摘要:貴州地區(qū)碳酸鹽巖覆蓋率達(dá) 80%,在水流的侵蝕作用下,碳酸鹽巖易形成溶洞,溶溝,溶槽等不良地質(zhì)體,對(duì)高速公路建設(shè)有巨大危害。工程物探作為一種高效、無(wú)損、低成本的勘探方法,在巖溶路基勘察中發(fā)揮著重要作用,但由于多解性的存在,單一的物探手段往往受到地質(zhì)及地球物理條件限制,無(wú)法滿足巖溶勘察的精度要求。本文以興義環(huán)城高速公路 K7+260~K7+500 段路基巖溶勘察為例,通過(guò)高密度電法和地震映像法查明巖溶的分布范圍、埋深和發(fā)育情況,經(jīng)鉆孔驗(yàn)證,取得了良好的勘探效果。
關(guān)鍵詞:高密度電法;地震映像法;巖溶路基
1 工區(qū)地質(zhì)與地球物理概況
1.1 工區(qū)地質(zhì)概況場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦,位于峰從間,橫向坡度約 5~10°,路段以填方路基形式通過(guò),場(chǎng)區(qū)海拔 1271.2~1344.4m,相對(duì)高差 73.2m;路線通過(guò)段地面高程在 1059.82~ 1073.78m 之間,相對(duì)高差 13.96m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)繪,場(chǎng)區(qū)巖層產(chǎn)狀為 270°∠11°,主要節(jié)理有 145°∠23°、340 °∠80°兩組;節(jié)理間距 5-10cm,微張,泥質(zhì)充填。場(chǎng)區(qū)巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育。
1.2 工區(qū)地球物理概況場(chǎng)區(qū)覆蓋層為殘坡積層紅粘土,下伏基巖為三疊系中統(tǒng)楊柳井組白云巖。根據(jù)測(cè)區(qū)野外巖土體主要物理量測(cè)量結(jié)果,測(cè)區(qū)主要巖土層的地球物理參數(shù)如下:
由上表可知,紅粘土、白云巖和填充溶洞之間的視電阻率和波阻抗 v都存在明顯差異,為高密度電法和地震映像法勘探提供了較好的地球物理?xiàng)l件。
2 物探方法基本原理
2.1 高密度電法基本原理供電電極(A、B)向地下供電,建立起電場(chǎng)。改變供電裝置(A、B)和測(cè)量裝置(M、N)的排列、大小和相對(duì)位置來(lái)改變電流在地下的分布情況,通過(guò)記錄地面電場(chǎng)的變化,就可以計(jì)算出地層中相應(yīng)位置的視電阻率。
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術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種淺層勘探方法,該方法可以利用多種地震波作為有效信號(hào),通常將反射波作為地震映像的有效信號(hào)。在這種方法中,每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的波形記錄都采用相同的偏移距進(jìn)行激發(fā)和接收。沿測(cè)線方向記錄的各個(gè)測(cè)點(diǎn)的波形,能夠反映出地下介質(zhì)在垂直方向和水平方向上的變化特征。
3 數(shù)據(jù)采集與解釋
興義環(huán)城高速初步勘察階段和施工過(guò)程中均發(fā)現(xiàn)巖溶發(fā)育路基,對(duì)里程樁號(hào) K7+260~K7+500 段路基進(jìn)行物探勘察。
圖 3 為高密度電法視電阻率剖面解釋圖,施倫貝謝爾法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,采集 24 層,采用 3m 電極距布置排列。對(duì)采集得到的數(shù)據(jù),先使用二維電阻率反演成像軟件的數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行預(yù)處理,同時(shí)輸入測(cè)線地面高程數(shù)據(jù),作地形校正,再據(jù)經(jīng)驗(yàn)在軟件中合理設(shè)置解釋所必須的參數(shù),運(yùn)行軟件進(jìn)行反演解釋。
4 結(jié)論
本次物探在工區(qū)填方路段,首先采用高密度電法進(jìn)行勘探,圈釋出異常區(qū)域,再采用地震映像法進(jìn)行勘探,得到以下兩點(diǎn)認(rèn)識(shí):
(1)高密度電法由于多解性,僅通過(guò)低阻異常無(wú)法判斷溶洞的發(fā)育程度;地震映像法對(duì)溶洞有較強(qiáng)的反應(yīng),但無(wú)法對(duì)溶洞進(jìn)行定量分析。綜合兩種方法,能夠相互驗(yàn)證,克服單一方法的局限性,更加準(zhǔn)確查明巖溶的分布范圍、埋深和發(fā)育情況。
(2)路基巖溶區(qū)域地下介質(zhì)復(fù)雜多樣,而物探往往具有不確定性,應(yīng)當(dāng)物探先行,在重點(diǎn)、存在異常的區(qū)域合理布設(shè)鉆探,減少鉆探工作量,降低勘察成本;同時(shí)利用鉆探成果指導(dǎo)物探工作,提高勘察質(zhì)量和物探準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
[1]丁榮勝, 張殿成, 王仕昌,等. 高密度電阻率法和地震映像法在采空區(qū)勘察中的應(yīng)用[J]. 物探與化探, 2010, 34(6):732-736.
[2]中國(guó)水利電力物探科技信息網(wǎng). 工程物探手冊(cè)[M]. 中國(guó)水利水電出版社, 2011.
《綜合物探在巖溶路基勘察中的應(yīng)用》來(lái)源:《四川水泥》,作者:趙鵬輝,吳旭東。
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