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岩溶地区地质勘察中高密度电法勘探技术应用

2020-02-19李光勤

建材与装饰 2020年11期
关键词:电法溶洞高密度

李光勤

(广东珠基工程技术有限公司 广东广州 510610)

1 工程概况

实际工程是位于某市区市某小区编号B1~B10的10栋高层小区的建设工程项目,此项目的开发与建设工作区域主要在灰岩分布区。依照该市区相关的地质工程勘察院进行的前期勘察情况和详细的勘测报告来看,B1、B3、B5、B8、B10高层建筑区域检测发现了溶洞,并且进行钻探孔进行验证,发现B3区域最为严重钻孔8次发现7个溶洞。该区域岩溶是非常容易出现的,项目工程相关的管理人员首先要根据相关详细的勘测资料信息金进行设计工作。目前相关设计人员拟利用桩基础应用于这些高层建筑,为了更清晰更彻底更有效地检查到该区域影响桩基稳定性的相关因素,即岩溶的位置信息以及相关细节信息等多重信息,为了后续工程的有序进行以及有效的治理岩溶带来详细的依据,项目工程组决定对该项目施工区域实施详细岩溶勘察任务。

2 施工所在区域的地质特征

该施工区域地处两带由于相互交汇从而构成的弧形的交汇带内,该地质是非常容易出现溶洞的。根据相关项目组的实际钻探情况来看,实际的钻孔发现该施工区域的地质岩土层从上而下的分布情况如下:①主要成分是人工填土;②主要成分为第四系海陆交互相沉积土;③主要成分是第四系残积土;④主要成分是石炭系石灰岩。从上所述的看清地质情况来看,该施工所在区域的岩溶现象是极易发生的,主要的表现形式为溶隙以及中小型的溶洞,其中中小型的溶洞是比较多的类型,同时还检测到溶洞的产生层面主要在地深35~45m的位置范围区域,溶洞的规模小情况主要范围是直径0.8~7m之间,溶洞的产生层面标高范围是-43.53~-35.32m 之间。

3 高密度电法物探技术在地质勘察中的应用情况

3.1 高密度电法的工作原理

高密度电法的工作原理是有序的集合了数量非常多的普通的电法排列以及检测点的集合。一般情况是把大量的电极(具体工作中一般设置为60个)按相关规定的电极距离(实际项目中一般选用1~5m之间)进行有序的排列,并且使用电缆、开关控制箱以及测量仪器相互连接在一起。在进行数据的检测时,相关的测量仪器通过接收到管理员发出的指令从而有效的控制开关控制箱,通过有序排列把有关的电极转换成为供电电极或者测量的电极,高密度电法的系统组成主要有数据采集部分以及数据处理部分,其中数据采集部分包括一台高密度主机,通过控制电极转换器实现数据采集工作,而数据处理部分主要是利用计算机完成,实现对数据的转化,预处理以及二维反演,最后将其做成图表进行更加直观地分析判断。该工程施工的技术规范要满足《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072—1993)和《电阻率剖面技术规程》(DZ/T 0073—1993)中相关的要点要素,确保技术实施的有效性。

3.2 布设检测网络

在进行检测网络的布设工作之前,首先需要建立相关的坐标系并准确的将各个角点坐标标记处理,其次结合计算相关的程序运算得到相关的端点坐标以及找到各个测试点的具体坐标位置并标记出来。值得注意的是在布置检测网络要求室内的检测点的布置不允许有误差,即误差要为0。在实际工程项目中检测网络需要在所在施工场地进行布设,必须利用GPS准确的定位定点并且结合人工使用皮尺测量有效距离的方法进行相关的布置任务。

3.3 电法施工

3.3.1 电法的参数和技术要求

在具体的高密度电法勘测技术的应用中,高密度电法的施工使用的设备是高密度温纳装置,该装置的基本参数包括以下几点:其点距为5m且它的测线长度为190~250m范围内。根据相关制定的规范以及合同设计的有关要求,该项目的电法工程需要使用直流电池箱,其参数为270V。接收机的型号工程选择的是重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD-4型,以及选用的供电电极是铜电极。

3.3.2电法质量检测工作

电法的质量控制工作一般通过自我检查实现。自我检查的工作一般情况下是在施工的当天进行相关的检测来完成的,同时还需要返回高数值点或者是地势较为平坦的区域,以便于返回检查的点进行重新观测任务。该项目工程的实际工作量是完成了检查量为总工作量的7.5%,根据相关数据统计的均方误差为±0.05%,所以说在相关的规定范围内,满足了精度的相关要求。

3.3.3 电法完成的工作量汇总

在实际的项目中,高密度电法工作总共测线40条,其中1~25的线都是250m,每一条测线设置了60个物理实际点位,25~40的线都是190m,每一条测线的物理点也设置了60个物理实际点位。最终统计总共完成了40条测线工作,共检测2400个实际的物理点位。

3.3.4 钻探孔验证施工质量

为了证明高密度电法勘探技术的合理有效性,对于勘探检测出来的溶洞的具体位置必须要进行设计钻孔以此来验证检测的有效性。在本次的项目中,钻孔必须是在勘探任务的前提下进行,其中最终任务就是为了验证勘探出来的溶洞。实际项目中,钻探工作共使用了4台XY-1型油压钻机且要进行全孔取芯操作,总共钻探的验证孔数量为50个,其中有40个发现了溶洞,准确率高达80%。

4 资料整理及异常解释

4.1 资料整理

对于高密度电法测量的相关数据信息,需要直接的向计算进行传输并进行编辑工作,测得的数据要传输及时,并且需要指定相关的工作人员进行监督并完成验收工作。对于图件的绘制需要用到专业的软件,例如CAD绘图软件等,均为计算机绘制完成。

4.2 异常解释

高密度电法的剖面图是电阻率的成像图。根据图形信息可以分析很多因素,电阻率低说明该区域的岩体松散以及岩体的含水量较高,电阻率高表明该区域岩体完整度高以及岩体的含水量较少。在实际的项目中检测到,一部分溶洞出现上部空洞和下部松散填充现象,所以在高密度电法的成像图中对应表现为上部高阻和下部低阻情况,同时还有部分串珠状的异常组合区域。实际的地质勘探溶洞时,对高密度电法电阻异常图像解释工作有以下几点原则:①电阻率的成像图出现串珠状异常,说明该区域为上部空洞和下部填充情况;②成像图出现高阻异常情况,说明溶洞正在生成;③成像图为串珠异常走向与该区域的地质构造相同的情况,说明溶洞的破碎带发育现象。

5 结语

高密度电法勘探是一种应用非常广泛的物理综合勘探方法,且在岩溶地区的地质勘探中得到普遍的应用。多年来,随着工程实践的深入,它已经发展成为非常全面且成熟的勘探方法,它的优势在于方便、实用、快速、成本低等,同时该方法可以适用的场地可以使极小的,且其应用的范围也非常广的。本文通过实际的工程调研总结分析高密度电法勘探技术在岩溶地区的勘查,发现一些细节性的小问题以及该方法的实际应用还有待完善的地方,因此相关技术人员还需要对高密度电法勘探理论的研究和实际应用加强探讨,更加完善高密度电法勘探的应用能力,为勘探的实际应用打下良好的基础。

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