綜合物探方法在地質災害調查中的應用

■曾杰東

（廣西水文地質工程地質隊 廣西柳州 545006）

綜合物探方法在地質災害調查中的應用

■曾杰東

（廣西水文地質工程地質隊 廣西柳州 545006）

介紹了在地質災害調查中常用的幾種物探方法的適用條件和應用范圍，并通過實例展示了各種方法的應用效果。結果表明淺層物探方法應用效果顯著，在地質災害調查中具有較好的應用前景。

地質災害調查綜合物探方法層析成像地震映象

1 工程地質概況及地球物理特征

（1）工程地質概況。地形地貌：工作區位于柳州市區及其北部一帶，柳江河從工作區通過，地貌形態類型主要有：侵蝕堆積河流階地、溶蝕堆積孤峰平原及巖溶盆地、侵蝕溶蝕峰叢洼地及峰林谷地、及構造溶蝕剝蝕低丘山地等，無巖溶大泉和地下河出露和分布。

（2）地球物理特征。物性差異是有效開展物探工作的理論前提，場地地形則是順利開展物探工作的條件，不同的物探方法對地形地質條件有不同的要求。測區下伏基巖電阻率、電導率、相對介電常數、縱波速度等物性參數存在不同程度差異，隨巖石風化程度、巖溶、裂隙發育程度等不同，地下介質電性存在較大差異，形成了不同的電性和介電界面，為此次物探勘查提供了地球物理前提。

2 工作方法技術及儀器設備

（1）高密度電法。高密度電法的原理與普通電法相同，采用多功能直流電法儀為主控機，配以多路電極轉換器以及大線電纜、電極等構成的高密度電法測量系統進行數據采集，根據場地條件和地質條件選取一種或多種裝置進行數據采集，由專用軟件進行地形校正、數據濾波、反演計算等一系列處理后，繪制物探剖面視電阻率等值線及反演斷面圖，根據圖中視電阻率分布形態，了解地下一定深度范圍內橫向電性變化情況和垂向電性的變化特征，再綜合分析判斷覆蓋層厚度及異常體的位置及規模。

探測儀器采用重慶奔騰數控技術研究所生產的WDJD-3型多功能數字直流激電儀和WGMD-3高密度測量系統。

（2）地震映像法。地震映像法，是基于反射波法中的最佳偏移距技術發展起來的一種常用淺地層勘探方法，在地震映像數據采集中，最重要的是確定有效波及其最佳偏移距，為此需要做試驗剖面，進行干擾波調查，分析各種波的傳播規律，確定能夠最好地反映探測目標的有效波，以及該有效波在時間域和空間域的最佳時空段。探測儀器采用重慶地質儀器廠生產的DZQ48型高分辨率地震儀。

3 資料處理與成果分析

本次物探工作按 《水利水電工程物探規程》（SL 326-2005）和《鐵路工程不良地質勘察規程》（Tb10027-2012）執行。

（1）高密度電法。通過數據處理計算后繪制各測線視電阻率等值線圖及反演圖，圖中用顏色區分視電阻率值，同一顏色等視電阻率條帶的深度位置及形狀，反映同一電性層的埋深和起伏形態，資料解釋時可在色譜圖上直接讀取基巖面的深度、位置。根據視電阻率等值線圖分析測區不同地層的電性特征，結合地質調查和鉆探資料圈定地層分界線；在較純碳酸巖地層低阻異常帶，延深大，判斷為斷層，低阻異常且等值線稀疏，有低阻閉合區段判斷為巖溶發育區。

（2）地震映像法。通過數據處理計算后繪制時間剖面圖。根據時間剖面圖中波的旅行時間、幅度、頻率與波形變化等特征，可以推斷目的物的內部結構以及深度、形狀等。當斷層或巖性接觸帶存在時，在斷層的棱角點或巖性突變點產生繞射波，形成雙曲線型同相軸。當巖溶存在時，反射波的同相軸成弧型，其頂點對應與溶洞定點對應，或波的同相軸紊亂，連續性差，有時與旁邊的同相軸完全錯斷，以及反射波信號微弱，甚至缺失，局部形成空白區域。

（3）成果分析。①地面物探：根據區域地質資料及地面物探探測結果綜合分析，本次地面物探工作共探明工作區內幾個斷層破碎帶與測線相交的位置；探明了幾處與測線相交的地層界線的位置；查明了幾處巖溶裂隙發育段。②地層巖性：探明了10處與測線相交的地層界線的準確位置，測區內主要地層巖性為第四系覆蓋層，層厚約0～25m之間；測區大部分布的C2d地層的淺灰色厚層、塊狀白云巖；在測區西部歐陽嶺一帶和北部分布的C1d2地層的以砂巖、礫狀砂巖、粉砂質泥巖、頁巖夾灰巖透鏡體為主的碎屑巖；測區東部牛姆坪一帶，分布的二疊系地層的以硅質巖、泥巖、泥質灰巖為主的碎屑巖。③巖溶發育情況：震中區柳北區香蘭村巖溶發育情況為WT1線點號175-180,220-230段以溶蝕裂隙發育為主，伴有溶洞發育，詳見下圖。WT2-1線異常主要為裂隙發育的反映，僅點號840-850段以溶蝕裂隙發育為主，伴有溶洞發育；WT2-2、WT2-3線全段基巖較為完整，少見裂隙發育；WT2-4線為碎屑巖地層。WT3-1、WT3-2線全段基巖較為完整，少見裂隙發育；WT3-3線異常以裂隙發育為主，點號145-190、370-390、580-600段巖溶裂隙發育，伴有溶洞。WT4-1線點號55-70、120-180段，WT4-3線80-100段，WT4-4線點號60-80、145-155段，WT4-5線70-80、180-190段以巖溶裂隙發育為主，伴有溶洞。WT5-1線點號215-225段，WT5-2線點號120-150，330-370，435-500，590-645段以巖溶裂隙發育為主，伴有溶洞。該區域主要巖溶發育深度多見于25m-60m之間。

WT1線視電阻率等值線圖、反演圖

4 結論

本次勘查采用高密度電法和地震映像法進行探測，測線布置合理，規范作業，保證野外采集數據真實可靠。探明了基巖起伏界面、風化層界面、地層界線、巖溶發育范圍及其分布規律。地面物探中布設的地震映像法對經過斷層和巖溶發育段。裂隙發育段的推斷成果與高密度電法的推斷成果有良好的一致性，互相驗證，證明了物探方法的有效性。

P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-322-1