物探勘察在公路施工勘察的應用分析

摘要：在橋梁建設公路建設施工中軟弱地層、溶洞及破碎帶勢必對樁基的穩定性產生影響，設計施工時應引起注意，這就決定了事先采取一定規模的物探手段掌握軟弱底層、破碎帶及溶洞的第一手資料具有前瞻性意義。

關鍵詞：物探；勘察；工程施工；應用

中圖分類號：P31文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）10-0293-02

0前言

阿深高速湖北南段花湖至三溪段衛祥岱大橋位于南峰鎮衛祥岱村境內，是為公路跨越山間凹地、河流，連接隧道而設，分左右兩條線路，設計橋位A2K201+950～A2K202+555、中心樁號A2K202+440。

在工程地質初勘階段，通過利用高密度電法對該大橋進行了工程物探勘察工作，了解了該橋的工程地質條件，為工程的初步設計提供地質依據。

1工程地質條件

橋址區屬構造剝蝕低山丘陵地貌區的山間洼地，地勢相對較低。橋位軸線段地面標高在85.0～136.0m之間，地形起伏較大，現為稻田、旱地，有1條寬約8-12m的山間小溪近東西向穿越。有一條鄉村公路從南峰鎮通往橋址處，交通較為便利。

據區域資料及地質調繪，橋址區大地構造屬于揚子準地臺太子廟臺褶束，受張明山斷裂的影響，區域地層被一系列與褶皺為同一構造應力場的北西西向多期活動斷裂和橫向斷裂所破壞。

橋址區下伏基巖為志留紀泥質粉砂巖和二疊系大冶組灰巖，橋址正處在大冶灰巖和志留系泥質粉砂巖的接觸帶，上覆土層為第四系中更新統沖洪積的含碎石亞粘土（Q2al+pl）。

2物探技術方法與工作量

儀器采用GMD-2E型高密度電法儀，該儀器廣泛應用在礦產、工程檢測與工程探測、地下水、地熱和災害地質等方面，已被人們所熟知。由于高密度電法儀具有成本低、效率高、性能穩定、信息量豐富等特點，取得極好的效果。

高密度電法基本原理：用供電電極（A、B）向地下供直流（或超低頻流）電流，同時在測量電極（M、N）間觀測電位差（ΔUmn），并計算出視電阻率（ρs），各電極同時或不同時沿選定的測線按規定的電距間隔移動。預先人工打好電極，儀器自動切換。觀測工作簡單，工效高；信息豐富，解釋方便，勘探能力顯著提高。

依據技術規范的規定和任務要求，在勘探范圍內布置高密度電法測線11條，剖面長3182m。本次勘探工作采用溫納裝置。

3物探成果及分析

3.1物探異常特征

分析判斷巖溶裂隙發育情況時，結合具體的地質背景環境進行分析，淺部的低電性，主要為表層以上低電性層反映；正常情況下，基巖面沿巖層為高阻反映，當基巖面巖溶裂隙發育時，橫向上呈向下凹陷的電性反映，表現為低阻反映，或為低阻孤立體，說明此處巖溶裂隙較發育，易形成溶洞等不良地質現象，或者說此處巖層較破碎，局部有低阻充填物，存在軟弱地層。若電性層位跟區域地質層位相比，電性層位產生錯動，具有一定的落差，則可能存在斷裂構造。

值得注意的是，高密度電法對巖溶、裂隙、巖洞反映靈敏，但受體積效應影響，在反演成果圖中，所反映的異常范圍比實際地質異常大，應以分析異常的中心為主。

3.2各測線物探異常綜合解釋

圖1為W4線高密度電法反演成果圖，該線放線方向為由西向東，剖面長280m。該剖面覆蓋層厚約10～17m，分布較均勻。剖面上175m垂深22m左右，有一低阻異常，定為B號異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映；剖面上225m垂深23m左右，有一低阻異常，定為C號異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映。

圖2為W7線高密度電法反演成果圖，該線放線方向為由西向東，剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約8～18m。剖面上225m垂深19m左右，有一低阻異常，定為D號異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映；剖面中部和東部基巖風化程度較強。

圖3為W10線高密度電法反演成果圖，該線放線方向為由南向北，剖面長290m。該剖面覆蓋層較厚，約19m，分布較均勻。剖面上145m垂深23m左右，基巖面橫向上呈向下凹陷的低阻反映，定為E號異常，結合鉆探資料電法解釋為溶洞反映。

圖4為W11線高密度電法反演成果圖，該線放線方向為由南向北，剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約7～16m，分布較均勻。剖面上150m垂深30m處，有一相對低阻異常，定為E號異常，電法推斷基巖較破碎，富水性較好。

4結論和建議

W2線剖面上72m垂深20m左右為軟弱地層反映；W4剖面上175m垂深22m左右及225m垂深23m左右為溶洞反映；W7線剖面上225m垂深19m左右為溶洞反映；W10線剖面上145m垂深23m左右為溶洞反映；W11線剖面上150m垂深30m處為破碎帶。

通過以上分析得出：橋址勘探區內覆蓋層厚約0～19m，工程地質巖組以灰巖為主，局部風化程度較強，總體強度較低。

通過試驗生產，發現該方法尚存在一些問題需要解決：

（1）在成圖處理上，每次只能完成一個排列，所成圖為倒梯形，在連續追蹤長剖面時，由于電纜長度有限，電極有限，一個長剖面需要分段多次測量，并且需要足夠的重復測點，以保證剖面圖的銜接。這樣工作量增加，誤差隨之增大；（2）在非水平地區工作時，由計算機繪制帶地形的斷面圖時，目前的軟件還存在一定問題，如地形校正的精確度問題、測深的定量解釋問題等；（3）儀器不能使用較高電壓，在要求測深較大時，由于電壓不足，電流小，電信號弱，造成深部測量的不準確。

參考文獻

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