赵广茂 孟宪波

(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津 300052)

1 概述

岩溶对铁路桥梁、路基建设影响较大,在铁路勘察中必须将岩溶规模、边界探测准确。岩溶经常发育在可溶性的纯灰岩地层或断层破碎带、岩溶与围岩之间,一般存在着明显的波速差异。基于波速差异，可以利用井间地震层析成像技术进行两孔之间的岩溶探测,地震层析成像技术,以其分辨率高的特点而主要应用于精细构造和目标的探测[1-5],自20世纪90年代以来,井间地震层析成像技术逐步进入实用化阶段。

2 井间地震层析成像原理

井间地震层析成像是在两个钻孔间采用一发多收的扇形观测系统,组成密集交叉的射线网络,如图1所示,最后经过反演得到两孔之间的弹性波速度分布图像：坚硬完整的地层波速较高,而节理裂隙、溶蚀洞穴发育处,会出现波速异常,波速呈现相对低速,从而可以确定岩溶的分布情况。反演采用SIRT算法也称联合迭代重建法[6-10],图2为井间地震层析成像反演流程图[11]。

图1 井间地震层析成像观测系统

图4 井间地震层析与声波测井结果(图中虚线为验证钻孔)

图2 井间地震层析成像反演流程

3 井间地震层析成像试验

在京沪线某段进行井间地震层析成像岩溶勘察试验,钻孔布置情况见图3,发射钻孔为zk03,接收钻孔为zk09,孔深50 m,孔间距35 m。为检验井间地震层析成像在岩溶探测中的效果,在zk03与zk09之间布置两个检验钻孔zk05,zk07,孔深为50 m。本工区水位深度16.8 m。

图3 试验钻孔布置示……