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CUGTEM-19Rad超浅层瞬变电磁仪在堤坝蚁穴勘察中的应用

时间:2024-07-03   访问量:1241

地大华睿


PART 1  项目背景

   
20237月,武汉地大华睿地学技术有限公司受客户委托,应用CUGTEM-19Rad超浅层瞬变电磁仪,采用面等值反磁通瞬变电磁法(TEM)对湖北省武汉市东荆河某堤坝三处蚁穴点开展物探勘察工作。目的是探测区域内的蚁穴分布情况,为堤坝蚁穴治理提供依据。

PART  技术方案



传统的瞬变电磁法因为受关断时间的影响,在关断时间内存在一次场信号的干扰,在浅层勘察中会存在一个探测“盲区”,因而限制了瞬变电磁法在浅层物探勘察中的应用。本次物探工作采用的是武汉地大华睿提出的超浅层瞬变电磁探测方法,可以有效消除盲区,实现对于超浅层地表的精确探测,其原理如下图所示:

地大华睿超浅层瞬变电磁探测

1   超浅层瞬变电磁探测原理示意图



本次物探工作中使用的设备是地大华睿研发的CUGTEM-19Rad超浅层瞬变电磁仪采集TEM资料,通过测定二次场感应电压参数计算视电阻率,从而得到数据进行分析。

在本次资料采集中,我司采用收发一体等值反磁通线圈定点测量方式,天线直径为0.8m,发射等效边长为50m×50m,接收等效面积为200㎡。考虑到探测深度和工区地下电阻率等因素,选择发送频率为6.25Hz,其中,仪器关断时长为150μs、最大发送电流100A、发送电压36V。


地大华睿瞬变电磁仪

2   施工现场


PART  施工方案



根据委托方提供的地质资料,经实地考察,我司工程师沿工作场地内共布置了3处蚁穴探测点。第一处探测点起始里程桩号为7760,终止为7790。共布置三条测线,单条测线长30m,点距0.5米,线距1米,详细布置见下图3。




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图3 第一处探测点分布示意图


第二处探测点起始里程桩号为6767,终止为6787。共布置三条测线,单条测线长20m,点距0.5米,线距1米,详细布置见下图4。


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4   第二处探测点分布示意图


第三处探测点起始里程桩号与频率谐振法一致,共布置三条测线,单条测线长20m,点距0.5米,线距2米,详细布置见图5。


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5   第三处探测点分布示意图


PART  数据解释



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6   第一处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图



图6为第一处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图,从图中可以看出,三条测线从迎水面往外电阻率呈逐渐增高的趋势,推测原因为距迎水面越近,地层标高越小,地层含水量越大引起。


图中圈出多处低阻异常,根据异常值的高低,推测低阻区为渗漏引起异常。相对低阻区为蚁穴引起异常。


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7   第二处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图

图7为第二处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图,从图中可以看出,三条测线从迎水面往外电阻率呈逐渐增高的趋势,推测原因为距迎水面越近,地层标高越小,地层含水量越大引起。

图中圈出多处低阻异常,根据异常值的高低,判断相对低阻区为蚁穴引起异常。

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8   第三处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图

图8为第三处蚁穴TEM勘察视电阻等值线图,从图中可以看出,三条测线从迎水面往外电阻率呈逐渐增高的趋势,推测原因为距迎水面越近,地层标高越小,地层含水量越大引起。

图中圈出多处低阻异常,根据异常值的高低,相对低阻区为蚁穴引起异常。其中下面两条测线右端青色区域为金属标志牌引起异常。


PART  结论与建议


1、结论


综合物探资料和地质资料,本次物探工作结论如下:

第一处(7760)蚁穴位置:1线(背水面),7777~7778.5米、7781~7783.5米;2线(中间测线),7775~7776.5米,7781.5~7783米。

第二处(6767)蚁穴位置:1线(背水面),6775.5~6776.5米、6779~6779.8米、6781.5~6782.2米;2线(中间测线),6774.5~6776米、6777.5~6778.5米、6780~6781米。

第三处蚁穴位置:1线(背水面),5.5~7.0米、7.8~9.4米;2线(中间测线),10~11.7米。


2、建议


本次物探勘察工作由于天气原因,工作时间有限,测线长度较短,异常背景场长度不够,可能对异常判断带来影响。另外,在做第三处蚁穴勘察时,路面已有积水,会对结果带来一定干扰。



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