- 汤克轩;赵吉祥;刘栋臣;张文波;王长伟;赵楠;
要充分发挥钻孔电视在水利枢纽工程勘察中的应用价值，需通过有效的识别、分析和统计方式，对钻孔电视所包含的各种地质信息进行深入挖掘。本文首先对各种地质现象在钻孔电视图像中的表现形式进行了特征分析；然后对各种地质要素在性状统计及规律分析的基础上，进行信息关联和空间推演；最后依托工程实践，提炼和总结了基于钻孔电视的地层结构划分，断层、皱褶、软弱夹层、岩溶等不良地质体识别，水文地质特征分析及工程地质条件评价的思路和方法。研究结果表明，基于典型特征提取和变化规律分析的钻孔电视解译方式，使钻孔电视解译不再局限于表观现象描述，而是能有效地分析地质体性状，并推演其空间展布，对提高钻孔电视解译深度，丰富解译信息意义重大，从而为库坝稳定性评价和防渗设计提供切实有用的依据。
2025年01期 v.22 31-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 3860K] - 李才;田清朝;于怀昌;刘文辉;索奎;
堤防在水体侵入时会引起堤防内部电阻率变化，时移电阻率法通过捕捉堤防内部电阻率的时空变化，能够识别潜在的渗流通道。本文探讨了时移电阻率法在鄱阳湖角丰圩堤防隐患监测中的应用，利用6个时刻的剖面观测数据，对比单一反演和时移反演的结果，获得了堤防隐患处电阻率变化情况，有效地揭示了电阻率变化显著的区域，识别了由于渗流导致的隐患区域和主要的渗流通道位置，为后续的堤防隐患加固工作提供了科学依据。本文讨论了实际工作中时移高密度电法监测工作的有效措施，从剖面位置选取、观测装置选择、数据处理和反演计算等方面提出了建议，从而能在复杂的外部干扰条件下，确保结果的稳定性和可靠性。本文认为时移电法为堤防隐患监测提供了精确高效的手段，使堤防内部结构变化的动态监测成为可能。
2025年01期 v.22 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 8979K] - 董毅;仝景阳;吴佩凝;卢玲玲;
为提高粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)在电磁法数据反演中的寻优能力，结合基因遗传使粒子变异特点形成遗传粒子群算法(Genetic Algorithm Particle Swarm Optimization, GAPSO),将其用于等值反磁通瞬变电磁法(Opposing Coils Transient Electromagnetic Method, OCTEM)探测采空区的数据处理中。对比分析两层、三层和四层地质模型的合成数据反演结果，认为GAPSO相对常规PSO具有更优的搜索效果。结合等值反磁通瞬变电磁法探测采空区实例，联合烟圈反演、软件处理结果和GAPSO反演结果进行对比分析，对5~(-2)煤层附近的综合解释地质异常位置进行钻孔验证。钻孔揭露5~(-2)煤层附近掉钻约1.5 m,为不含水采空区，这与GAPSO反演结果最吻合。研究表明，遗传粒子群算法处理OCTEM数据的结果是可靠的，并且该方法对初始模型依赖低，适用于煤矿采空区的等值反磁通瞬变电磁法勘探。
2025年01期 v.22 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2280K] - 罗昊;李秀;邓飞;曹正锋;王耀;禄盛;罗久飞;
地震波法是隧道仰拱质量检测的重要方法，对预防潜在交通风险、保障隧道长期稳定运行至关重要。为了获得高品质地震波信号，利用有限元方法构建了隧道的三维模型，模拟了冲击锤震源在仰拱表面的冲击过程，并探讨了质量、速度和半径对冲击过程的影响规律。研究表明：当冲击锤质量由10 kg增至30 kg时，地震信号振幅增大，且基本呈线性变化，主频降低且降幅缩小，频宽变小且降幅扩大；当冲击锤速度由2 m/s增至4 m/s时，地震信号振幅增大，但增幅有所下降，主频基本保持不变，频宽增大且增幅扩大；当冲击锤半径由0.06 m增至0.1 m时，地震信号振幅增大但增幅下降，主频降低且降幅扩大，频宽变小且降幅扩大。此外，依据仿真结果，设计了质量为10 kg、速度为4 m/s、半径为0.06 m的气动冲击锤在某运营隧道进行现场试验，试验结果表明，该震源能够获得高品质的地震波信号，并对仰拱底界面进行清晰成像，本研究成果可以为运营隧道仰拱工程质量检测提供参考。
2025年01期 v.22 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2085K] - 徐涛;耿德祥;曹建伟;田成富;王明明;
为了能利用探地雷达图像中的纹理特征，自动判断路基病害类型，本文提出一种基于纹理特征和支持向量机的路基病害探地雷达图像识别方法。首先采用Gabor滤波器提取不同病害类型的路基探地雷达图像样本的纹理特征；然后结合支持向量机对提取的纹理特征进行建模、训练，通过Gabor滤波器和基于轮廓系数的最佳聚类数选择的K-均值聚类算法(Optimal K-Means Clustering Selection Algorithm Base on Silhouette Coefficient Index, OKMS算法)对实测探地雷达图像进行异常分割；最后，利用训练完成的支持向量机对分割的路基病害异常区域进行识别。结果表明：利用Gabor滤波器结合OKMS算法可以对探地雷达图像进行异常分割，完成训练的支持向量机对分割出的路基病害异常识别效果明显，识别准确率达95.28%,为路基探地雷达图像自动化解释提供了新方法。
2025年01期 v.22 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K] - 王永刚;杨建华;董鹏;刘永;甘小迎;
乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程穿越我国西南典型的热带、亚热带岩溶地貌，受该区域崎岖地形、高山峡谷、陡倾地层等复杂地层和岩性构造影响，常规勘探手段如麻花钻、静力触探、钻探等难以开展，为了查明该区域塔基地层和岩性分布情况，采用高密度电法对塔基地层结构进行探测。开挖及钻探结果表明：高密度电法的电阻率剖面可以清晰地划分出岩性分界面、风化带分布、断裂带和岩溶的发育及其填充情况，取得了良好的地质探测效果。尤其是在隐伏岩溶精细化探测方面，为设计人员提供了量化的岩溶空间分布，给其后续进行线路优化、基础设计及处理方案提供了可靠的数据支撑。
2025年01期 v.22 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2981K] - 王荣东;张成杰;马锦国;李伟科;周明文;宋明艺;章志勇;
在广州白云区某工程建设场地，岩溶发育，过大的钻探密度不仅会带来勘探成本的急剧上升，且施工过程中会带来地面塌陷风险。本文针对场地条件采用面波CMP(Common Middle Point)法和跨孔弹性波层析成像技术相结合的综合物探技术手段，在CMP面波法进行地面物探普查的基础上，再在物探异常位置布置钻孔验证，并在验证孔中实施跨孔弹性波层析成像(Computed Tomography, CT),物探成果与钻孔资料吻合。本文所采用的面波CMP法和跨孔弹性波CT综合应用技术可有效、快速地解决城区复杂条件场地的岩溶分布问题，为工程设计、处理提供可靠的地质资料；同时可在宏观上更精细地把控建设场地的岩溶空间位置和连通性情况，有效地避免不必要的施工风险，对其他城区岩溶勘察项目具有参考意义。
2025年01期 v.22 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K] - 范磊;金学良;罗忠琴;
随着煤矿开采深度逐步增加，主采煤层顶板砂岩裂隙水的防治一直是困扰煤矿防治水工作的重点和难点，其特征是探查、预测、疏放难度大，尤其对顶板砂岩富水性的定量预测是目前煤矿安全绿色开采亟待解决的问题。因此利用主成分分析、灰色关联性分析及震电多属性研究煤层顶板砂岩富水性的影响，结合评价岩层富水性的指标，即“岩性结构指数L”、“钻孔单位涌水量q”,再利用多元非线性回归分析构建PCA-MRA数学模型，定量预测煤层顶板砂岩富水性。对淮北许疃煤矿83下采区7_2煤层顶板砂岩富水性的定量预测研究结果表明，此模型经过数学运算将多种相关震电属性融合后，构建出煤层顶板砂岩富水性定量表征参量，其校正后的决定系数达95.94%,提高了煤层顶板砂岩富水性预测的精度，为煤层顶底板砂岩富水性定量预测提供了一种全新的方法。
2025年01期 v.22 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2228K] - 郑伟;田仁飞;孙广凯;
为了提高隧道超前地质预报的准确性，以有效预防施工中可能出现的围岩坍塌、局部塌方以及地下水涌出等地质灾害，本次研究综合运用地质雷达法、正演模拟和时频分析等技术，以全面识别并直观地展示隧道掌子面前方的围岩情况。并将时频多次压缩变换应用到地质雷达信号处理中，与传统的时频方法进行对比分析。研究结果表明，时频多次压缩变换可以准确地对包含谐波和冲击样式组分的非平稳信号进行分类，并同时描述其时频特性；该方法还能显著提升地质雷达的分辨率，使其能够准确识别出厚度在2.0～3.6 m之间的岩溶异常体，进而更有效地划分薄层地质异常体的边界面。这为隧道地质超前预报提供了强有力的技术支撑，显著提高了预报的精确度，也为地质雷达处理解释提供了丰富的经验和有价值的参考。
2025年01期 v.22 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]