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地震反射波CDP叠加技术在台山核电海域花岗岩孤石探测中的应用福建省建筑设计研究院汇报人：刘宏岳安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•台山核电站位于广东省台山市赤溪镇腰古咀，采用国际最先进的EPR三代核电机组，单机容量为175万千瓦，是目前世界上单机容量最大的核电机组。取水隧洞长度4.33km，双洞取水，开挖洞径为9.03m。海域盾构法施工。1概述一、概述安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部一、概述安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•2.物探要解决的问题•2.1基岩突起•2.2孤石台山核电站取水隧洞海域部分采用盾构法施工，在盾构掘进前，应尽可能的探查清楚掘进区域的大直径球状风化物的赋存情况，尤其是直径大于1m的孤石，并对基岩面（中风化顶面）进行判识，为盾构施工提出不利地段。安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•陆地地质代表图片安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•3.物探方法—高分辨率地震反射波方法•3.1震源-气动机械声波连续冲击震源•3.2观测系统•24道1M道间距普查阶段•24道0.5M道间距异常详查阶段•3.3叠加方式•3.4导航定位RTK-GPS•工程采用准CDP叠加方法，即抽取小面元的来自不同激震点、不同接收点上接收的反射地震信号进行叠加。实际工作中按1m/0.5m面元叠加，普查阶段(道间距1m)CDP覆盖次数在16-20次之间，详查阶段(道间距0.5m)覆盖次数在20-24次之间。安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•4、探测结果1号取水隧洞花岗岩段地震反射波时间剖面图(局部)安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•4、探测结果台山核电1号取水隧洞粉砂岩段地震反射波时间剖面图(局部)安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•4、探测结果水上高频、高密度多次覆盖地震反射波勘探成果安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•花岗岩风化残留体主要分布在核电岸边300m范围内，1号隧洞有三处风化残留体（其中1处基岩突起，2处孤石群，2号洞有四处风化残留体（2处基岩突起、2处孤石群）安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•5.验证•5.1钻探验证安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•5.验证•5.1钻探验证安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部•5.2水下垂直爆破钻探验证•爆破钻探验证结果：物探成果验收后，建设单位采用水下钻探、水下垂直钻孔控制爆破的方式排除花岗岩孤石对盾构掘进的影响，1号隧洞在里程K0+310～K0+360段物探确定的异常范围内按1m方格网布置钻孔，每延米里程布置10个钻孔，钻探结果表明花岗岩突起段的边界和埋深与物探结果基本吻合；K0+310～K0+360m区段隧洞标高范围内共53个钻孔发现孤石，孤石大小不等，其中厚度小于1m的孤石35处，大于等于1m的孤石18个；孤石最小0.4m，最大在K0+330m处，有4段孤石叠加，近乎呈直立状。安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部5.3施工验证海底隧洞盾构通过1号隧洞K0+310～K0+360段、K0+406～K0+447段物探确定的异常范围段后，分别进行了数次停机作业，组织专业作业人员在2.2bar~3.0bar的压力条件下，进行了多达数百人次的带压进仓作业，共打捞出大小不等的弧石71块，最长的一块弧石达130公分。图为从盾构压力仓内打捞出的弧石。安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部6、结论与讨论1、采用工程物探方法探查影响海底隧道施工的风化残留体和孤石(群)，在国内尚属首次，没有工程先例可供参考。本工程针对性地选用水域走航式高频高密度地震反射波方法，采取密点距多次CDP叠加技术，通过成果资料分析，发现了地震反射波异常反映，对地层及地质异常体的识别清晰。通过对异常地段钻孔取芯的验证，证明了解释结果可靠，物探精度满足探测要求，该方法对探测海底地层中的孤石(群)是有效的。查清了花岗岩孤石的位置和分布，为盾构施工提出不利地质地段，为今后类似工程积累经验和技术。2、测试过程中要精确控制电缆飘移、摆动等带来的误差，是个难题，工作中除尽量选择海况好、风平浪静的时间测试，主要采取增加测线密度的方式解决，在洞身范围内保证有足够的测线覆盖。3、按照目前的技术水平，只能探测风化残留体(孤石)的分布范围与埋藏深度，孤石的具体形态尚无法探测清楚。4、异常地质体的地震波场反演与成像是解决此类工程问题的进一步研究方向。安全第一质量第一追求卓越中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目部