综合物探在岩溶路基勘察中的应用

　　摘要：贵州地区碳酸盐岩覆盖率达 80%，在水流的侵蚀作用下，碳酸盐岩易形成溶洞，溶沟，溶槽等不良地质体，对高速公路建设有巨大危害。工程物探作为一种高效、无损、低成本的勘探方法，在岩溶路基勘察中发挥着重要作用，但由于多解性的存在，单一的物探手段往往受到地质及地球物理条件限制，无法满足岩溶勘察的精度要求。本文以兴义环城高速公路 K7+260～K7+500 段路基岩溶勘察为例，通过高密度电法和地震映像法查明岩溶的分布范围、埋深和发育情况，经钻孔验证，取得了良好的勘探效果。

　　关键词：高密度电法;地震映像法;岩溶路基

　　1 工区地质与地球物理概况

　　1.1 工区地质概况场区地势平坦，位于峰从间，横向坡度约 5～10°，路段以填方路基形式通过，场区海拔 1271.2～1344.4m，相对高差 73.2m;路线通过段地面高程在 1059.82～ 1073.78m 之间，相对高差 13.96m。经地质调绘，场区岩层产状为 270°∠11°，主要节理有 145°∠23°、340 °∠80°两组;节理间距 5-10cm，微张，泥质充填。场区岩体节理、裂隙发育。

　　1.2 工区地球物理概况场区覆盖层为残坡积层红粘土，下伏基岩为三叠系中统杨柳井组白云岩。根据测区野外岩土体主要物理量测量结果，测区主要岩土层的地球物理参数如下：

　　由上表可知，红粘土、白云岩和填充溶洞之间的视电阻率和波阻抗 v都存在明显差异，为高密度电法和地震映像法勘探提供了较好的地球物理条件。

　　2 物探方法基本原理

　　2.1 高密度电法基本原理供电电极(A、B)向地下供电，建立起电场。改变供电装置(A、B)和测量装置(M、N)的排列、大小和相对位置来改变电流在地下的分布情况，通过记录地面电场的变化，就可以计算出地层中相应位置的视电阻率。

　　2.2 地震映像法基本原理地震映像法是基于反射波法最佳偏移距技术发展起来的一种浅层勘探方法，该方法可以利用多种地震波作为有效信号，通常将反射波作为地震映像的有效信号。在这种方法中，每一个测点的波形记录都采用相同的偏移距进行激发和接收。沿测线方向记录的各个测点的波形，能够反映出地下介质在垂直方向和水平方向上的变化特征。

　　3 数据采集与解释

　　兴义环城高速初步勘察阶段和施工过程中均发现岩溶发育路基，对里程桩号 K7+260～K7+500 段路基进行物探勘察。

　　图 3 为高密度电法视电阻率剖面解释图，施伦贝谢尔法进行数据采集，采集 24 层，采用 3m 电极距布置排列。对采集得到的数据，先使用二维电阻率反演成像软件的数据处理功能进行预处理，同时输入测线地面高程数据，作地形校正，再据经验在软件中合理设置解释所必须的参数，运行软件进行反演解释。

　　4 结论

　　本次物探在工区填方路段，首先采用高密度电法进行勘探，圈释出异常区域，再采用地震映像法进行勘探，得到以下两点认识：

　　(1)高密度电法由于多解性，仅通过低阻异常无法判断溶洞的发育程度;地震映像法对溶洞有较强的反应，但无法对溶洞进行定量分析。综合两种方法，能够相互验证，克服单一方法的局限性，更加准确查明岩溶的分布范围、埋深和发育情况。

　　(2)路基岩溶区域地下介质复杂多样，而物探往往具有不确定性，应当物探先行，在重点、存在异常的区域合理布设钻探，减少钻探工作量，降低勘察成本;同时利用钻探成果指导物探工作，提高勘察质量和物探准确性。

　　参考文献

　　[1]丁荣胜, 张殿成, 王仕昌,等. 高密度电阻率法和地震映像法在采空区勘察中的应用[J]. 物探与化探, 2010, 34(6):732-736.

　　[2]中国水利电力物探科技信息网. 工程物探手册[M]. 中国水利水电出版社, 2011.

　　《综合物探在岩溶路基勘察中的应用》来源：《四川水泥》，作者：赵鹏辉，吴旭东。

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