水利工程論文-物探勘察在公路施工勘察的應(yīng)用分析.doc

水利工程論文-物探勘察在公路施工勘察的應(yīng)用分析作者：孫寶選張耀明方振發(fā)宋洪柱摘要：在橋梁建設(shè)公路建設(shè)施工中軟弱地層、溶洞及破碎帶勢(shì)必對(duì)樁基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)引起注意，這就決定了事先采取一定規(guī)模的物探手段掌握軟弱底層、破碎帶及溶洞的第一手資料具有前瞻性意義。關(guān)鍵詞：物探；勘察；工程施工；應(yīng)用0前言阿深高速湖北南段花湖至三溪段衛(wèi)祥岱大橋位于南峰鎮(zhèn)衛(wèi)祥岱村境內(nèi)，是為公路跨越山間凹地、河流,連接隧道而設(shè)，分左右兩條線路，設(shè)計(jì)橋位A2K201+950A2K202+555、中心樁號(hào)A2K202+440。在工程地質(zhì)初勘階段，通過利用高密度電法對(duì)該大橋進(jìn)行了工程物探勘察工作，了解了該橋的工程地質(zhì)條件，為工程的初步設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。1工程地質(zhì)條件橋址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山丘陵地貌區(qū)的山間洼地，地勢(shì)相對(duì)較低。橋位軸線段地面標(biāo)高在85.0136.0m之間，地形起伏較大，現(xiàn)為稻田、旱地，有1條寬約8-12m的山間小溪近東西向穿越。有一條鄉(xiāng)村公路從南峰鎮(zhèn)通往橋址處，交通較為便利。據(jù)區(qū)域資料及地質(zhì)調(diào)繪，橋址區(qū)大地構(gòu)造屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)太子廟臺(tái)褶束，受張明山斷裂的影響，區(qū)域地層被一系列與褶皺為同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的北西西向多期活動(dòng)斷裂和橫向斷裂所破壞。橋址區(qū)下伏基巖為志留紀(jì)泥質(zhì)粉砂巖和二疊系大冶組灰?guī)r，橋址正處在大冶灰?guī)r和志留系泥質(zhì)粉砂巖的接觸帶，上覆土層為第四系中更新統(tǒng)沖洪積的含碎石亞粘土（Q2al+pl）。2物探技術(shù)方法與工作量儀器采用GMD-2E型高密度電法儀，該儀器廣泛應(yīng)用在礦產(chǎn)、工程檢測(cè)與工程探測(cè)、地下水、地?zé)岷蜑?zāi)害地質(zhì)等方面，已被人們所熟知。由于高密度電法儀具有成本低、效率高、性能穩(wěn)定、信息量豐富等特點(diǎn)，取得極好的效果。高密度電法基本原理：用供電電極（A、B）向地下供直流（或超低頻流）電流，同時(shí)在測(cè)量電極（M、N）間觀測(cè)電位差（Umn），并計(jì)算出視電阻率（s），各電極同時(shí)或不同時(shí)沿選定的測(cè)線按規(guī)定的電距間隔移動(dòng)。預(yù)先人工打好電極，儀器自動(dòng)切換。觀測(cè)工作簡單，工效高；信息豐富，解釋方便，勘探能力顯著提高。依據(jù)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和任務(wù)要求，在勘探范圍內(nèi)布置高密度電法測(cè)線11條，剖面長3182m。本次勘探工作采用溫納裝置。3物探成果及分析3.1物探異常特征分析判斷巖溶裂隙發(fā)育情況時(shí)，結(jié)合具體的地質(zhì)背景環(huán)境進(jìn)行分析，淺部的低電性，主要為表層以上低電性層反映；正常情況下，基巖面沿巖層為高阻反映，當(dāng)基巖面巖溶裂隙發(fā)育時(shí)，橫向上呈向下凹陷的電性反映，表現(xiàn)為低阻反映，或?yàn)榈妥韫铝Ⅲw，說明此處巖溶裂隙較發(fā)育，易形成溶洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象，或者說此處巖層較破碎，局部有低阻充填物，存在軟弱地層。若電性層位跟區(qū)域地質(zhì)層位相比，電性層位產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，具有一定的落差，則可能存在斷裂構(gòu)造。值得注意的是，高密度電法對(duì)巖溶、裂隙、巖洞反映靈敏，但受體積效應(yīng)影響，在反演成果圖中，所反映的異常范圍比實(shí)際地質(zhì)異常大，應(yīng)以分析異常的中心為主。3.2各測(cè)線物探異常綜合解釋圖1為W4線高密度電法反演成果圖，該線放線方向?yàn)橛晌飨驏|，剖面長280m。該剖面覆蓋層厚約1017m，分布較均勻。剖面上175m垂深22m左右，有一低阻異常，定為B號(hào)異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映；剖面上225m垂深23m左右，有一低阻異常，定為C號(hào)異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映。圖2為W7線高密度電法反演成果圖，該線放線方向?yàn)橛晌飨驏|，剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約818m。剖面上225m垂深19m左右，有一低阻異常，定為D號(hào)異常，基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映，電法推斷為溶洞反映；剖面中部和東部基巖風(fēng)化程度較強(qiáng)。圖3為W10線高密度電法反演成果圖，該線放線方向?yàn)橛赡舷虮?，剖面長290m。該剖面覆蓋層較厚，約19m，分布較均勻。剖面上145m垂深23m左右，基巖面橫向上呈向下凹陷的低阻反映，定為E號(hào)異常，結(jié)合鉆探資料電法解釋為溶洞反映。圖4為W11線高密度電法反演成果圖，該線放線方向?yàn)橛赡舷虮?，剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約716m，分布較均勻。剖面上150m垂深30m處，有一相對(duì)低阻異常，定為E號(hào)異常，電法推斷基巖較破碎，富水性較好。4結(jié)論和建議W2線剖面上72m垂深20m左右為軟弱地層反映；W4剖面上175m垂深22m左右及225m垂深23m左右為溶洞反映；W7線剖面上225m垂深19m左右為溶洞反映；W10線剖面上145m垂深23m左右為溶洞反映；W11線剖面上150m垂深30m處為破碎帶。通過以上分析得出：橋址勘探區(qū)內(nèi)覆蓋層厚約019m，工程地質(zhì)巖組以灰?guī)r為主，局部風(fēng)化程度較強(qiáng)，總體強(qiáng)度較低。通過試驗(yàn)生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)該方法尚存在一些問題需要解決：（1）在成圖處理上，每次只能完成一個(gè)排列，所成圖為倒梯形，在連續(xù)追蹤長剖面時(shí)，由于電纜長度有限，電極有限，一個(gè)長剖面需要分段多次測(cè)量，并且需要足夠的重復(fù)測(cè)點(diǎn)，以保證剖面圖的銜接。這樣工作量增加，誤差隨之增大；（2）在非水平地區(qū)工作時(shí)，由計(jì)算機(jī)繪制帶地形的斷面圖時(shí)，目前的軟件還存在一定問題，如地形校正的精確度問題、測(cè)深的定量解釋問題等；（3）儀器不能使用較高電壓，在要求測(cè)深較大時(shí)，由于電壓不足，電流小，電信號(hào)弱，造成深部測(cè)量的不準(zhǔn)確。參考文獻(xiàn)1居智，劉慶成，莫撼.告密段電阻率法在探測(cè)水壩隱患中的應(yīng)用J.華東地質(zhì)