Combined application of electrical resistivity tomography and multi-channel analysis of surface waves methods in the tunnel detection: A case study from Kocaeli University Campus Site, Turkey摘要
在本研究中,在地表进行了二维电阻率层析成像(ERT)和一维多通道面波分析(MASW),以便确定在一条小溪中为校园道路修建的排水隧道的位置,并查明其与科贾埃利大学校园周围地质单元的关系。众所周知,在地表进行地球物理勘查通常用于可行性研究,以及在隧道施工前查明隧道路线上可能出现的地质问题。通过地球物理手段揭示已完工隧道及其周围地下特征的实例很少。因此,本研究旨在采用地表地球物理方法(ERT和MASW)在隧道上方进行测量,以便揭示地下隧道及其周围环境的一般特征。在ERT研究中,利用四种不同的阵列来解决这个问题。它们分别是Wenner-e、β、γ和Schlumberger。针对这里的隧道问题,我们综合利用这些阵列设计了一个可能代表该地区由泥灰岩层所控制的地质构造模型。在研究中,测试了所有这些阵列对解决该问题的有效性。然后,评估了从现场采集的数据,以便通过测试选择合适的阵列去解决实际问题。在这些研究的基础上,把ERT线24-46m之间的MASW研究结果与所有ERT数据进行了比较,以揭示隧道及其周围的地质现象。在依据ERT建立的2D电阻率模型中,隧道部分的电阻率值(ρ)大于80Ωm,而隧道周围则小于55Ωm。中高电阻率值通常是填土层具有的特征。MASW研究显示,隧道中的剪切波速(Vs)较低(<250m/s),而隧道周围的剪切波速较高(250和500m/s)。在隧道以下深处和该场地东北部,岩土层具有相对较高的剪切波速(Vs>400m/s)。对比ERT和MASW结果,发现这两种方法在揭示隧道深度和大小方面表现出良好的一致性。虽然ERT研究中划分的不同地层在识别隧道时通常能够获得成功,但相关模型在区分周围的填土、风化和完整泥岩层时却显示出不同的结果。另一方面,在确定隧道位置方面,MASW结果比预期的更为成功。通过对比这两种方法,表明同时使用ERT和MASW方法可以在检查埋藏隧道的位置及其与周围地质单元的关系时获得更有效的结果。
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