摘 要: 作為一種可靠、快速、成本低的物探方法，高密度電法是近年來(lái)工程勘察領(lǐng)域中廣泛使用的一種物探方法，巖溶作為一種典型的不良地質(zhì)現(xiàn)象，它的存在將對(duì)工程產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，本文根據(jù)多年的高密度電法勘探的經(jīng)驗(yàn)，分析了典型巖溶現(xiàn)象的電性特征。

　　關(guān)鍵詞: 高密度電法; 巖溶勘察; 中低阻

　　1 巖溶概述

　　巖溶，又稱喀斯特( KARST) ，是水對(duì)可溶性巖石( 碳酸鹽巖、石膏、巖鹽等) 進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主，流水的沖蝕、潛蝕和崩塌等機(jī)械作用為輔的地質(zhì)作用，以及由這些作用所產(chǎn)生的現(xiàn)象的總稱。巖溶作為一種典型的不良地質(zhì)現(xiàn)象，它的存在將對(duì)工程產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，增加造價(jià)、延誤工期，設(shè)計(jì)變更，同時(shí)造成嚴(yán)重的工程隱患。因此，探明巖溶區(qū)的巖溶分布，是勘察中最重要的一項(xiàng)內(nèi)容。但是，由于巖溶發(fā)育的不確定性及隱蔽性，單純的鉆探很難滿足勘察要求。一方面，鉆探只是一個(gè)點(diǎn)，很難評(píng)價(jià)大范圍的巖溶概況，更無(wú)法探明其規(guī)模、形態(tài)、分布規(guī)律，因此，必須要有一種可靠、快速、成本較低的物探方法與鉆探相互配合、驗(yàn)證，在所有方法中，高密度電法因其成本低、效率高、效率好，而成為巖溶探測(cè)的一個(gè)運(yùn)用最廣泛的一種方法。

　　2 高密度電阻率法原理

　　高密度電阻率法是日本地質(zhì)株式會(huì)社提出并發(fā)展起來(lái)的一種方法，由于高密度電法可以實(shí)現(xiàn)電阻率的快速采集和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，從而改變了電法的傳統(tǒng)工作模式。高密度電法勘探的前提條件是地下介質(zhì)間的導(dǎo)電性差異，和常規(guī)電法一樣，它通過(guò) A、B 電極向地下供電( 電流為 I) ，然后測(cè)量 M、N 極電位差△U，從而求得該記錄點(diǎn)的視電阻率值 ρs =K×△U/I。根據(jù)實(shí)測(cè)的視電阻率剖面進(jìn)行計(jì)算、處理、分析，便可獲得地層中的電阻率分布情況，從而解決相應(yīng)的工程地質(zhì)問(wèn)題。

　　3 實(shí)例運(yùn)用

　　3. 1 工區(qū)概況工區(qū)位于滇西北橫斷山縱向嶺谷區(qū)，總體為構(gòu)造剝蝕溶蝕高中山地貌，工程區(qū)內(nèi)海拔 2 120 ～ 2 535 m，降水極為豐富，場(chǎng)區(qū)表層主要由第四系松散堆積物組成，覆蓋層以下及局部地表為碳酸巖分布區(qū)，巖性以石灰?guī)r為主，碳酸巖分布區(qū)地表巖溶發(fā)育，石芽、溶溝、溶槽、漏斗、落水洞等巖溶微地貌形態(tài)廣泛分布，總體而言，工區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育。

　　3. 2 物性特征通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，勘察區(qū)存在良好的地球物理探測(cè)條件，第四系松散覆蓋層和下伏基巖的不同的風(fēng)化作用以及地下水的溶蝕作用使得巖溶十分發(fā)育，石灰?guī)r的視電阻率比較高，一般在 2 000～ 10 000 Ω·m，隨著巖石中節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、破碎程度、巖溶發(fā)育程度的增強(qiáng)，填充物的增加，視電阻率急劇降低有的降低到 100 Ω·m 以下，這種差異，為利用電阻率法進(jìn)行巖溶勘察提供了必要的物性前提。

　　3. 3 野外測(cè)線布置為對(duì)某場(chǎng)地進(jìn)行總體控制，沿場(chǎng)地縱向布置了四條高密度電法測(cè)線，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)地形，采用電極距5～10 m，溫納裝置排列，從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果中，從中選取了幾處有代表性的斷面進(jìn)行分析。

　　4 結(jié) 論

　　1) 高密度電阻率法測(cè)量間距小、采集測(cè)量數(shù)據(jù)大，通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，生成視電阻率斷面圖、視電阻率反演圖，比較直觀形象地反映了測(cè)量斷面地層及異常體的形態(tài)、產(chǎn)狀等。 2) 基巖范圍內(nèi)大規(guī)模的低阻區(qū)，為巖溶發(fā)育區(qū)。 3) 基巖范圍內(nèi)圈閉的中低阻區(qū)，為充填的溶洞。 4) 基巖范圍內(nèi)圈閉的中阻區(qū)，為無(wú)充填或半充填的溶洞。

　　綜上所述，對(duì)于無(wú)充填的溶洞，一般認(rèn)為其電阻率比基巖電阻率高，但通過(guò)本次物探與鉆探的相互驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)，雖然空洞本身電阻率較高，但由于溶洞的形成與節(jié)理裂隙發(fā)育、地下水的活動(dòng)等因素有關(guān)，水通過(guò)裂隙使溶洞出現(xiàn)充填或半充填，因此，造成溶洞或巖溶發(fā)育區(qū)呈現(xiàn)出低阻特性。因此，基巖內(nèi)出現(xiàn)的中低阻區(qū)，為勘察的重點(diǎn)鉆探區(qū)域，值得后期重視。

　　參 考 文 獻(xiàn):

　　[1] 黃紹逵，歐陽(yáng)玉飛.高密度電法在巖溶勘察中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2009，6( 6) : 72-73.

　　[2] 沈鴻雁.高密度電法勘探方法與技術(shù)[M].北京: 地質(zhì)出版社， 2012.

　　[3] 葉唐進(jìn)，謝強(qiáng)，趙文，等.高密度電法在云桂線鐵路巖溶路基勘察中的應(yīng)用[J].四川建筑，2012. 32( 1) : 87-88.

　　《高密度電法在降水豐富巖溶區(qū)的應(yīng)用》來(lái)源：《四川建材》，作者：彭 斌 ，石登卡。

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