高密度電法在高速公路勘察中的應(yīng)用

　　摘要：闡述了高密度電阻率方法高速公路探測(cè)中的應(yīng)用，可有效地查明地下目標(biāo)體的埋深及分布范圍,為設(shè)計(jì)等提供可靠依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：高密度電法，采空區(qū)，地面沉陷，構(gòu)造，巖土層劃分，探測(cè)　　

　　1高密度電法的主要特點(diǎn)　

　　高密度電法進(jìn)行二維地電斷面測(cè)量，兼具剖面法與測(cè)深法的功能。能有效的進(jìn)行多種電極排列方式的掃描探測(cè)，因而可以獲得較豐富的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)信息，具有點(diǎn)距小、采樣密度高的特點(diǎn)。敷設(shè)一次導(dǎo)線可進(jìn)行數(shù)千個(gè)記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測(cè)，不僅采集速度快，而且避免了可能手工操作所出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

　　通常工程上進(jìn)行電法勘察時(shí)，常常采取小點(diǎn)距、高數(shù)據(jù)采集密度以達(dá)到高精度的數(shù)據(jù)要求。與傳統(tǒng)的電阻率法相比，高密度電法成本低、效率高，信息豐富，解釋方便�？碧侥芰︼@著提高，尤其適合目前工程地質(zhì)勘察中，解決目標(biāo)體埋深不大、規(guī)模較小的地質(zhì)任務(wù)�！�

　　2高密度電法用于高速公路勘察中的主要任務(wù)　　

　　在高速公路的勘察中，一般說來主要的物探工作目的不外乎如下幾點(diǎn)：

　�。�1）可能的災(zāi)害地質(zhì)體的探查，如巖溶、采空區(qū)、塌陷區(qū)；

　�。�2）構(gòu)造勘察，如斷層斷裂帶的規(guī)模、傾向、傾角，巖石接觸帶（面）的圈定等；

　�。�3）輔助地質(zhì)分層，比如覆蓋層厚度及風(fēng)化層劃分。解決這些問題，高密度電法可以達(dá)到理想的效果�！　�

　　3高密度電法野外工作裝置　

　　高密度電法野外工作裝置形式較多，總電極數(shù)與點(diǎn)距可根據(jù)場(chǎng)地與勘察深度任意選擇。

　　固定斷面掃描測(cè)量方式數(shù)據(jù)采集結(jié)果其視電阻率斷面為一倒梯型剖面；變斷面連續(xù)滾動(dòng)掃描測(cè)量方式其視電阻率斷面為一平行四邊形剖面。

　　裝置選擇、具體施工方式，本著有效、簡(jiǎn)單易操作、對(duì)周圍環(huán)境影響小、投入人員和經(jīng)濟(jì)成本低的原則，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇裝置布置。目前在高速公路勘察中，主要裝置選擇如下：（其中的A、B為供電電極，M、N為測(cè)量電極）。

　�。�1）電極排列如下：極距選擇根據(jù)探察目標(biāo)體的大小而適當(dāng)確定。一般目標(biāo)體越小，需要探測(cè)的越精細(xì)，則選擇的機(jī)距越小，相應(yīng)的探測(cè)深度也就越小。測(cè)量斷面為倒梯形。　

　　測(cè)量時(shí)，AM=MN=NB為一個(gè)電極間距，A、B、M、N逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng)，得到第一條剖面線；接著AM、MN、NB增大一個(gè)電極間距，A、B、M、N逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng)，得到另一條剖面線；這樣不斷掃描測(cè)量下去，得到倒梯形斷面。

　�。�2）A-MN-B四極測(cè)深排列

　　該裝置適用于變斷面連續(xù)滾動(dòng)掃描測(cè)量，電極排列如下：

　　測(cè)量時(shí)，M、N不動(dòng)，A逐點(diǎn)向左移動(dòng)，同時(shí)B逐點(diǎn)向右移動(dòng)，得到一條滾動(dòng)線；接著A、M、N、B同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)電極，M、N不動(dòng)，A逐點(diǎn)向左移動(dòng)，同時(shí)B逐點(diǎn)向右移動(dòng)，得到另一條滾動(dòng)線；這樣不斷滾動(dòng)測(cè)量下去，得到矩形斷面。

　　高密度電法大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)采集為高精度反演成像提供了可靠的保證，能較直觀、形象地反映地下采空區(qū)異常的埋深、分布范圍等，地質(zhì)效果良好�？捎行У夭槊鞯叵履繕�(biāo)體的埋深及分布范圍,為相關(guān)的設(shè)計(jì)處理提供依據(jù)。　　

　　4工程實(shí)例　

　　4.1地下采空塌陷區(qū)

　　主要是采空部位上部巖石的崩塌導(dǎo)致覆蓋層的下沉。坍塌后，上部土層不再密實(shí)，而是變的松散，因此相比周圍巖層來說，異常特征表現(xiàn)為電阻率值發(fā)生較大變化。

　　下圖是一個(gè)巷道異常特征圖像。巷道開口在半山坡，深度距工作面（垂直）約15米，圍巖為粉砂巖，洞中無積水。（攀枝花砝埡路采空區(qū)探測(cè)，2005年，選擇電極距3米）

　　4.2構(gòu)造探測(cè)

　　反演圖中明顯的電阻率差異，可推斷出構(gòu)造帶的范圍、傾向、傾角。探測(cè)區(qū)主要巖性為石灰?guī)r（杭州至瑞麗高速公路貴州境思南至遵義公路工程某隧道。2009年，選擇電極距10米）

　　4.3 巖土層劃分

　�。ê贾葜寥瘥惛咚俟�路貴州境思南至遵義公路工程某隧道。2009年，選擇電極距10米，主要巖性為砂巖），從反演圖像可以很清楚的劃分出巖層的風(fēng)化層位�！�

　　參考文獻(xiàn)

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