電測深法結(jié)合鉆探法在山區(qū)地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究

蔡澤偉

摘 要：電測深法與鉆探法是山區(qū)地質(zhì)勘察中比較常用的兩種先進技術(shù)。對這兩種技術(shù)的應(yīng)用情況進行深入研究，希望提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：電測深法；鉆探法；山區(qū)；地質(zhì)勘察

中圖分類號：P631.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.071

山區(qū)地質(zhì)勘察需要對地下巖土體狀況進行調(diào)查評估，并將勘察結(jié)果匯總給設(shè)計及施工部門，可以說，地質(zhì)勘察是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。鉆探法是最常用的勘察技術(shù)，但是無法反映復(fù)雜地質(zhì)狀況。電測深法是近年來新出現(xiàn)的一種物探技術(shù)，可以全面反映地下巖土體的規(guī)模、形態(tài)等，但是無法單獨完成物探工作。因此，針對這種情況，有必要將電測深法與傳統(tǒng)鉆探法結(jié)合起來，共同用于山區(qū)地質(zhì)勘察工作，以此來提高工作效率，保證勘察結(jié)果的準確性和可靠性。

1 電測深法及其工作原理簡介

電測深法是近年來新出現(xiàn)的一種物探技術(shù)。“物探”即“地球物理勘探”的簡稱，指利用物理原理來調(diào)查地質(zhì)構(gòu)造，解決實際地質(zhì)問題的方法。電測深法可以用于巖土體深度的測定及風(fēng)化帶的劃分，同時也可以測定地下含水層分布情況，對于地下隱埋物體也具有較好的識別效果。

鉆探法、貫入試驗法等是地質(zhì)勘察中比較常用的勘察手段，每種勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍都不同，在地質(zhì)勘察實踐中，一般是聯(lián)合多種技術(shù)開展相關(guān)工作，從而達到預(yù)期的效果，獲得更加完整的勘察資料。

在平原地區(qū)地質(zhì)勘察中，人們普遍存在“物探法精度低”的認識，而且在山區(qū)地質(zhì)勘察中，物探法也無法提供準確的地層分布規(guī)律，因此，無論是平原地區(qū)還是山區(qū)，物探法都需要與其他技術(shù)相結(jié)合，互為補充，才能提供準確、可靠的勘察結(jié)果。從這個角度分析，物探法實際上是傳統(tǒng)勘察技術(shù)的補充，可以進一步提高勘察資料的準確性和可靠性，使勘察結(jié)果成為設(shè)計及施工的指導(dǎo)依據(jù)。

無論是山區(qū)還是平原地區(qū)，地下巖土體都具有其獨特的地質(zhì)構(gòu)造及物理性質(zhì)，而且不同地質(zhì)條件的物理現(xiàn)象也不同，這些都是地球物理現(xiàn)象的一大特點。電測深法正是借助這一特點來完成勘探工作的，其工作原理是利用專業(yè)的測量及接收儀器來搜集各種物理信息，并提出有價值的參考信息，根據(jù)物理現(xiàn)象差異進行巖土體構(gòu)造分析，進而推斷出探測對象的位置及大小等信息。從其工作原理可以看出，在應(yīng)用電測深法進行山區(qū)地質(zhì)勘察之前，首先應(yīng)當(dāng)評估被探測對象是否具備以下條件：①被探測對象本身具有獨特、明顯的地質(zhì)特點，與周圍環(huán)境在物理現(xiàn)象上存在較大差異；②被探測對象大小達到一定的規(guī)模便于識別，或者埋藏深度較大；③能夠有效抑制信號干擾。

2 工程案例分析

為了更加客觀、真實地評估電測深法結(jié)合鉆探法在山區(qū)地質(zhì)勘察中的應(yīng)用效果，本文以某待勘察山區(qū)為工程案例展開具體分析。

2.1 地質(zhì)概況

待勘察山區(qū)屬于典型剝蝕地貌，深度2.2 m，南北長約5 km，東西寬約2 km，面積約10 km2，整個勘察區(qū)呈現(xiàn)不規(guī)則狀。通過分析該區(qū)既往的勘察資料可知，北部區(qū)域的透水性較好，南段的透水性較差，以粉質(zhì)黏土居多。為了獲得勘察區(qū)的地球物理現(xiàn)象，決定在勘察區(qū)域內(nèi)設(shè)置6個物探剖面，共計40個探測點，粉質(zhì)黏土的電阻率在18～30 Ω之間，基本具備電測深法的物理條件。

2.2 勘察方法及技術(shù)要求

在進行電測深法勘探之前，首先要根據(jù)勘察區(qū)的地質(zhì)、地貌特點確定具體的探測方法，從上述地質(zhì)概況可以看出，四極電測深法更加適用——供電電極采用鋼電極，供電裝置為并聯(lián)裝置。結(jié)合勘察區(qū)的地質(zhì)條件可以將其巖土層自上而下分為三層，最上層即地表層，為褐黃色粉質(zhì)黏土，含有少量的礫石，干強度中等，厚度在1.0 m左右；第二層為灰黃色的碎石層，主要成分為石英砂和石英巖，同時分布有少量的粉砂；第三層為石英砂巖層，呈粒狀結(jié)構(gòu)分布，節(jié)理發(fā)育較為完善。確定巖土層之后，需按照常規(guī)鉆探法完成勘察工作。

2.3 勘察結(jié)果分析

通過兩種方法的結(jié)合使用，發(fā)現(xiàn)鉆探法只能獲得垂直方向的勘察資料，在地質(zhì)情況較為復(fù)雜的山區(qū)地質(zhì)勘察中，單獨使用鉆探法無法獲得完整的勘察資料，如果為了提高勘察結(jié)果的準確性和精密度而增加鉆探點，勢必會增加時間成本，提高勘察費用，但是結(jié)合電測深法之后，勘察資料的完整性得到顯著提升。但是電測深法這種物探法仍有其應(yīng)用的局限性，從上文分析可以得知，在進行物探之前要詳細了解勘察區(qū)的物理信息資料，這樣才可以合理選擇具體的探測方法。從聯(lián)合勘察結(jié)果來看，勘察區(qū)的東側(cè)較為平坦，西側(cè)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鉆探難度較大，物探法僅用了2 d時間就將6個剖面全部勘察完畢，而且其勘察結(jié)果與驗槽結(jié)果基本一致。從勘察過程來看，電測深法與鉆探法互不影響，可以借助各自的設(shè)備在不同的勘察區(qū)域內(nèi)完成工作，而且還可以在同一剖面上進行勘探。兩種方法的勘察結(jié)果可以互為補充，從而達到預(yù)期的勘察效果。采用電測深法與鉆探法相結(jié)合的方法，與單獨采用鉆探法相比，不僅節(jié)約了50%以上的勘察費用，而且勘察時間也大大縮短。因此，電測深法與傳統(tǒng)鉆探法可以互為補充，傳統(tǒng)勘察不可獲取，同時依據(jù)完整的地理信息資料可以積極采用物探法。這樣既能充分發(fā)揮物探法的優(yōu)勢，又能彌補鉆探法的缺陷和不足，使兩種技術(shù)方法能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢。綜上所述，電測深法與鉆探法相結(jié)合在山區(qū)地質(zhì)勘察中的應(yīng)用是可行的。

3 在應(yīng)用中需要注意的問題

在確定使用電測深法結(jié)合鉆探法進行地質(zhì)勘察之前，首先要結(jié)合勘察區(qū)的地質(zhì)、地貌特點等來確定具體的探測方法，同時還要注意物探點與鉆探點的布置規(guī)劃，做到合理布置，以免影響勘察結(jié)果。在勘察工作完畢后，可以用鉆探法的勘察結(jié)果去驗證物探法的準確性，并在此基礎(chǔ)上得出更加客觀、真實的地質(zhì)勘察結(jié)果。在勘察資料分析方面，應(yīng)當(dāng)邀請工作經(jīng)驗豐富的勘察技術(shù)人員參與，這樣可以保證分析過程的嚴謹性。電測深法結(jié)合鉆探法在山區(qū)地質(zhì)勘察中的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，尤其適用地層起伏坡度大，含有較厚碎石層的山區(qū)環(huán)境。如果勘察區(qū)具備上述特點，應(yīng)當(dāng)盡量采用物探、鉆探相結(jié)合的方法。這樣可以在最短的時間內(nèi)獲得最佳的勘察效果，從而獲得經(jīng)濟與時效的雙重效益。由于物探法的精度更高，因此，在結(jié)合使用過程中，建議遵循“物探法為主、鉆探法為輔”的原則，并逐漸提高物探法的應(yīng)用水平，擴大其應(yīng)用范圍，從而打開一個新的地質(zhì)勘察格局。

4 結(jié)束語

在山區(qū)地質(zhì)勘察中，電測深法與鉆探法各有特點，為了獲得更加完整、詳盡的勘察資料，有必要將兩種方法結(jié)合起來，形成優(yōu)勢互補，不斷提高山區(qū)地質(zhì)勘察水平，使山區(qū)地質(zhì)勘察工作更上一層樓。

參考文獻

[1]賈輝，陳昌彥，張輝，等. 電磁波CT和直流電法在近郊山區(qū)工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用[J]. 工程勘察，2013（08）：87-91.

[2]李水新，閆志為，蘇春田，等. 聯(lián)合剖面法和三極電測深法在找水勘探中的綜合應(yīng)用[J]. 南水北調(diào)與水利科技，2014（05）：138-140.

[3]鄧居智，李紅星，楊海燕，等. 高頻大地電磁法在長大深埋隧道勘察中的應(yīng)用研究[J]. 工程勘察，2010（09）：85-89.

[4]張管宏，王小龍，王雅君. 電測深法與坑探相結(jié)合在風(fēng)電場巖土工程勘察中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2015（03）：59-62.

〔編輯：胡雪飛〕