技术领域
[0001] 本发明涉及地下水帷幕治理领域，具体是一种用于石灰石凹采矿区中隔水帷幕地下水透水通道的综合探测方法。
相关背景技术
[0002] 随着工程建设的发展，石灰石矿凹陷式开采工程常常遇到地下水的大量突水，另外灰岩地区深基坑、地铁、隧道等地下工程也经常因透水诱发地面塌陷等地质灾害，严重危害着人民的生命财产安全。为了防止该类工程灾害发生，多采取注浆形成止水帷幕来封堵地下水的透水通道。但因岩溶及裂隙等透水通道发育的不均一性导致其空间分布极其复杂，要想有效的封堵住地下水的透水通道，控制地下水造成的危害，就必须查清这些透水通道。现有的探测方法多种多样，如高密度电法、地质雷达、跨孔CT等，辅助地质测绘、钻探、连通试验等方法。因各种方法均具有一定的适用条件，高密度电法探测精度较低，探测深度有限，有些工程帷幕深度达到100m以上，高密度电法达不到该深度；电磁法、地震法、电测深等方法，测量深度能满足要求，但其测量精度低，也难以满足要求；超低频地质雷达深度可以达到近百米，但其精度也随之变低；跨孔CT精度较高，但其成本高，施工速度慢。因此现有的一种或几种方法的简单综合难以完成探测精度需要，需要提供一种新型的综合探测方法，能有效的对透水通道进行探测。探测方法的准确性和效率均有很大提高，通过工程应用证实该效果良好。
具体实施方式
[0022] 为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围：
[0023] 实施例提供了一种石灰石凹采矿山地下水透水通道的综合探测方法，其流程如图1所示，其具体步骤如下：
[0024] 步骤一、通过工程地质与水文地质测绘初步确定矿区的地质构造(包括地质断层、褶皱、节理)、地层岩性、地面塌陷、岩溶发育、地表水、地下水类型及其补给、径流、排泄条件，在此基础上初步确定场地岩溶发育方向、水文地质边界条件，以及地下水流动方向，据此布置地下水观测及物探工作。
[0025] 步骤二、根据步骤一中初步确定的地下水流动方向，布设地下水观测井，进行地下水水位观测，根据观测的地下水水位，绘制等水位线图，垂直等水位线方向由高水位到低水位即时地下水流向，地下水的流向也是透水通道的主要方向；所述地下水观测井布设三个，按照等边三角形布设，且井间距20m。
[0026] 步骤三、根据步骤一和步骤二确定的地质构造及透水通道主要方向的基础上，进行综合物探的布设工作，综合物探包括大地电磁法或电测深、高密度电法、采用频率小于20赫兹的超低频地质雷达分区段进行探测；具体物探过程如下：
[0027] (1)在矿区待施工帷幕区沿垂直褶皱或断层的轴向等间距布置3条测线，进行大地电磁法或电测深法探测，以此确定构造倾角、宽度、岩溶发育深度等特征，根据探测物性指标的差异结合步骤一中的工程地质与水文地质勘测数据以及步骤二中地下水水位勘测数据确定透水通道深度上地层的发育特征和规律，判断是否存在断层或破碎带的透水通道从矿区通过，初步确定透水通道的位置；
[0028] (2)沿拟设的帷幕线进行高密度电法探测，高密度电法探测的测点间距为5～10m，通过高密度电法探测帷幕线沿线地层上电阻率变化，其中溶洞或破碎带与周围岩土层有明显的电阻率差异，电阻率低于200Ω的区段划分为低阻异常区；拟建帷幕是在矿坑开挖边界外10m施工的注浆帷幕；
[0029] (3)在完成电阻率探测后，沿拟设帷幕线进行超低频地质雷达探测，得到雷达时间剖面图像，对测得图像首先进行一维滤波去直流漂移，去除零点漂移，第二步进行静校正移动初值时间，第三步进行增益设置，第四步进行巴特沃斯带通滤波，保留有效信号，然后根据波速进行时间—深度的换算得到待解译的图像剖面，划分波速标异常点，结合地质情况分析，可推断解释圈定范围为岩溶通道，如图2所示；
[0030] 步骤四、对比高密度电法探测得到低阻异常区与超低频地质雷达探测的波速标异常区，两者重合的既初步判定为透水通道；对于不一致的地段，采用场地内各岩土层电阻率和介电常数常规数据及地层分布规律，对高密度电法和地质雷达探测的数据进行反推岩溶及破碎带的分布情况，两者反演结论一致的异常地段，也初步判定为透水通道；
[0031] 步骤五、根据步骤四初步确定的地下水透水通道区域布置钻探孔，进行钻探验证是否为破碎带、断层或溶洞，宽度大于10m的地段，异常区两端布置钻孔，进行跨孔CT探测，进一步确定透水通道的准确位置。
[0032] 步骤六、对确定的透水通道的位置分段进行抽注水试验测试，提供帷幕设计参数。
[0033] 以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
