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【发明授权】铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法_中铁二院工程集团有限责任公司_201910336102.3 

申请/专利权人:中铁二院工程集团有限责任公司

申请日:2019-04-25

公开(公告)日:2024-03-22

公开(公告)号:CN110133726B

主分类号:G01V3/08

分类号:G01V3/08

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.03.22#授权;2019.09.10#实质审查的生效;2019.08.16#公开

摘要:铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,以有效对铁路线路中线地下断面的地质情况进行勘探,确保物探资料的可靠性,且最大可能地实现勘探工程的经济性、合理性和高效性。勘探测线包括:中央测线,布置于线路中线位置;左侧测线群、右侧测线群,沿线路方向分别布置于线路中线的左侧、右侧,左侧测线群、右侧测线群中各测线相对于中央测线对称布置,同侧测线线间距由距中央测线最近的测线线间距为最小,逐渐变至距中央测线最远的测线线间距为最大;左侧测线群最边缘测线与右侧测线群最边缘测线之间的间距为隧道勘探深度的2倍;中央测线、左侧测线群和右侧测线群中各测线的长度为隧道长度与由隧道两端向外延伸的延伸段长度之和。

主权项:1.铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是勘探测线包括:中央测线6,布置于线路中线A位置;左侧测线群、右侧测线群,沿线路方向分别布置于线路中线A的左侧、右侧,左侧测线群、右侧测线群中各测线相对于中央测线6对称布置,同侧测线线间距由距中央测线6最近的测线线间距为最小,逐渐变至距中央测线6最远的测线线间距为最大;左侧测线群最边缘测线与右侧测线群最边缘测线之间的间距为隧道勘探深度的2倍;中央测线6、左侧测线群和右侧测线群中各测线的测线长度L为隧道长度L0与由隧道两端向外延伸的延伸段长度L1之和。

全文数据:铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法技术领域本发明涉及应用地球物理领域,特别涉及一种铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法。背景技术川藏铁路雅安至林芝段正线长度约1000余公里,其中隧道总长约800公里,隧线比高达80%。线路穿越横断山脉,跨越金沙江、澜沧江、怒江,是世界上地形地质条件最为艰险的铁路,沿线地形陡峻和高寒缺氧等问题异常突出,相当部分隧道地段人员无法达到线位进行地面物探工作,预计有60%的段落会出现资料空白。航空物探方法分为航空重力、航空磁法、航空放射性和航空电磁法四种大类方法,其中前三种大类航空物探方法不能确定所探测目标体的深度。航空电磁法可以确定所探测目标体的深度,但是目前国内外绝大部分仪器厂商生产的航空电磁法仪器探测深度一般不超过200米,而川藏铁路隧道埋深大多在800米左右,一些隧道局部埋深甚至超过1000米,因此航空电磁法的探测深度严重偏浅,不能满足铁路隧道勘探深度的要求,故航空电磁法至2018年前一直未用于铁路物探工作。近10年来,随着技术的进步和发展,加拿大GEOTECH公司GEOTECHGROUPOFCOMPANIES研发了航空瞬变电磁法和航空天然场电磁法两个系统,该公司对电磁法仪器的发射线圈直径、发射功率、发射波形、仪器材料和元器件等进行了大量改进,探测深度有了较大提高,在航空电磁法技术上取得了较大突破。该公司与中国核工业航遥中心合作,在青海格尔木等高寒山区的矿产资源航空电磁法勘探工作中,航空瞬变电磁法的探测深度可达400~600米,其方法资料的分辨率较高;航空天然场电磁法的探测深度可达2000米,其方法资料的分辨率较宏观。为此,2018年12月本申请人采用加拿大GEOTECH公司研发的航空瞬变电磁法和航空天然场电磁法勘探技术,对川藏铁路雅安至昌都段的隧道进行了勘探,这在国内外的铁路隧道地质勘探中尚属首次。采用航空电磁法勘探的目的是,勘探主要岩性界线、地质构造,特别是勘探断层产状视倾角、破碎带宽度以及破碎软弱或富水岩体的埋深和规模,应重点判释隧道洞身高程范围内的资料,为隧道设计提供基础资料。迄今为止,航空电磁法主要用于矿产资源勘探中,在平面上勘探区域一般大致呈矩形,通过勘探,要求得到矩形区域地下的地质情况,因此矿产资源勘探属于面积性勘探,故测线布置通常为几条至几百条测线组成的等测线线间距的矩形网格。一般说来,测线线间距小,勘探精度高,但费用亦高;反之测线线间距大,则勘探精度低,而费用低。在川藏铁路使用航空电磁法进行隧道地质勘探或线路方案比选,在我国工程领域的地质勘探或者在世界铁路工程勘探中尚属首次,铁路隧道航空电磁法勘探的测线布置没有先例可以借鉴。铁路工程为线状工程或条带状工程,在平面上勘探区域为线带状,以勘探铁路线路中线地下断面的地质情况为目的,在川藏铁路的隧道地质勘探中,要求勘探深度为地面至隧道基底以下50米范围,即勘探深度约为0~1500米不等,应重点勘探隧道洞身高程范围内的地质情况。在川藏铁路需要进行航空电磁法勘探的隧道一般为地形陡峻、高寒缺氧、人员无法达到地面线位进行地面物探的长大深埋隧道,这些隧道的埋深大部分地段大多在800m左右,同时隧道所处地形起伏较大,因此在较小范围内呈勘探深度大和勘探深度变化大的特征。为满足川藏铁路隧道地质勘探目的要求,采用航空瞬变电磁法和航空天然场电磁法两种方法进行勘探,并在资料处理中进行两种方法的三维联合反演。如果按上述矿产资源勘探的方式等间距布置测线,在满足隧道中线地下断面勘探精度的条件时,要求测线线间距小、测线数量多,但勘探费用高。若测线线间距大、测线数量少、探测费用低,但不能满足中线地下断面的勘探精度。综合考虑以上情况,为达到铁路隧道勘探目的,提出了适用于铁路隧道航空电磁法勘探的测线布置方法,总体思路是:为保证铁路线条状工程——线路中线地下断面的勘探精度、勘探深度和对三维反演的基本要求,应以线路中线为中心沿线路方向布置测线,即距中线较近的测线线间距应较小,这样能够保证中线地下断面的勘探精度,距中线较远的测线线间距应较大,这样可以节省测线布置工作量。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,以有效对铁路线路中线地下断面的地质情况进行勘探,确保物探资料的可靠性,且最大可能地实现勘探工程的经济性、合理性和高效性。本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:本发明的铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是勘探测线包括:中央测线,布置于线路中线位置;左侧测线群、右侧测线群,沿线路方向分别布置于线路中线的左侧、右侧,左侧测线群、右侧测线群中各测线相对于中央测线对称布置,同侧测线线间距由距中央测线最近的测线线间距为最小,逐渐变至距中央测线最远的测线线间距为最大;左侧测线群最边缘测线与右侧测线群最边缘测线之间的间距为隧道勘探深度的2倍;中央测线、左侧测线群和右侧测线群中各测线的长度为隧道长度与由隧道两端向外延伸的延伸段长度之和。所述左侧测线群由5条测线构成,距中央测线由远至近依次为第一测线、第二测线、第三测线、第四测线和第五测线;所述右侧测线群由5条测线构成,距中央测线由近至远依次为第七测线、第八测线、第九测线、第十测线和第十一测线。所述第五测线、第七测线与中央测线的间距为50m;所述第四测线与第五测线的间距、第七测线与第八测线的间距为100m;所述第三测线与第四测线的间距、第八测线与第九测线的间距为200m;所述第二测线与第三测线的间距、第九测线与第十测线的间距为300m;所述第一测线与第二测线的间距、第十一测线与第十测线的间距为400m;第一测线与第十一测线的间距为2100m。所述延伸段的长度为3000m。本发明的有益效果是主要体现在如下几个方面一、勘探测线采用沿线路方向不等间距布置,由距中线较近的测线线间距较小逐渐变为距中线较远的测线线间距较大的方法,大大减少了测线布置数量,采用布置少的测线即可有效勘探线路中线地下断面的地质情况。如按矿产资源勘探采用50m等间距布置测线方法,应布置43条测线,则工作量大、费用高;如按矿产资源勘探采用200m等间距布置测线方法,应布置12条测线,但因中线附近的测线线间距大,中线地下断面的三维反演资料精度低,不能达到有效勘探中线地下断面地质情况的目的。而本发明的不等间距、11条测线布置的方法,既节约了32条测线的工作量,又保证了中线地下断面物探资料的质量和精度,达到了以勘探铁路线路中线地下断面地质情况的目的。二、线路两侧最边缘测线线间距为勘探深度的2倍,通过资料的三维反演,则航空电磁法在线路中线——隧道位置的勘探深度可以达到地面至隧道基底以下50米范围,满足了川藏铁路隧道勘探深度的基本要求;三、采用测线两端各延伸3000m长度的布置方法,克服了测线两端资料边缘效应的不利影响;四、本发明的测线布置数量仅是矿产资源勘探中采用50m等间距布置测线方法的14,即节省了约4倍的工作量,整个川藏铁路隧道航空电磁法勘探已经按照本发明方法布置测线,预计川藏铁路隧道航空电磁法勘探费用约1.5亿元,因此本发明节约航空物探费用大约4.5亿元。本发明为铁路隧道电磁法勘探的测线布置提供了科学依据,保证了中线地下断面物探资料的可靠性,最大可能地实现了经济、合理、高效。附图说明本说明书包括如下幅附图:图1是本发明铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法的示意图立面;图2是本发明铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法的示意图平面;图3是反演电阻率横断面-线路中线左右两侧最边缘测线线间距与勘探深度关系示意图;图4至图12是折多山隧道航空电磁法勘探试验不同测线布置组合线路中线三维联合反演电阻率断面图;图13是实施例1-折多山隧道航空电磁法勘探试验成果断面图;图14是实施例2-茶洛隧道航空电磁法勘探成果断面图;图15是实施例3-是孜拉山隧道航空电磁法勘探成果断面图。图中示出标记及所对应的名称:线路中线A、测线长度L、隧道长度L0、延伸段长度L1、第一测线1、第二测线2、第三测线3、第四测线4、第五测线5、中央测线6、第七测线7、第八测线8、第九测线9、第十测线10、第十一测线11。具体实施方式下面结合附图以及3个实施例对本发明进一步说明。在川藏铁路隧道勘探中,要求勘探深度为1000m。参照图3,当左右两侧最边缘测线线间距大于2000m后,在线路中线位置地下断面的航空电磁法勘探资料显示勘探深度达到了1000m左右,即线路两侧最边缘测线线间距应为隧道勘探深度的2倍,因此为满足隧道勘探深度1000m的基本要求,线路左右最边缘测线间距应大于2000m,即为2100m。按现有矿产资源勘探的等测线线间距布置原则进行铁路隧道勘探的测线布置,当采用50m小等测线线间距布置测线的方法,需布置43条测线,该测线线间距的布置能够满足线路中线地下断面的勘探精度,但工作量大、费用高。当采用200m大等测线线间距布置测线方法,需布置12条测线,但因中线附近的测线线间距大,中线地下断面的三维反演资料精度低,不能达到勘探中线地下断面地质情况的目的。参照图1和图2,本发明的铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是勘探测线包括:中央测线6,布置于线路中线A位置;左侧测线群、右侧测线群,沿线路方向分别布置于线路中线A的左侧、右侧,左侧测线群、右侧测线群中各测线相对于中央测线6对称布置,同侧测线线间距由距中央测线6最近的测线线间距为最小,逐渐变至距中央测线6最远的测线线间距为最大,大量节省测线布置数量,且可有效对铁路线路中线地下断面的地质情况进行勘探,确保物探资料的可靠性,且最大可能地实现勘探工程的经济性、合理性和高效性。左侧测线群最边缘测线与右侧测线群最边缘测线之间的间距为隧道勘探深度的2倍,隧道位置的勘探深度可以达到地面至隧道基底以下50米范围,满足了川藏铁路隧道勘探深度的基本要求。中央测线6、左侧测线群和右侧测线群中各测线的测线长度L为隧道长度L0与由隧道两端向外延伸的延伸段长度L1之和,以克服测线两端资料边缘效应的不利影响。参照图2,作为优选方案,所述左侧测线群由5条测线构成,距中央测线6由远至近依次为第一测线1、第二测线2、第三测线3、第四测线4和第五测线5;所述右侧测线群由5条测线构成,距中央测线6由近至远依次为第七测线7、第八测线8、第九测线9、第十测线10和第十一测线11。与传统测线布置方法相比较,本发明以不等间距、共11条测线布置的方法,节约了32条测线的工作量,保证了中线地下断面物探资料的质量和精度,达到了以勘探铁路线路中线地下断面地质情况的目的。在川藏铁路的隧道航空电磁法勘探中,采用本发明的测线布置方法可节省费用达4.5亿元,经济效益显著。参照图2,作为进一步的优选方案,所述第五测线5、第七测线7与中央测线6的间距为50m;所述第四测线4与第五测线5的间距、第七测线7与第八测线8的间距为100m;所述第三测线3与第四测线4的间距、第八测线8与第九测线9的间距为200m;所述第二测线2与第三测线3的间距、第九测线9与第十测线10的间距为300m;所述第一测线1与第二测线2的间距、第十一测线11与第十测线10的间距为400m;第一测线1与第十一测线11的间距为2100m,可满足勘探深度为1000m的要求。参照图1,所述延伸段长度L1为3000m,足以克服测线两端资料边缘效应的不利影响。实施例1——川藏铁路折多山隧道航空电磁法勘探试验1试验目的2018年12月22日至2019年1月28日在川藏铁路折多山隧道AK289+000~AK270+000段进行了航空电磁法勘探试验。折多山隧道所处地域交通方便,在试验工作前,已经在试验段落的大部分地段进行了地面音频大地电磁法勘探工作。进行航空电磁法勘探试验的目的是:1.勘探主要岩性界线、地质构造,特别是探测断层产状视倾角以及破碎软弱或富水岩体的埋深和规模,应重点判释隧道洞身高程范围内的资料,为隧道设计提供基础资料。2.把所作航空电磁法资料与相应地段的地面音频大地电磁法资料以及地质资料进行对比,评价本次航空电磁法勘探的试验效果和勘探能力,为后续整个川藏铁路开展隧道航空物探工作提供依据和决策。3.验证铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法——本发明的效果,并根据试验结果优化航空电磁法勘探的测线布置。2地质简况折多山隧道位于四川省康定县,为高中山区。隧道左线长度约38380m,右线长度约38450m。折多山隧道试验段出露地层主要为:上覆第四系粗角砾土、卵石土、块石土。下伏基岩为三叠系上统两河口组T3ln浅变质粉砂岩、泥质粉砂质板岩、绢云母板岩等,侏倭组T3zw石英砂岩与板岩互层,杂谷脑组T3z变质石英砂岩、变质钙质石英砂岩夹板岩;新近系花岗质糜棱岩myl、细~粗黑云母二长花岗岩ηγN1等。隧道试验段在大地构造上位于全球著名的特提斯-喜马拉雅构造域东缘的泛华夏大陆古生代-中生代羌塘-三江构造区北特提斯构造域之松潘-甘孜褶皱系与扬子准地台的衔接部位附近,断裂比较发育,岩浆活动频繁。折多山隧道试验段穿越的主要断裂有F13玉龙希断裂、F14勒吉普断层、F17多尔金措-龙古断裂和F21司车断裂等。3测线布置参照图1和图2,为克服资料边缘效应的不利影响和满足资料处理中三维反演对探测深度的基本要求,根据对航空电磁法的研究和实际工作经验总结,测线纵向长度应在所要求测线长度的基础上两端各外延3000m;两条最边缘测线线间距应是所要求探测深度的约2倍。在川藏铁路隧道物探中,一般要求勘探深度为1000m。为此,首先在线路中线位置AK292+000~AK267+000段布置1条测线,然后对称线路中线,在AK292+000~AK267+000段线路左右两侧位置平行线路各布置9条测线,测线间距分别为50m、100m和200m,即由距中线最近的测线间距为50m逐渐变至400m。4试验结果①测线布置优化本次折多山隧道航空电磁法勘探试验的目的之一是验证铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法——本发明的效果,并优化测线布置。抽选测线:在本次试验中,沿线路方向并对称线路左右两侧位置布置19条测线,为了对比不同条数测线布置的航空电磁法探测效果并优化测线布置,从19条测线中分别抽选出3条、5条、7条、9条、11条、13条、15条、17条和19条测线进行9种组合、即由上述9种抽选测线的组合资料围绕线路中线地下断面进行三维联合反演成像,最后把9种中线地下断面的三维联合反演成像结果与地面音频大地电磁法资料和地质资料进行对比,以评价航空电磁法的探测效果,9种测线资料的抽选组合并围绕线路中线地下断面进行三维联合电阻率反演成像结果详见图4至图12。为满足资料处理中三维联合反演对勘探深度和资料完整性的基本要求,抽选测线的原则如下:1.线路左右两侧最边缘测线线间距应是所要求探测深度的2倍。本次试验要求探测深度约1000m,由此两条最边缘测线线间距应为2100m;2.首先在线路中线位置选取1条测线,然后沿线路方向对称线路中线,并在左侧和右侧位置选取测线,测线间距由距中线较近的测线逐渐向距中线较远的测线由密变稀。对比评价:一方面,由图4至图12可知,9种三维联合反演电阻率断面图的电性特征在宏观上有大致的对应性,其中,3条、5条、7条和9条测线布置,即4种测线组合的三维联合反演电阻率断面图特征类似,但相似性不高,11条、13条、15条、17条和19条测布置,即5种测线组合的三维联合反演电阻率断面图特征类似,相似性高,说明后5种测线组合的三维联合反演电阻率断面图资料更为可靠,分析原因为后5种测线组合测线线间距较前4种测线组合的测线线间距小,因此反演资料精度高,反演结果更可靠;另一方面,与地面音频大地电磁法资料和地质资料的对比结果表明:11条、13条、15条、17条和19条测线布置比3条、5条、7条和9条测线布置的三维联合反演电阻率断面图对主要地层界线和断层破碎带的反映更好,吻合度更高。测线布置优化结果:综合考虑资料质量、工期和费用等因素,在同时满足隧道勘探精度和测线布置数量最少的条件下,试验结果表明:在川藏铁路隧道的航空电磁法勘探中宜采用11条测线布置的原则,即首先在线路中线位置布置1条测线,然后对称线路中线、在左右位置各布置5条测线,测线间距分别为50m、100m、200m、300m和400m,即由距中线最近的测线间距为50m逐渐变至距中线最远的测线间距为400m,两最边缘测线间距为2100m,测线的具体布置详见图1和图2。②资料对比根据上述测线布置优化结果,把11条测线布置组合的线路中线三维联合反演电阻率断面图资料图13上部,以下简称航空电磁法资料与地面音频大地电磁法反演电阻率断面图资料附图13中上部,以下简称地面物探资料以及地质资料图13中部进行对比,归纳出主要特征如下:宏观电性特征大致对应性:在AK291+310~AK290+180和AK279+810~AK274+550段,航空电磁法资料和地面物探资料均显示为低阻背景区域;在AK284+790~AK283+110段,航空电磁法资料显示为低阻异常,但在该段地面物探资料显示为高阻背景区域,两者资料之间存在矛盾。在其余地段,航空电磁法资料和地面物探资料均显示为中高阻背景区域。因此统计显示航空电磁法资料与地面物探资料约85%的段落宏观电性特征相同。两种资料对比结果表明航空电磁法资料与地面物探资料的宏观电性特征呈大致对应性。电性异常特征一致对应性:在AK290+315、AK283+370、AK282+230、AK279+710和AK274+690位置附近,航空电磁法资料和地面物探资料均显示存在电阻率梯度高值带。因此,统计显示航空电磁法资料与地面物探资料均在同一位置附近出现同一的电性异常特征。两种资料对比表明航空电磁法资料与地面物探资料的电性异常特征具有一致的对应性。对比结果:综上所述,地面音频大地电磁法是目前隧道地质勘探的主要物探方法,也是比较成熟的物探方法;航空电磁法勘探资料和地面音频大地电磁法勘探资料具有较好的对应性表明、特别是电性异常特征一致对应性表明:两种资料对主要地层界线、断层破碎带等均显示较好,即说明航空电磁法对主要地层界线、断层破碎带的探测效果较好,满足隧道地质勘探的基本要求。③航空电磁法勘探成果航空电磁法勘探资料显示:1.在AK274+600附近位置为沉积岩与火成岩的界线;2.在AK290+315、AK283+370、AK282+230、AK279+710和AK274+690等位置为断层破碎带;3.在AK291+070~AK290+690、AK284+780~AK283+460和AK278+880~AK277+910等段存在Ⅴ类物探异常;4.在AK292+000~AK274+690段,虽然基本上均为同一地层岩性,但在其中的AK279+710~AK274+690段,电阻率背景值更低,因此推测该段地质构造发育、隧道围岩更为软弱破碎或含水。综上,通过折多山隧道航空电磁法勘探试验,得到以下两个成果:1.在铁路隧道的航空电磁法勘探中,应沿线路方向并对称线路中线、在线路左右两侧不等间距布置11条测线,即由距中线最近的测线间距较小逐渐变至距中线最远的测线间距较大,两最边缘测线间距为隧道勘探深度的两倍。2.航空电磁法勘探资料与地面音频大地电磁法勘探资料以及地质资料吻合度高,说明根据本发明方法布置测线,航空电磁法对主要地层界线、断层破碎带勘探效果好。实施例2和实施例3——川藏铁路茶洛隧道和孜拉山隧道航空电磁法勘探1勘探目的采用航空电磁法对茶洛隧道和孜拉山隧道进行勘探,目的是查明主要岩性界线、地质构造,特别是查明断层产状视倾角以及破碎、软弱、岩溶发育或富水岩体的埋深和规模,应重点判释隧道洞身高程范围内的资料,为隧道设计提供基础资料。2地质简况①茶洛隧道茶洛隧道位于甘孜州巴塘县茶洛乡西德村至巴塘县松多乡莫西村之间,全长11870m,属于构造剥蚀高山区,地面高程为3400~4900m,最大相对高差约为1460m。隧道地表上覆第四系全新统冲洪积Q4al+pl粉质黏土、卵石土、碎石土;残坡积Q4dl+el粉质黏土、角砾土;下伏稻城小区三叠系列衣组一段T2ly灰色变质细-中粒长石石英杂砂岩、变质泥质粉砂岩与深灰色粉砂质绢云板岩互层;三叠纪下统党恩组T1d灰-灰黑色绢云板岩、杂色千枚岩、变质泥质粉砂岩夹结晶灰岩、白云质鲕状灰岩;二叠纪上统冈达概组三段P3g3主要为浅灰-灰色薄-厚层状结晶灰岩、透闪石大理岩、含石英大理岩夹深灰色绢云千枚岩、砂质板岩、变基性火山岩;中咱小区泥盆系上统塔利玻组D3t中~厚~块状细晶大理岩夹中厚层状结晶灰岩;泥盆系中统苍纳组D2c中厚~厚层状结晶灰岩、白云质灰岩夹少量砂质板岩;泥盆系中统穷错组D2q厚~块状结晶灰岩、生物灰岩、细粒白云岩、白云质灰岩夹少量泥质灰岩、页岩。茶洛隧道位于西藏—三江造山系,穿越F1学巴-义敦断层、F2昌盖-那玛阔断层、F4降曲-色伊断层、F5东江-桑曲断层、F12额帕阔北西向断层、F13义敦热坑北东东向断层断层构造。②孜拉山隧道孜拉山隧道位于贡觉县罗麦乡和则巴乡,全长30415m,属构造剥蚀溶蚀中山~高山地貌,地面高程3000~5100m,最大相对高差2100m。隧道地表上覆第四系全新统冲洪积层Q4al+pl粉质黏土、细圆砾土、碎石土、卵石土;坡残积层Q4dl+el粉质黏土;下伏基岩为雄松群大理岩组Ptxnb大理岩夹片麻岩、石英岩;雄松群片麻岩组Ptxna片麻岩夹片岩、糜棱岩;ηγ52b二长花岗岩燕山期;ηγ51二长花岗岩印支期;γδ51花岗闪长岩印支期;γδ4花岗闪长岩华力西期。隧道位于金沙江缝合带,构造较发育,穿越竹英-山岩断层、罗麦-阿尼断层、波罗-木协断层等9条断层。3测线布置在茶洛隧道和孜拉山隧道的航空电磁法勘中,采用折多山隧道航空电磁法勘探试验成果——测线布置优化结果,即本发明的测线布置方法详见图2布置测线。4应用效果综合分析茶洛隧道和孜拉山隧道的线路中线的三维联合反演电阻率断面图以及地质资料,以物探资料为主、地质资料为辅,解释原则如下:1.结合地质资料,把反演电阻率断面图中的电阻率梯度高值带解释为断层破碎带。2.按照反演电阻率值的相对大小、从小到大,把线路中线三维联合反演电阻率断面图中的低阻异常分为物探Ⅴ类异常、物探Ⅳ类异常和物探Ⅲ类异常以及Ⅱ类区域,分别对应于极破碎、极软弱、岩溶强烈发育或富水体;破碎、软弱、岩溶中等发育或含水岩体;较破碎、较软弱或岩溶强烈发育弱岩体和较完整岩体。现对茶洛隧道和孜拉山隧道航空电磁法勘探资料解释结果和勘探效果分述如下:①茶洛隧道附图4为茶洛隧道的航空电磁法勘探成果资料,图14的上部为航空电磁法勘探三维联合反演电阻率断面图,图14的中部为地质纵断面图、图14的下部为航空电磁法勘探资料地质解释成果断面图。根据上述资料解释原则1,结合图14中部的地质资料,把图14上部资料所显示的电阻率梯度高值带解释为断层破碎带,结果如图14下部的隧道洞身C1K651+420、C1K653+770、C1K654+610和C1K655+860位置所示;根据上述资料解释原则2,把图14上部资料所显示的低阻异常进行分类解释,结果见图14下部的航空电磁法勘探资料地质解释成果断面图。②孜拉山隧道附图15为孜拉山隧道的航空电磁法勘探成果资料,与上述图14茶洛隧道资料解释原则和过程类似,结合图15中部的地质资料,把图15上部资料所显示的电阻率梯度高值带解释为断层破碎带,结果如图15下部的隧道洞身C31K701+130、C31K703+050、C31K706+450、C31K708+190、C31K708+830、C31K712+330、C31K713+960、C31K716+340、C31K720+750和C31K726+420位置所示;根据上述资料解释原则2,把附图5上部资料所显示的低阻异常进行分类解释,结果见图15下部的航空电磁法勘探资料地质解释成果断面图。综上,茶洛隧道和孜拉山隧道的航空电磁法勘探资料与地质调绘资料以及遥感资料吻合度高,说明通过本发明的航空电磁法测线布置,达到了隧道地质勘探目的,同时节约了大量的工作量和物探费用。以上所述只是用图解说明本发明铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内,故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物,均属于本发明所申请的专利范围。

权利要求:1.铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是勘探测线包括:中央测线6,布置于线路中线A位置;左侧测线群、右侧测线群,沿线路方向分别布置于线路中线A的左侧、右侧,左侧测线群、右侧测线群中各测线相对于中央测线6对称布置,同侧测线线间距由距中央测线6最近的测线线间距为最小,逐渐变至距中央测线6最远的测线线间距为最大;左侧测线群最边缘测线与右侧测线群最边缘测线之间的间距为隧道勘探深度的2倍;中央测线6、左侧测线群和右侧测线群中各测线的测线长度L为隧道长度L0与由隧道两端向外延伸的延伸段长度L1之和。2.如权利要求1所述的铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是:所述左侧测线群由5条测线构成,距中央测线6由远至近依次为第一测线1、第二测线2、第三测线3、第四测线4和第五测线5;所述右侧测线群由5条测线构成,距中央测线6由近至远依次为第七测线7、第八测线8、第九测线9、第十测线10和第十一测线11。3.如权利要求2所述的铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是:所述第五测线5、第七测线7与中央测线6的间距为50m;所述第四测线4与第五测线5的间距、第七测线7与第八测线8的间距为100m;所述第三测线3与第四测线4的间距、第八测线8与第九测线9的间距为200m;所述第二测线2与第三测线3的间距、第九测线9与第十测线10的间距为300m;所述第一测线1与第二测线2的间距、第十一测线11与第十测线10的间距为400m;第一测线1与第十一测线11的间距为2100m。4.如权利要求1至3任意一项所述的铁路隧道航空电磁法勘探测线布置方法,其特征是:所述延伸段长度L1为3000m。

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