浅谈物探法在高速公路岩溶勘察中应用

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1、浅谈物探法在高速公路岩溶勘察中应用　　摘要:以杭金衡高速公路D、E合同段岩溶勘察为例，介绍了高密度电阻率法、自然电位法、探地雷达等工作原理和方法，解决了困扰建设的难题。通过在该高速公路施工勘察中的成功应用，说明了多种物探方法的综合应用对于互相对比纠正、正确解释地质现象和查遗补漏是有益和必要的。探测结果表明综合物探方法在岩溶探测具有不可替代的优越性，而且具有方便、经济、快捷和成果直观的特点。关键词:高速公路;物探;岩溶中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：8在杭金衙高速公路D、E合同段，施工单位在路基填筑、桥梁桩基础钻

2、探过程中遇到了岩溶问题，造成了路基塌陷、桩孔坡环等事故，严重的是个别施工机械也随之沉陷，严重阻碍了道路施工。初期给出的处理措施是路基段随塌随填、桥梁段逐桩钻探，查明溶洞回填，但是随后施工还是遇到和前期一样的问题和困难。原因是岩溶发育极其无规律性，钻探作为一种精确地确定地质现象的方法，但考虑钻孔孔径小，不可能面面俱到，对于隐伏在地下形状极不确定的地质目标，就难以用钻探方法，而工程物理勘察正是可以解决这个难题的有效方法。工程物探是利用物体的不同物理特性来区分物体的，根据不同的物体特性因而有不同的物探方法，如电阻率法、电位法、频率测深法、

3、电磁法、声波探测、放射性测井等等。综合性物探就是在不同地方，根据不同的物体特性采用不同的物探方法测定;或者在同一地带、同一物体采用不同的物探手段测定进行对比、综合，从而区分出地质体。在杭金衙高速公路D、E合同段，考虑地层结构、岩体物理性质、地下水埋深等条件选择了四种方法:高密度电阻率法、自然电位法、视电阻率法、探地雷达。1地质概况根据前期钻探的资料，工作区所出露的地层自上而下为:第四系(Q):灰褐一棕红色冲洪积、坡积成因的亚粘土、亚砂土含卵石、砂卵石等。白坚系上统(K2):暗紫色泥岩、粉砂岩，底部夹数层砾岩。白里系下统(KI):灰色

4、、黄绿色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。塞武系下统(El):深灰色中层状白云质灰岩一黑色含炭硅质页岩夹炭质页岩。震旦系上统(Zb):白云岩及白云质砂岩，下部粉砂质页岩或粉砂岩与白云岩交互。震旦系下统(Za):浅灰绿色凝灰质细砂岩、粉砂岩一紫色砂岩、含砾砂岩、砾岩。工作区位于区域NE向深大断裂附近，构造碎裂岩发育。8地下水水位随地形地貌变化较大，河流阶地埋藏较大，漫滩地水量丰富。2高密度电阻率法高密度电阻率法是二十世纪八十年代地球物理工作者为适应山地物探的需要而提出的一种电法勘探新技术，其基本原理与常规的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电阻率

5、法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。在设计和技术实施上，高密度电阻率法电测系统采用先进的自动控制理论和大规模集成电路，使用的电极数量多，而且电极之间可自由组合，这样就可以提取更多的地电信息，使电阻率法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。与常规电阻率法相比，高密度电阻率法具有以下优点:(1)电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差;(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息;(3)数据的采集和收录全

6、部实现了自动化(或半自动化)，不仅采集速度快，而且避免了由于人工操作所出现的误差和错误;8(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度。通过高密度电阻率法在E合同段的有效性试验，采用对地下结构反映更为精细、清晰的温纳装置(a排列)和矩形A一MN排列法。最小电极距在详测路段小于2米，普查路段可适当放宽至5米。a排列适用于固定断面扫描测量，测量时，AM=MN二NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线;接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B

7、、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线;不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。矩形A一MN排列适用于变断面连续滚动扫描测量，其测量断面为矩形，测量时，M、N不动，A逐点向左移动，得到一条滚动线;接着A、M、N同时向右移动一个电极，M、N不动，A逐点向左移动，得到另一条滚动线;不断滚动测量下去，得到矩形断面。‘高密度电阻率法的数据在室内经过转换后，先人工剔除测量过程由于电极度接地不好而产生的个别数据畸变点，然后利用二维反演软件进行反演计算，和邻近钻探资料对比验证，最后解释绘制成工程地质剖面。图l、图2是0号断面A一MN排列探测的反演结

8、果，从图中可以看出，此断面上有三块电阻率低值区，为地下溶蚀裂隙的反映，第一处是K284+896~K284十904范围内，其相对埋深大约为15~16米;第二处是K284+940一K284+947段，其相对埋深为7一8米;第三处是K284