东华理工大学毕业论文 摘要
声波测井在公路隧道勘查中的应用
摘 要
本文主要对广东省合水至船塘高速公路隧道勘查中的14口井弹性波测井中采集到的数据进行处理。根据设计要求，对隧道进出洞口及洞身的勘探孔进行声波测试（包括PS测井和声波速度测井）。依据实测岩体和岩石弹性波速，对小金口等几个隧道的弹性波测井资料进行了分析研究，结果表明，隧道口0到2米处为全风化层，横波速度约为0.5(km/s),纵波速度约为1.0(km/s),而岩芯样品声波测试波速约为1.5(km/s)。 4米以下波速明显增大，反映为强风化特征。16米以下横波和纵波更大，定位弱风化层。根据PS测井资料计算了岩土弹性力学参数（包括动弹性模量、动剪切模量、静弹性模量等），并依据相应规范对隧道围岩类别进行了划分，结果表明，小金口等隧道围岩较完整。此成果可为合水至船塘高速公路隧道施工设计提供依据。
关键词：PS测井; 声波速度测井; 围岩类别
东华理工大学毕业论文 Abstract
ABSTRACT
This article is mainly about the data processing of the 14elastic wave logging in the
reconnaissance of HeShui—ChuanTang expressway, GuangDong province. The date research of elastic wave logging indicate the tunnel of XiaoJinKou. Depend on the requirement of the design, using sonic wave testing including PS logging and sonic wave logging to give a test to the reconnaissance hole of the exit and its main part of the tunnel. I know from 0 to 2 miters is all decency. The velocity of the transverse wave is about 0.5(kilometer per second), the velocity of longitudinal wave is about 1.0 (kilometer per second), and the velocity of the sonic wave testing of the sample is about 1.5(kilometer per second). The velocity of the sonic wave extends obvious under the depth of 4m, we can confirm it most decency and 16m below the velocity of the sonic is faster, so confirm it weak decency. Depend on the elasticity velocity of the wave in the rock, we can know the parameter of elasticity of the wall rock tunnel, physics index of the rock, providing a true index of the wall rock tunnel and the types of wall rock.
Key words：PS logging; sonic wave logging; the types of wall rock
东华理工大学毕业论文 目录
目 录
绪 论 ................................................................ 2 1.1地层 ............................................................. 2 1.2 岩浆岩 ........................................................... 3 1.3构造 ............................................................. 3 1.3.1变形构造 ..................................................... 3 1.3.2断裂构造 ..................................................... 4 1.4区域稳定性 ....................................................... 4 1.4.1新构造运动 ................................................... 4 1.4.2.断裂活动 ..................................................... 5 1.4.3.地震活动 ..................................................... 5 2. 水文地质条件 ....................................................... 6 2.1松散岩类孔隙水 ................................................... 6 2.2 基岩裂隙水 ....................................................... 6 2.3 红层孔隙裂隙水 ................................................... 6 2.4 不良地质 ......................................................... 6 3. 弹性波测井 ......................................................... 7 3.1.PS测井 .......................................................... 7 3.1.1.测量原理及野外工作方法 ....................................... 7 3.1.2 PS测井资料整理方法 .......................................... 8 3.2 声波速度测井 .................................................... 8 3.2.1 测量原理及工作方法技术 ....................................... 8 3.2.2 声波速度测井资料整理方法 ..................................... 9 3.3 测井仪器设备 ..................................................... 9 4. 声波测井资料解释 ................................................... 9 4.1.实测岩体波速统计 ................................................ 12 4.2 岩体的力学参数计算 .............................................. 13 4.3 隧道围岩分类 .................................................... 19 4.4 隧道围岩的完整性评价 ............................................ 19 结 论 ............................................................... 21 参考文献 ............................................................. 28
东华理工大学毕业论文 绪论
绪 论
合水至船塘（祁尾）高速公路位于我省东北部，是国家重点公路（纵5）河源—广州（口岸）的重要一段，也是我省“三纵四横七连”的重要一纵。项目建成后，我省“西纵”将全线贯通，直接连接连—霍国道主干线、上海—洛阳国家重点公路、上海—武汉国家重点公路，形成高速公路网的规模效益，并构成粤西、粤中地区高速公路骨架。
本项目全线按高速公路标准兴建，全封闭、全立交，全长约73.8公里，共设桥梁103坐，隧道13坐，涵洞594坐，互通立交3处。
依据《公路工程地质勘察规范》（JTG070－2004）和设计要求，主要对隧道进出洞口及洞身的勘探孔进行声波测试（包括PS测井和声波速度测井），获取岩体和岩石的弹性波速度；依据实测岩体和岩石弹性波速，了解隧道围岩的弹性特征，计算岩土弹性力学参数（包括动弹性模量、动剪切模量、静弹性模量等），为判定隧道围岩的破碎程度、围岩分类提供定量指标。
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东华理工大学毕业论文 地质概况
1. 地质概况
1.1地层
合水至船塘（祁尾）高速公路K40+560以前位于断陷盆地，K40+560以后位于大别造山带大别造山带是夹于华北地块与扬子地块之间秦岭—大别—苏鲁造山带的一部分，古老的结晶基底剥露最深，变质岩层发育最全。
公路沿线以由不同类型的变质岩的变质表壳岩和变质深成岩组成的“大别杂岩”为主体，由于经受强烈的变形变质作用，同构造期花岗岩浆的混合化作用和后期花岗岩浆的侵蚀破坏作用，改造和模糊了原始层序和岩性，层序难以恢复。地（岩）层及其工程特征见表1-1.
表1-1地（岩）层一览表
地质年代单位 代 新生代 白垩纪 第四纪 纪 世 全新世 上更新世 晚世 早世 晚世 构造-地 (岩)层单位 戚家桥组 黑石渡组 毛坦厂组 凤凰台组 八道尖组 褚佛庵组 黄龙岗组 祥云寨组 牛角冲 下五显片麻套 片麻岩 新莆沟岩组 狮子凸岩组 仰天凸岩组 代号 Q4 Q3 K2q K1h J3m J3f Pt3- Pz1b Pt3- Pz1z Pt3- Pz1h Pt3- Pz1x Pt3- Pz1n Xgn Sgn Ygn 11厚度(m) 5～25 5～27 >1700 >2400 >800 >1700 >445 >682 >936 >804 主要岩性描述 亚粘土、砂、卵砾石土 含铁锰结核亚粘土 红色松散砂砾岩、含砾粗砂岩 含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩 安山岩、粗面岩 安山或凝灰质角砾岩 砾岩夹石英长石砂岩及砂岩 薄层白云(二云)石英片岩夹石英岩 薄层黑云石英片岩、白云片岩夹石英岩 斑点状（石榴石）白云石英片岩 夹石英片岩、云母片岩 薄层状石英岩,局部夹白云石英片岩 片麻状花岗岩、花岗质片麻岩 主要为二长花岗片麻岩 少量钾长花岗质片麻岩 中细粒石英二长质、石英二长 闪长质片麻岩 细粒二长质片麻岩 中生代 侏罗纪 早元古代 - 新元古代 佛子岭岩群 岳西片麻岩套 2