测区地质概况
• 5.1.1 地层简述
• 5.1.2 乌当断层概况
• 5.1.3 地形地貌
• 5.1.4 水文地质概况
• 5.2 野外探测及布置
• 5.3 高密度电法探测成果解释分析和验证
• 5.3.1 一碗水探测点
• 5.3.2 大桥头探测点
• 5.3.3 断层高密度电法探测认识
• 5.4 地质雷达探测成果解释分析和验证
• 5.4.1 一碗水探测点
• 5.4.2 大桥头探测点
• 5.4.3 断层地质雷达探测认识
• 5.5 断层探测对比及断面图像特征认识
• 5.6 本章小结
• 6 高密度电法和地质雷达在溶洞探测中的应用
• 6.1 无充填溶洞探测
• 6.1.1 无充填溶洞高密度电法探测
• 6.1.2 无充填溶洞地质雷达探测
• 6.1.3 无充填溶洞探测对比及断面图像特征认识
• 6.2 充填溶洞探测
• 6.2.1 充填溶洞高密度电法探测
• 6.2.2 充填溶洞地质雷达探测
• 6.2.3 充填溶洞探测对比及断面图像特征认识
• 6.3 本章小结
• 7 结论与建议
• 7.1 结论和创新点
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录A:攻读硕士学位期间发表文章