高密度电法在高速公路勘察中的若干应用.pdf

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1、第2期福建地质GeologyofFujian159高密度电法在高速公路勘察中的若干应用杨文明(福建省交通规划设计院，福州，350004)摘要高密度电法是近年来在高速公路勘察中常用的一种探测手段，结合高速公路线路工程勘察，列举该方法在基岩面探测、隐伏构造探测、溶蚀发育区探测领域的使用及效果。关键词高密度电法高速公路基岩面构造溶蚀高密度电法勘探是由日本地质计测株式会社(1980年)根据电法勘探理论而开发的勘探技术[1]，其基本原理与传统电阻率法相似，属一种阵列勘探方法，在野外测量时将全部电极置于测线上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪实现数据的快速

2、和自动采集，集电测深与电剖面功能于一体，以地下岩土体电性差异为基础，研究在施加电场的作用下地下传导电流的分布规律，求解地下介质的模型电阻率。高密度电法与常规直流电法对比，有着许多突出的优点，例如能获得更丰富的电性信息、更高效的工作效率等，因此广泛地用于找矿、找水和寻找浅层地质构造等领域。笔者在高速公路勘察中使用高密度电法也取得了较好的效果。1数据处理高密度电阻率法室内资料分析是使用电法处理辅助软件、电阻率反演成像系统及成图软件等对野外采集的数据进行计算、分析、成图。笔者在数据处理中用RES2DINV处理软件及Surfer、AutoCAD成图软件，首先对

3、野外采集回来的原始数据进行初步成图分析，剔除畸变点，然后使用RES2DINV对初步处理的数据进行成像，加入地形信息，进行地形改正和深度反演拟合，最后对处理结果进行综合分析解释，用Surfer、AutoCAD等绘制成最终成果图件，高密度电法资料处理流程顺序如下：数据重排(地形数据编辑)一剔除异变点一设置反演参数与二维反演一电阻率剖面一地质解释2实例2．1基岩面探测福建金淘至安溪高速公路石鼓山隧道斜井工程进口段基岩面埋深勘察，基岩岩性为凝灰熔岩，部分地段基岩出露，该区域的前期钻孔揭露，其表层的覆盖层厚度均不超过20m，收稿日期：2011-01—19作者简介

4、：杨文明(1976一)，男，工程师，物探专业。*建地毋GeologyofFuii8．第30卷根据此种情况，选用高密度电法进行基岩面埋深探测。现场施工时采用具体参数如F：温纳(WN)装置．电极总数60根，极距5In．层数15层。根据模型电阻率等值线图(图1a)(数据为电阻率对数值)中可以明业看出，表层电阻率低．为覆盖层(残坡积土及强Jx【化)；由衷及里模型电阻率值逐渐增大，模型电阻率100～400n·m推断为第四系覆盖层．模型电阻率大于400n·m推断为弱一微风化凝灰熔岩。剖面桩号}080处基岩出露，其余地段存在覆盖层；厚度不超过18m。后在桩号+】80

5、处打孔验证．钻孔揭露的弱风化面深度为llIn，电法推断的弱风化面为11．2m，误差为02m(图1b)。图1石鼓山隧道斜井右线YJ测线模型电阻率等值线图【a)及推断地质剖面圈(b)Fig．1Diagramshowingthemodelresislivilyisopleth(a)andthegeologicalprnfile(b)01"theY1lineofthesloprightlineintheShigushantunnel2．2隐伏构造探铡松撰至建瓯高速公路钟山大桥桥址区有一宽度为几r米的构造破碎带，为配台钻探及测绘摸清构造的空间范围，采用高密度电法

6、进行探测，具体参数如F：采用温纳装置．电极总数60根，电擞距10m，一次排列长度590In，观测屠数lo层。第2期畅i日；扁密度电法在高畦公路勘#中的若f应用从图2等值线色阶图中可以看出，在水平距离140～230m存在一明显低阻体．倾向大里程方向，判断为构造破碎带．低阻产生的原因是该处破碎富水。后经测绘及钻探验证，物探判断的构造平面位置及倾向准确，平面误差约为3m。图2钟山大桥A1测线模型电阻率等值线图Fig2DiagramshowingthemodelresistivityisoplethoftheAllineintheZhongshangreatb

7、ridge2．3石灰岩区的溶蚀发育带探测永安至武平高速公路，鼓石背隧道进口段为礴质灰岩，存在溶洞(溶蚀发育)，要求盔明其空间分布区域。根据该区地质情况．沿隧道轴线及其左右间距6m平行布置高密度电法测线3条(ZI～z3)，其目的是查明测线下的溶蚀发育区域，并结合3条测线各自的探测情况进行推断溶蚀发育的平面分布情况．为溶蚀发育区下一步处理提供地质依据。探测的具体参数为：单边三极装置(AMN．单边收敛采集)，电极总数60根．电极距5m，层数为30层。图3～5分别为Z1～z3测线的模型电阻率等伉线瞬(数据为电阻率对数值)及推断地质剖面图。z1～z3测线模型电阻

8、率色阶图中可大致分为以下3个区域。完整基岩区：模型电阻率大于1000n·m。第四系覆盖层：模喇