地球物理探測技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

孫思涵

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250000）

隨著我國社會建設(shè)工程規(guī)模的日益擴(kuò)大化，對建設(shè)區(qū)域的巖土工程勘察的準(zhǔn)確度和可靠性提高了更高的要求，如何準(zhǔn)確的查明地淺表一定深度范圍的工程地質(zhì)條件是當(dāng)前亟待解決的問題之一。

在巖土工程勘察過程中地球物理探測技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，也是提高巖土工程勘察質(zhì)量的基礎(chǔ)[1]。常見的地球物理探測技術(shù)種類較多，如磁法、高密度電法、地震法等，均取得了較好的應(yīng)用效果[2，3]。

基于此，本文以某擬建區(qū)域的巖土工程勘查為基礎(chǔ)，以二維地震探測技術(shù)為例，分析該技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用效果。

1 研究區(qū)方法使用條件分析

1.1 表層條件分析

研究區(qū)位于地面標(biāo)高+22m～+25m，地勢平坦，區(qū)內(nèi)村莊密集，村莊周圍的蔬菜大棚密集，所占范圍也較大，村莊的長寬均大于500m。鑒于以上的地形地物條件，地表?xiàng)l件屬于極不利于地震施工的工區(qū)。

1.2 淺層條件分析

研究區(qū)內(nèi)表層主要為第四系淤積粉沙土、黃土及砂質(zhì)粘土，表層土質(zhì)松軟；區(qū)內(nèi)道路縱橫，震源車可供行駛，淺層地震條件較好。

1.3 中深層條件分析

研究區(qū)新近系底界面與下伏地層呈角度不整合接觸，二者物性差異明顯，能形成連續(xù)性較好能量較強(qiáng)的TN波，但是在橫向上由于與下伏地層不同巖性地層的接觸，致使波形特征變化較大，而且新近系底界的起伏也較大。此外，可采層與圍巖的波阻抗差異較大，是良好的反射界面，形成的T1波和T13波反射波能量較強(qiáng)，由于研究區(qū)內(nèi)的可采厚度普遍較薄，形成的T5波、T7波和T10波能量較弱，但T1波和T5波、T10波和T13波形成波組關(guān)系明確，基本可連續(xù)追蹤，為完成研究區(qū)的地震地質(zhì)任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

綜合以上表、淺及深層地震地質(zhì)條件，認(rèn)為研究區(qū)屬地震復(fù)雜類型區(qū)。

2 實(shí)驗(yàn)儀器儀器及勘察目的

本次二維地震探測使用儀器為：加拿大產(chǎn)Aries數(shù)字地震儀，震源為美國菲林公司生產(chǎn)的Y-2700，檢波器為60Hz組合檢波器。本次巖土工程勘查的目的在于初步了解區(qū)內(nèi)構(gòu)造輪廓、斷裂特征，了解了新近系地層的埋藏深度、奧陶系地層的分布范圍和埋藏深度。

在實(shí)地踏勘的基礎(chǔ)上布置了3條近東西向二維地震勘查線，以控制研究區(qū)及其附近的南北向斷裂為主。勘查線總長度11.65km，生產(chǎn)物理點(diǎn)543個，物理點(diǎn)間距20m，150道接收。各測線長度及物理點(diǎn)數(shù)見表1。

表1 實(shí)測剖面及生產(chǎn)物理點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 新近系底界面起伏形態(tài)

通過本次二維地震勘查，了解了研究區(qū)新近系底界面的起伏形態(tài)及埋藏深度[4]。

勘查區(qū)內(nèi)新近系在時間剖面上特征明顯，底界面起伏不平，與下伏地層呈不整合接觸，反射波在280ms～400ms范圍，結(jié)合該區(qū)以往的轉(zhuǎn)換速度，本區(qū)新近系的轉(zhuǎn)換速度約為2200m/s，可以推測研究區(qū)新近系的埋藏深度在-308m～-440m標(biāo)高。根據(jù)D1線、D2線、D3線的位置關(guān)系分析認(rèn)為，研究區(qū)新近系的埋藏深度存在南部淺，北部深的變化規(guī)律，見圖1。

圖1 新近系底界面在時間剖面上的顯示(由上至下D1、D2、D3)

3.2 奧陶系頂界面埋深

通過本次二維地震勘查，奧陶系的頂界面在時間剖面上反射波特征并不明顯，很難連續(xù)追蹤，但是通過收集研究區(qū)以往的鉆探及地震資料，了解到研究區(qū)的奧灰頂界面距離可采層的底板約70m，根據(jù)地震時間剖面地層的反射波特征，可大致推斷奧灰頂界面的位置，根據(jù)現(xiàn)有收集的資料，局部可推斷解釋奧陶系地層的埋藏深度及形態(tài)。

根據(jù)時間剖面（圖略），D1線解釋的奧灰反射波在380ms～500ms之間，D3線解釋的奧灰反射波在350ms～600ms之間，結(jié)合以往勘探轉(zhuǎn)換速度結(jié)合本次的處理速度分析，研究區(qū)奧灰頂界面的轉(zhuǎn)換速度大約為2800m/s，從而分析研究區(qū)的奧灰的埋藏深度在-460m～-850m標(biāo)高之間，整體表現(xiàn)為南部埋藏淺，北部埋藏的變化規(guī)律。

4 結(jié)語

本次二維地震勘查方法選擇合理，野外施工嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，數(shù)據(jù)采集規(guī)范，流程合理，資料分析解釋依據(jù)充分，解釋成果可靠。

二維地震勘查推斷解釋了1條斷層F3，F(xiàn)3斷層控制程度較好，推斷解譯該斷層的位置、形態(tài)與驗(yàn)證結(jié)果基本一致。二維地震勘查推斷研究區(qū)新近系底界面大致埋深為-308m～-440m標(biāo)高，奧陶系頂界面大致埋深為-460m～-850m標(biāo)高。