CN111897005B - 基于cmpcc二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，包括以下步骤：S1,开展大范围遥感解译、野外调查、探槽，获取线路一定范围内、断裂上至少1‑2个活动断层确切观测点；S2，基于S1，开展高精度遥感解译，结合地貌调查，调整断层可能的平面分布位置，并确定线路附近的遥感和地貌观测点；S3,选取线路附近的典型遥感和地貌观测点，开展CMPCC二维面波测量验证。通过该方法，可进一步增加分布于铁路沿线的、可靠的活动断裂观测点，有利于勘察设计和施工防护。该方法同时适用于公路、水利水电及其他大型建筑的工程建设。
Description
技术领域
本发明属于勘察技术领域，具体涉及一种基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法。
背景技术
第四纪，尤其是全新世活动过的活动断层对工程影响较大。中国大陆、尤其是青藏高原发育大量全新世活动断裂，铁路需避让或大角度穿越活动断裂，准确确定活动断裂的位置是线路避让、穿越设计的基础。现有活动断裂位置判定的方法，主要包括野外露头调查和遥感解译等方法。野外露头调查包括剖面观测和探槽开挖等，属于地表尺度的调查，精度和准度较高，但仅能发现特定条件下保存下来的几个观测点，而这些准确的观测点因为太少，往往在建筑物沿线难以获取，且大量探槽开挖易造成环境破坏。遥感解译属于非接触式的、天空尺度的调查，可进行整个区域的调查和评价，但准度是否可靠有待验证。因此，在铁路勘察设计中，现有活动断裂调查存在确定的线路附近的准确点位过少，且活动断层平面位置准度较低的问题。
基于CMPCC二维面波的吸收散射综合分析法(以下简称CMPCC二维面波)由甘肃铁道综合工程勘察院有限公司于2014年发明(ZL201410639110.2)，主要用于0～20米深度范围内，对薄层分辩、道路塌陷及性质、湿陷性黄土圈定、空洞及岩溶探查、管线调查等。尚未用于活动断层这一特殊构造的位置探测，但其具备探测由于断层活动而引起第四系松散地层物性差异的能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，解决了现有铁路勘察设计中活动断裂避让、穿越设计中活动断层位置难以准确确定的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，包括以下步骤：
S1,开展大范围遥感解译、野外调查、探槽，获取线路一定范围内、断裂上至少1-2个活动断层确切观测点；
S2，基于S1，开展高精度遥感解译，结合地貌调查，调整断层可能的平面分布位置，并确定线路附近的遥感和地貌观测点；
S3,选取线路附近的典型遥感和地貌观测点，开展CMPCC二维面波测量验证。
进一步的，所述S1的具体步骤为：
S1a1,根据既有资料，结合遥感解译，判定活动断裂的大致位置及可能的出露点；
S1a2，开展活动断裂的大致位置及可能的出露点的野外调查、探槽开挖，明确其活动性，并确定至少1-2个活动断层确切观测点。
进一步的，所述S2的具体步骤为：
S2a1,以S1a2确定的动断层确切观测点为起点，开展高精度遥感解译，调整断层可能的平面分布位置；
S2a2,以S1a2确定的活动断层确切观测点为起点，S2a1中调整的断层可能的平面分布位置为范围，开展沿线地貌调查，确定地貌陡坎、水系错动、断层三角面等断层地貌错动标志，继续调整断层可能的平面分布位置及主要地貌观测点。
进一步的，所述S3的具体步骤为：
S3a1,从S2a2中确定的主要地貌观测点中选取线路附近较可靠的3-5个断层地貌观测点，并按可靠度排序；
S3a2,依次针对S3a1步骤中确定的断层地貌观测点开展CMPCC二维面波野外测量、数据处理、地质解译，逐步验证S3a1中的地貌观测点并获取其产状，为保证断面位置的准确识别，测量断面长度一般应在100-200m以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明以野外露头调查和遥感解译结果为基础，在第四纪地层覆盖地区，利用CMPCC二维面波这一物探方法进行松散层地层剖面的结构探测，获取第四纪地层被显著错动的位置，并利用附近已有露头调查结果进行验证。通过该方法，可进一步增加分布于铁路沿线的、可靠的活动断裂观测点，有利于勘察设计和施工防护。该方法同时适用于公路、水利水电及其他大型建筑的工程建设。
附图说明
图1是本发明方法的流程图；
图2是野外断面布置示意图；
图3是某断裂第四系地层CMPPC探测效果图及断层位置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提及的“CMPCC”指的是日本Hayashi和Koichi于2004年首先提出的共中心点互相关道集(Common Mid Point Cross Correlation，简称CMPCC)方法。
参见图1和图2所示，一种基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，包括以下步骤：
S1,开展大范围遥感解译、野外调查、探槽等，获取线路一定范围内、断裂上至少1-2个活动断层确切观测点；
具体流程为：
S1a1,根据既有资料，结合遥感解译，判定活动断裂的大致位置及可能的出露点；
S1a2，开展活动断裂的大致位置及可能的出露点的野外调查、探槽开挖，明确其活动性，并确定至少1-2个活动断层确切观测点。
S2，基于S1，开展高精度遥感解译，结合地貌调查，调整断层可能的平面分布位置，并确定线路附近的遥感和地貌观测点；
具体流程为：
S2a1,以S1a2确定的动断层确切观测点为起点，开展高精度遥感解译，调整断层可能的平面分布位置；
S2a2,以S1a2确定的动断层确切观测点为起点，S2a1中调整的断层可能的平面分布位置为范围，开展沿线地貌调查，确定地貌陡坎、水系错动等断层地貌错动标志，继续调整断层可能的平面分布位置及主要地貌观测点。
S3,选取线路附近的典型遥感和地貌观测点，开展CMPCC二维面波测量验证；
具体流程为：
S3a1,从S2a2中确定的主要地貌地貌观测点中选取线路附近较可靠的3-5个断层地貌观测点，并按可靠度排序；
S3a2,依次针对S3a1步骤中确定的断层地貌观测点开展CMPCC二维面波野外测量、数据处理、地质解译，逐步验证S3a1中的地貌观测点并获取其产状，测量断面长度应保证在100-200m以上。
实施例：
参见图3，在西部某复杂山区的铁路勘察设计项目中，线路从A活动断层附近穿过，初步设计了线路方案1和线路方案2，需通过确定断层的位置来决定采用哪条线路方案及其所对应的桥梁、路基或隧道工程形式。
首先按照S1步骤，通过大范围遥感解译，获取了A活动断裂的大致位置。并通过野外调查、探槽开挖和地层测年，确定了1个确切的断层观测点，断层表现为走滑错动为主，兼具逆冲分量。
在此基础上，根据S2步骤，开展高精度遥感解译，结合地貌调查，确定了断层大致的走向及2个疑似断层陡坎和1个疑似走滑错动，这与确切断层观测点观察到的走滑错动为主的性质相一致，证明3个疑似观测点较为可靠。这3个疑似观测点植被茂密，第四系地层覆盖，难以确认其是否一定为断层穿过位置。
为此，根据S3步骤，将3个疑似观测点作为CMPCC二维面波目标探测点。由于第二个陡坎错动迹象更为明显，率先针对该点开展了一条长200m的CMPCC二维面波探测，获取了该段落的影像，清晰的显示出第四系地层被显著错动，错动界面即断层所在位置。根据确定的断层位置，考虑到桥梁不宜穿越活动断层或离活动断层太近，建议方案1的隧道工程形式更为合理。
该方法首次提出在传统地质调查的基础上，通过使用CMPCC二维面波这一物探方法，快速确定活动断层在铁路线路附近的位置。这一新方法的成功使用丰富了勘察数据，为线路走向、线路工程形式(桥梁、路基、隧道)等的确定提供了重要的支撑，提高了勘察设计的效率。同时，该方法的使用减少了在高原生态脆弱区开挖探槽造成的生态破坏。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内的局部修改或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。
Claims (3)
1.基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1,开展大范围遥感解译、野外调查、探槽，获取线路一定范围内、断裂上至少1-2个活动断层确切观测点；
S2，基于S1，开展高精度遥感解译，结合地貌调查，调整断层可能的平面分布位置，并确定线路附近的遥感和地貌观测点；
S3,选取线路附近的典型遥感和地貌观测点，开展CMPCC二维面波测量验证；
所述S1的具体步骤为：
S1a1, 根据既有资料，结合遥感解译，判定活动断裂的大致位置及可能的出露点；
S1a2，开展活动断裂的大致位置及可能的出露点的野外调查、探槽开挖，明确其活动性，并确定至少1-2个活动断层确切观测点。
2.根据权利要求1所述的基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，其特征在于：
所述S2的具体步骤为：
S2a1,以S1a2确定的活动断层确切观测点为起点，开展高精度遥感解译，调整断层可能的平面分布位置；
S2a2,以S1a2确定的活动断层确切观测点为起点，S2a1中调整的断层可能的平面分布位置为范围，开展沿线地貌调查，确定断层地貌错动标志，所述断层地貌错动标志包括地貌陡坎、水系错动、断层三角面，继续调整断层可能的平面分布位置及主要地貌观测点。
3.根据权利要求2所述的基于CMPCC二维面波的铁路沿线第四纪活动断裂位置探测方法，其特征在于：
所述S3的具体步骤为：
S3a1,从S2a2中确定的主要地貌地貌观测点中选取线路附近较可靠的3-5个断层地貌观测点，并按可靠度排序；
S3a2, 依次针对S3a1步骤中确定的断层地貌观测点开展CMPCC二维面波野外测量、数据处理、地质解译，逐步验证S3a1中的地貌观测点并获取其产状，测量断面长度应保证在100-200m以上。
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Citations (2)
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| CN109212626A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-15 | 辽宁省地质勘查院有限责任公司 | 一种古生物化石地质遗迹勘查的方法 |
Non-Patent Citations (6)
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| 包银铁路断裂构造遥感勘察与地质选线;刘桂卫等;《铁道工程学报》;20180815(第08期);全文 * |
| 基于CMPCC 二维面波的吸收散射综合分析法;蔡少峰;《地球物理学进展》;20191231;第34卷(第1期);结论部分 * |
| 多元信息在断裂空间展布调查中的应用――以马金-乌镇断裂为例;梅岩辉等;《科技通报》;20130115(第01期);摘要、结论部分 * |
| 天山内部那拉提断裂晚第四纪活动速率;吴传勇等;《内陆地震》;20130615(第02期);全文 * |
| 遥感技术在浦梅线地质勘察中应用研究;刘桂卫等;《铁道工程学报》;20161215(第12期);全文 * |
| 野马河―大雪山断裂肃北段晚第四纪活动特征研究;吴明等;《地震工程学报》;20170415(第02期);全文 * |
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