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高密度电法在岩溶、滑坡工程地质勘察中的应用

2020-09-10李欢

环球市场 2020年2期
关键词:电法电阻率高密度

摘要:本文在结合某省二级公路路段桩基岩溶勘察以及路段滑坡地质勘察工作中的相关应用实际案例,对在岩溶、滑坡工程地质勘察工作中,高密度电法的实际应用进行了相关探究,希望能够为后续相关工作的开展提供一定的参考和依据。

关键词:高密度电法;岩溶;滑坡工程;地质勘察

一、引言

分析高密度视电阻率法可以知道,其是一种具有多个装置以及多个极距的组合方法,能够进行测深以及电剖面法,通过一次布极就能够采集到相关数据信息并计算得到相应的比值参数,并将异常信息突出表现出来。高密度电法作为一种比较高效的物探方法,其所具有的特点包括以下两方面:一方面是对于地质体的含水情况比较敏感;另一方面则是图像比较直观清晰。近几年,我国计算机网络技术获得了飞速的发展,在数据采集技术的发展进步下,我国勘探工作的效率得到了大幅度的提升,主要包括以下几点:其一是剖面的覆盖面积以及探测的深度等都得到了大幅度的增加;其二是能够在比较强的干扰环境下得到准确且可靠的测量数据信息,进一步提高了信噪比;其三是能够比较准确的将地质体探测出来,因而高密度电法在工程与水文地质勘察以及矿产资源的勘查等工作中具有十分重要的应用价值,值得进一步研究与推广应用。为此,本文在结合某省岩溶、滑坡工程勘察工作中高密度电法实际应用案例的基础上进行了相关研究,希望能够为后续相关工作的顺利开展提供可靠的参考。

二、高密度电法在岩溶勘察工作中的应用

某省在公路段K65+843处有一个桥梁,每30米距离布置一个孔,共7个,该地段属于岩溶发育,因而对于桥梁的施工具有不良影响。通过高密度电法进行探测的主要工作目的是查清楚当地的岩溶发育情况,包括溶蚀区的实际分布范围、主要的形态以及相关规模,从而为后续桥梁的施工提供可靠的资料依据。

首先,施工地的工程地质条件主要为:第一,地层的岩性分布,从上往下分别为第四系,上层为含碎石或角砾且呈现棕红色的硬塑状,然后是厚层状的灰岩,地表可以看见充填粉质黏土、砾石等的小溶洞,属强风化的灰岩。第二,构造方面,在距离桥梁南部大约100米的位置存在北西到南东方向的断裂,倾角大小在600到700范围内,宽度范围为70m到80m之间,是一种压性的断层。第三,溶洞的主要充填物包括以下几种:其一是粉质粘土;其二是钙化层;其三是砾石。

其次,测量的主要结果以及相应的解释:通过对该公路路段的高密度电法视电阻率分布成像图的研究可以发现,该路段的视电阻率总体发生降低,也就是说该地段岩体的风化程度比较高,结构不够紧密,岩溶发育。并且该路段的浅部电阻率范围为100Ω~ 200ΩM,而深部电阻率的范围为300ΩM~600ΩM,也就是说,路段主要以灰岩为主,浅部岩体所具有的风化程度明显要更高。以测量的结果为依据,该工程中的桩身处所存在的溶洞最好使用片石封堵,而位于桩底处的溶洞最好根据实际情况适当的加长桩长。

三、高密度电法在滑坡勘查工作中的应用

某省二级公路路段是挖方路基以及路堑,在东西方向上的斜坡北部有一个比较深的沟。在挖开路基之后,南部的边坡发生了大约3米到12米范围的位移,滑坡的表面出现了不少东西方向上宽度为0.1米到0.7米范围,长度为5米到8米的裂缝。通过高密度电法进行探测的主要目的是研究清楚滑坡体的实际分布范围、主要的形态以及相应的规模和类型,并进一步研究滑坡的实际空间分布特征。

首先,主要的工程地质条件包括:第一,该地段的底层岩性,从上至下分别为第四系以及二疊系下统;第二,构造,勘察区域位于断层与断裂的交汇地带,断裂构造发育,并且岩浆的活动比较频繁,底层的岩性比较复杂;第三,水文地质条件为地下水形式是松散岩类孔隙水,主要存在位置是第四系残坡积层中。

其次,实际测量的结果以及相应解释:通过分析该公路路段的滑坡体工程地质剖面图以及相应的高密度电法视电阻率分布图可以知道,岩石风化程度较弱的高阻区强度明显较高,而岩石风化程度较强的低阻区,则相对不稳定。结果显示,滑坡在公路在建路基以及老路基以上40米范围内的电阻率比较低,岩体相对比较松散、破碎,是不稳定区域。以测量结果为依据,应该在实际施工过程中加强对坡面截排水工作的重视,通过粘土填补已出现的滑面裂缝,避免地表水渗入,保障滑坡稳定性,在老公路南部位置适当削坡减载,并在前缘的位置设置相应的抗滑挡墙。

四、高密度电法应用过程中需要注意的问题分析

首先,不同探测目标在异常形态上存在显著差异,因此,应该在进行剖面布置工作之前,详细掌握探测区域所具有的实际地质特征,从而有效保证推断结果的准确性。其次,应该在寻找隐伏构造断裂以及破碎带工作过程中加强对含水性的重视程度。接下来,在采集野外数据信息的时候,应该保证铜电极与地面接触良好,从而使得所有电极的接地电阻都应该属于同一个数量级,在数量级差别比较大的情况下可以采取浇水或浇盐水方式。在处理资料的初期阶段应该加强对原始数据的检查力度。对于整体地形剧本相同,但是却存在几个相邻电极具有比较大相对高差的情况下,应该加强对地形所具有改正作用的重视。最后,对于有可能的情况,应该结合已知地质剖面或者是钻探结果进行相应的解释,并在充分考虑地表实际地质情况的基础上,详细考虑下述情况:一是地下岩层、二是断层、三是碎裂破碎带、四是矿体赋存情况,并综合考虑当地的地质特征以及相应的电性差异特征,判断出所有的异常情况。

五、结束语

总的来说,高密度电法在岩溶、滑坡工程地质勘察中的应用具有下述优点:首先是剖面的覆盖面积以及探测的深度等都得到了大幅度的增加;其次是能够在比较强的干扰环境下得到准确且可靠的测量数据信息,进一步提高了信噪比;最后是能够比较准确的将地质体探测出来,因而高密度电法在工程与水文地质勘察以及矿产资源的勘查等工作中具有十分重要的应用价值,值得进一步研究与推广应用。

参考文献:

[1]王永生,张玉池.高密度电法在灰岩地区找水中的应用[J].矿产与地质,2018,32(2).

[2]葛欢,卢君实,刘志强.高密度电法在场地地质综合评价中的应用[J].矿产勘查,2018,9(7):1394-1399.

[3]杨立中,李加富,付小龙.高密度电法在芦子沟水库渗漏通道位置探测中的应用[C]//云南省水利学会2018年度学术交流会.2018.

[4]陈实,李延清,陶鹏飞,等.长剖面高密度电法技术在浅部矿产地质调查中的应用[J].新疆地质,2019(2):177-182.

作者简介:李欢(1989-),助理工程师,主要从事:地球物理专业工作。

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