高云雷 史 健 李文强

(山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队，山东 德州 253015)



直流电法在水文勘探中的综合应用

高云雷 史 健 李文强

(山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队，山东 德州 253015)

以烟台北部某找水工程为例，利用联合剖面法圈定了视电阻率异常点，并使用激电测深对异常点进行重点查证，探测了靶区内的隐伏地质构造与断裂破碎带的空间分布特征，并在靶区内确定了合适的孔位及孔深，为水文地质钻探提供依据。

激电测深，联合剖面法，地下水，异常查证

随着地球物理的发展，电法勘探在地下水资源勘查中发挥了重要作用，在为水文钻孔指明方向的同时，也提高了地下水勘探效率[1]。由于地下水大规模开采，导致20世纪70年代～80年代在烟台北部开展的水文地质调查工作已不能真实反映当地区域水文地质条件现状。此次采用联合剖面与激电测深相结合的综合物探工作旨在探明区内的隐伏地质构造、断裂破碎带的空间分布并为水文地质钻孔的位置和孔深提供依据，从而查明大规模开采条件下的地下水动态特征、复核地下水资源量以及地下水资源潜力，为地下水资源合理开发利用与地质环境保护提供科学依据，为经济社会可持续发展提供地下水资源支撑。

1 工区地质特征

1.1 水文地质概况

工作区属鲁东低山丘陵区，地形总体趋势是南高北低。其地貌类型在山东省地貌分区中主要属于构造剥蚀丘陵亚区和堆积山间平原滨海平原亚区。

区内地层以缺失古生代地层为特征，主要分布有新太古代胶东群、古元古代粉子山群、新元古代蓬莱群、中生代白垩系、新生代古近系、新近系和第四系。基岩主要以太古代、元古代变质岩及

6)提供验算边坡稳定性、变形和设计所需的设计参数；7)评价建议的边坡治理方式的合理性；8)评价边坡的稳定性，并提出不稳定边坡的整治措施的建议和监测方案的建议，对放坡、治理方式及施工注意事项提出建议；9)本次勘查重点对建议的边坡工程地质参数进行计算与分析，并对边坡的稳定性作出分析评价，提出边坡防护和治理的方案建议。

1)本次勘查深度范围内场地地基土沉积时代成因类型从上至下依次为：新近冲洪积粉土；第四系早更新统风积粉土；第四系中更新统风积粉质黏土；第四系中更新统风积粉土；第四系中更新统风积粉质黏土；第四系中更新统风积粉土；第四系早更新统风积粉质黏土。2)勘查深度内未发现地下水，土对混凝土结构、对钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。3)勘查区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。4)勘查区场地类别为Ⅲ类。场地为对建筑抗震不利地段。5)勘查范围内①层粉土～④层粉土层具中等～强烈湿陷性。

勘查区位于霍西煤田西北边缘，地形地貌属于典型的黄土塬、峁地貌，冲沟发育，植被较少，由黄土脊、峁和(东西向、北东—南西向)大型冲沟相间组成。大型山脊、梁峁延展方向多为北东向，脊峁部多为薄层黄土和厚层红土覆盖。地势高差较大，场地最高点标高约1 203 m，最低点标高约1 043 m，两者最大高差160 m，沟谷为北东向或北西向，地势较陡峻。考虑到本工程拟建场地高差大，局部有采空区，加之钻机搬运困难、用水用电困难等问题，采用将物探、槽探、钻探、原位测试、室内土工试验等综合手段完成勘察工作。通过大量的物探、钻探等对比试验，获得各层地质的对比参数，提高了数据的准确性与可靠性。为了提高边坡的稳定性，勘察人员通过计算机模拟计算分析了边坡稳定性，提出了支护方案，然后重点对地基与基础设计参数进行了深入的分析与探讨，对基础方案进行了经济性对比，并对各种基础的承载能力、沉降与地基变形进行了计算。本次勘察工作精度高，获得了业主与设计单位的认可。

4 结语

实践证明:合理选择运用物探技术结合勘探技术是解决勘察工作中疑难杂症的最佳选择。当然，任何技术都有局限性与适用性，因此还要注重多种手段的对比验证。很多勘察工作的质量与人员的素质、知识面有着很大的关系，因此要采取措施提高人员素质；加强室内试验结果的控制，提高准确性，只有加强这几方面的工作，才能够提高工程勘察工作的质量，为设计提供合理的参数。

[1] 戴一鸣.工程物探技术在岩土工程中的应用[J].福建建筑,2004(5):190-191.

[2] GB 50021—2001，岩土工程勘察规范[S].

新生代玄武岩为主，中生代地层零星分布。

工作区古老变质岩部分出露，岩浆岩大量侵入、喷出，第四系松散物大面积覆盖，造成了地层刚柔交错的局面。区内主要断裂为龙口莱州弧形断裂和北北东向玲珑大断裂的北断下朱潘—东迟家断裂。

根据工作区地形、地貌及含水层岩性的不同，区内有松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、基岩裂隙含水岩组。松散岩类孔隙含水岩组可分为山前坡麓坡洪积层孔隙水与山前、山间冲洪积层孔隙潜水—微承压水，山前坡麓坡洪积层孔隙水含水层岩性以粘质砂土、含砾粘质砂土为主，少数地区见混粒砂土，山前、山间冲洪积层孔隙潜水—微承压水含水层岩性主要为砾砂、含砾砂、粗砂及中细砂，一般泥质含量较高；碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组含水层岩层为下元古界粉子山群巨屯张格庄组白云石大理岩、石墨大理岩夹片岩、透闪大理岩夹板岩及蓬莱群香夼组中厚灰岩、泥灰岩夹板岩；基岩裂隙含水岩组又可分为层状岩类和块状岩类裂隙水与喷出岩类孔洞裂隙水，层状岩类和块状岩类裂隙水岩层富水性较弱，但是区内断裂很发育，次生伴生断裂纵横，具有较宽的破碎带和影响带，附近富水性较好，喷出岩类孔洞裂隙水赋存于新生界玄武岩孔洞裂隙中，富水性较差，只在部分气孔状玄武岩埋藏深度较大地区富水性较强。

1.2 地球物理特征

根据本次对区内及相邻地区主要地层岩性标本的测定结果，测区内主要岩(矿)石的物性参数如表1所示。

表1 各岩、土层电阻率ρ值、极化率η值统计表

由表1可以看出，该地区各地层岩性在电阻率、极化率等物理特性方面存在一定差异，具备开展地球物理勘探的前提条件。

2 工作方法与技术

综合野外地质条件考虑及各种勘探方法优点，选择联合剖面和激电测深综合方法进行地下水勘探。先利用联合剖面法快速获取工区有效异常体的走向和平面位置，确定富水带的水平位置；再利用激电测深法进一步的确定异常体的空间位置，为钻孔定位提供资料。

联合剖面法具有灵敏度高、异常反应明显、抗干扰能力强、稳定性好，其曲线图直观、解释简便等优点[2]。激电测深法主要是以岩(矿)石、水的激发极化效应物性差异为前提，以人工激发、对称四极装置接收的形式研究地下纵向激发极化效应的变化[3]。激电法获取的电性参数为视极化率与视电阻率[4]，多参数的综合解释方法比单一的电阻率测深可从不同角度分析和划分含水地层(或岩体)，降低问题的多解性，最适合在我国北方低山、丘陵地区使用[5]，这和本次工区的地质条件也是相符的。

野外数据观测选用重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法仪。本次工作共完成联合剖面1条，激电测深点6个，在联合剖面法测量中，供电极距AO分别为120 m，180 m，测量极距MN为40 m，测量点距20 m，利用水平方向两条测线(近平行)和垂直方向两个探测深度(AO不同)，可大致推测构造带的走向及产状。激电测深法采用对称四极装置，按AB∶MN=5∶1改变供、测电极极距，通过分析视电阻率、视极化率两条曲线的异常变化，推测测点处地下地质体的性质。

3 资料解释

3.1 联合剖面法

3.2 激电测深法

为了解异常点的垂直特性，共对6个异常点进行激电测深测量，本文以70号为例进行分析。

此激电测深点在联合剖面曲线中呈现低阻高极化，从视电阻率曲线中可以看出，视电阻率在不断上升，在100 m～150 m视电阻率变得较为平缓，出现平台状，但视极化率变大，推断此处为含水层(如图2所示)。

4 结语

本次物探工作采用联合剖面和激电测深相结合的工作模式，确定了靶区内的隐伏地质构造、断裂破碎带的空间分布，采用联合剖面法共找出6处异常，随后对异常点进行激电测深验证，取得了较好的效果。通过对比分析，确定了合适的布井位置及成井深度，为水文钻探指明了方向。

参考文献：

[1] 程志平.电法勘探教程[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[2] 李水新,闫志为,苏春田,等.联合剖面法和三极电测深法在找水勘探中的综合应用[J].南水北调与水利科技,2014(5):138-140.

[3] 李金铭.地电场与电法勘探[M].北京:地质出版社，2005.

[4] 宋洪伟,张翼龙,夏 凡.大功率激电测深法在达茂旗某地水文勘探中的应用[J].工程勘察,2012(1):86-90.

[5] 刘慧娥,李松涛,周光红,等.激电测深法在内蒙古中部地区寻找地下水源中的应用[J].西南科技大学学报,2013(2):46-51.

ShandongProvinceBureauofGeology&MineralResources,Dezhou253015,China)

Abstract: The article takes a water project in northern Yantai as an example, using the combined profiling method delineated the apparent resistivity anomaly, and then using IP sounding method focused on the anomaly verification. The spatial distribution of hidden geological structures and fracture zones in the target area is detected, and the appropriate location and depth of the holes are determined in the target area.

Key words: IP sounding, combined profiles method, groundwater, anomaly investigation

Inquiry on geotechnical engineering survey technology matters and solving measures

Li Rui

(ShanxiHuajinGeotechnicalEngineeringSurveyCo.,Ltd,Taiyuan030021,China)

Starting from aspects of geotechnical interface classification, geotechnical engineering parameter determination and geotechnical surveyor quality, the article summarizes problems existing in current geotechnical engineering survey, explores their solving strategies, and puts forward geotechnical survey tasks and demands by combining with engineering examples.

geotechnical survey, geological morphology, indoor test, computer technology

Comprehensive application of DC method in hydrological exploration

Gao Yunlei Shi Jian Li Wenqiang

(TheHydrogeologicandEngineeringGeologicSecondBattalion,

1009-6825(2017)11-0106-03

2017-02-09

高云雷(1987- )，男，助理工程师； 史 健(1985- )，男，助理工程师； 李文强(1989- )，男，助理工程师

P641

A