摘要:本文在結(jié)合某省二級公路路段樁基巖溶勘察以及路段滑坡地質(zhì)勘察工作中的相關(guān)應(yīng)用實際案例,對在巖溶、滑坡工程地質(zhì)勘察工作中,高密度電法的實際應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探究,希望能夠為后續(xù)相關(guān)工作的開展提供一定的參考和依據(jù)。
關(guān)鍵詞:高密度電法;巖溶;滑坡工程;地質(zhì)勘察
一、引言
分析高密度視電阻率法可以知道,其是一種具有多個裝置以及多個極距的組合方法,能夠進(jìn)行測深以及電剖面法,通過一次布極就能夠采集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息并計算得到相應(yīng)的比值參數(shù),并將異常信息突出表現(xiàn)出來。高密度電法作為一種比較高效的物探方法,其所具有的特點包括以下兩方面:一方面是對于地質(zhì)體的含水情況比較敏感;另一方面則是圖像比較直觀清晰。近幾年,我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展,在數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步下,我國勘探工作的效率得到了大幅度的提升,主要包括以下幾點:其一是剖面的覆蓋面積以及探測的深度等都得到了大幅度的增加;其二是能夠在比較強(qiáng)的干擾環(huán)境下得到準(zhǔn)確且可靠的測量數(shù)據(jù)信息,進(jìn)一步提高了信噪比;其三是能夠比較準(zhǔn)確的將地質(zhì)體探測出來,因而高密度電法在工程與水文地質(zhì)勘察以及礦產(chǎn)資源的勘查等工作中具有十分重要的應(yīng)用價值,值得進(jìn)一步研究與推廣應(yīng)用。為此,本文在結(jié)合某省巖溶、滑坡工程勘察工作中高密度電法實際應(yīng)用案例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)研究,希望能夠為后續(xù)相關(guān)工作的順利開展提供可靠的參考。
二、高密度電法在巖溶勘察工作中的應(yīng)用
某省在公路段K65+843處有一個橋梁,每30米距離布置一個孔,共7個,該地段屬于巖溶發(fā)育,因而對于橋梁的施工具有不良影響。通過高密度電法進(jìn)行探測的主要工作目的是查清楚當(dāng)?shù)氐膸r溶發(fā)育情況,包括溶蝕區(qū)的實際分布范圍、主要的形態(tài)以及相關(guān)規(guī)模,從而為后續(xù)橋梁的施工提供可靠的資料依據(jù)。
首先,施工地的工程地質(zhì)條件主要為:第一,地層的巖性分布,從上往下分別為第四系,上層為含碎石或角礫且呈現(xiàn)棕紅色的硬塑狀,然后是厚層狀的灰?guī)r,地表可以看見充填粉質(zhì)黏土、礫石等的小溶洞,屬強(qiáng)風(fēng)化的灰?guī)r。第二,構(gòu)造方面,在距離橋梁南部大約100米的位置存在北西到南東方向的斷裂,傾角大小在600到700范圍內(nèi),寬度范圍為70m到80m之間,是一種壓性的斷層。第三,溶洞的主要充填物包括以下幾種:其一是粉質(zhì)粘土;其二是鈣化層;其三是礫石。
其次,測量的主要結(jié)果以及相應(yīng)的解釋:通過對該公路路段的高密度電法視電阻率分布成像圖的研究可以發(fā)現(xiàn),該路段的視電阻率總體發(fā)生降低,也就是說該地段巖體的風(fēng)化程度比較高,結(jié)構(gòu)不夠緊密,巖溶發(fā)育。并且該路段的淺部電阻率范圍為100Ω~ 200ΩM,而深部電阻率的范圍為300ΩM~600ΩM,也就是說,路段主要以灰?guī)r為主,淺部巖體所具有的風(fēng)化程度明顯要更高。以測量的結(jié)果為依據(jù),該工程中的樁身處所存在的溶洞最好使用片石封堵,而位于樁底處的溶洞最好根據(jù)實際情況適當(dāng)?shù)募娱L樁長。
三、高密度電法在滑坡勘查工作中的應(yīng)用
某省二級公路路段是挖方路基以及路塹,在東西方向上的斜坡北部有一個比較深的溝。在挖開路基之后,南部的邊坡發(fā)生了大約3米到12米范圍的位移,滑坡的表面出現(xiàn)了不少東西方向上寬度為0.1米到0.7米范圍,長度為5米到8米的裂縫。通過高密度電法進(jìn)行探測的主要目的是研究清楚滑坡體的實際分布范圍、主要的形態(tài)以及相應(yīng)的規(guī)模和類型,并進(jìn)一步研究滑坡的實際空間分布特征。
首先,主要的工程地質(zhì)條件包括:第一,該地段的底層巖性,從上至下分別為第四系以及二疊系下統(tǒng);第二,構(gòu)造,勘察區(qū)域位于斷層與斷裂的交匯地帶,斷裂構(gòu)造發(fā)育,并且?guī)r漿的活動比較頻繁,底層的巖性比較復(fù)雜;第三,水文地質(zhì)條件為地下水形式是松散巖類孔隙水,主要存在位置是第四系殘坡積層中。
其次,實際測量的結(jié)果以及相應(yīng)解釋:通過分析該公路路段的滑坡體工程地質(zhì)剖面圖以及相應(yīng)的高密度電法視電阻率分布圖可以知道,巖石風(fēng)化程度較弱的高阻區(qū)強(qiáng)度明顯較高,而巖石風(fēng)化程度較強(qiáng)的低阻區(qū),則相對不穩(wěn)定。結(jié)果顯示,滑坡在公路在建路基以及老路基以上40米范圍內(nèi)的電阻率比較低,巖體相對比較松散、破碎,是不穩(wěn)定區(qū)域。以測量結(jié)果為依據(jù),應(yīng)該在實際施工過程中加強(qiáng)對坡面截排水工作的重視,通過粘土填補已出現(xiàn)的滑面裂縫,避免地表水滲入,保障滑坡穩(wěn)定性,在老公路南部位置適當(dāng)削坡減載,并在前緣的位置設(shè)置相應(yīng)的抗滑擋墻。
四、高密度電法應(yīng)用過程中需要注意的問題分析
首先,不同探測目標(biāo)在異常形態(tài)上存在顯著差異,因此,應(yīng)該在進(jìn)行剖面布置工作之前,詳細(xì)掌握探測區(qū)域所具有的實際地質(zhì)特征,從而有效保證推斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次,應(yīng)該在尋找隱伏構(gòu)造斷裂以及破碎帶工作過程中加強(qiáng)對含水性的重視程度。接下來,在采集野外數(shù)據(jù)信息的時候,應(yīng)該保證銅電極與地面接觸良好,從而使得所有電極的接地電阻都應(yīng)該屬于同一個數(shù)量級,在數(shù)量級差別比較大的情況下可以采取澆水或澆鹽水方式。在處理資料的初期階段應(yīng)該加強(qiáng)對原始數(shù)據(jù)的檢查力度。對于整體地形劇本相同,但是卻存在幾個相鄰電極具有比較大相對高差的情況下,應(yīng)該加強(qiáng)對地形所具有改正作用的重視。最后,對于有可能的情況,應(yīng)該結(jié)合已知地質(zhì)剖面或者是鉆探結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的解釋,并在充分考慮地表實際地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上,詳細(xì)考慮下述情況:一是地下巖層、二是斷層、三是碎裂破碎帶、四是礦體賦存情況,并綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征以及相應(yīng)的電性差異特征,判斷出所有的異常情況。
五、結(jié)束語
總的來說,高密度電法在巖溶、滑坡工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用具有下述優(yōu)點:首先是剖面的覆蓋面積以及探測的深度等都得到了大幅度的增加;其次是能夠在比較強(qiáng)的干擾環(huán)境下得到準(zhǔn)確且可靠的測量數(shù)據(jù)信息,進(jìn)一步提高了信噪比;最后是能夠比較準(zhǔn)確的將地質(zhì)體探測出來,因而高密度電法在工程與水文地質(zhì)勘察以及礦產(chǎn)資源的勘查等工作中具有十分重要的應(yīng)用價值,值得進(jìn)一步研究與推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]王永生,張玉池.高密度電法在灰?guī)r地區(qū)找水中的應(yīng)用[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2018,32(2).
[2]葛歡,盧君實,劉志強(qiáng).高密度電法在場地地質(zhì)綜合評價中的應(yīng)用[J].礦產(chǎn)勘查,2018,9(7):1394-1399.
[3]楊立中,李加富,付小龍.高密度電法在蘆子溝水庫滲漏通道位置探測中的應(yīng)用[C]//云南省水利學(xué)會2018年度學(xué)術(shù)交流會.2018.
[4]陳實,李延清,陶鵬飛,等.長剖面高密度電法技術(shù)在淺部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J].新疆地質(zhì),2019(2):177-182.
作者簡介:李歡(1989-),助理工程師,主要從事:地球物理專業(yè)工作。