高密度电法在岩溶探测中的应用

【摘要】文章简要介绍高密度电法的基本原理，结合广西某220kV变电站工作实例，对岩溶地区应用高密度电法的地质效果进行分析。

【关键词】高密度电法；岩溶；ZZ64INV

1、前言

广西是一个岩溶较为发育的省份，各种类型的岩溶地貌现象广泛分布于山间、河谷、盆地之中。岩溶是一种典型的不良地质现象，对工程建设的危害也大。高密度电法以能清晰反映岩溶的规模大小、形态及分布规律，已广泛应用电力工程勘察中。

2、岩溶地质及地球物理特征

岩溶作为一种典型的不良地质现象，在工程建设中危害是明显的，岩溶发育具有突变性、不确定性及隐蔽性，仅靠钻探手段难于达到要求和目的。

岩溶的基本形态有溶沟、溶槽、破碎带、溶洞及落水洞，异常可呈现为高阻异常和低阻异常。

对于溶沟、溶槽及洼地等表层发育区，在电法剖面中，一般表现为高阻与低阻的锯齿状异常；对破碎带，则显示为低阻异常呈带状，从地表延伸至剖面底部，而且范围宽；对于溶洞及落水洞等，在无充填时，理论上为高阻异常，但有时受到各种因素的影响，也常显示为低阻异常。一般情况，大型特大型为充填溶洞、落水洞显示为高阻异常，充有其他物质时，则显示为低阻异常。

3、高密度电法概述

高密度电法是八十年代中期发展起来的电法勘探新技术，基本工作原理和传统的电阻率法是一致的，所不同的是高密度电法采用高密度的测点。野外工作时，将多电极按一定的间隔布置，观测过程电极按一定规律结合，一次布置电极可实现不同的观测装置。高密度电法的最大优点是它提高了工作效率，并且具有测深和剖面效果，所反映的地电信息量大。

4、应用实例

4.1工程概况及勘测目的

220kV变电站工程德地站址位于产业园区内，主要为工业园提供电力保障。本次目的是初步查明站址场地的岩溶发育情况，给地质专业提供判别场地稳定性的物探成果，也为钻探打孔提供依据。

4.2野外工作方法布置

本次在站址范围内采用网格式布置4条高密度电法剖面如图1，测试时总电极数64根，电极距3m，勘探深度约39m。高密度电法数据处理采用ZZ64INV软件反演。

4.3查明岩溶发育情况及确定破碎带

（1）站址的西北面（如图1剖面4-4’），位于冲沟附近，地层主要由上覆第四系坡残积层、坡积层粘土，含少量砂、碎石及二叠系灰岩组成，在西北面布置了1条高密度电法剖面，图2是高密度电法反演剖面图，从图2可以看出，在水平距离38m～58m处存在明显的低阻异常，结合地质资料推测该处为溶洞。后经钻探验证，钻探结果和高密度电法异常解释结果基本吻合。

（2）在站址东北面（如图1剖面1-1’），布置了1条高密度电法剖面

图3是高密度电法剖面反演剖面图，从图3可以看出，在水平距离40m～80m和220m～250m存在低阻异常，根据异常的形态特征和地质资料，推测破碎带和岩溶发育带，后经钻探验证，在水平距离40m～80m处，深度6m～12m岩芯破碎，水平距离220m～250m处，深度10m～20m岩芯裂隙发育，钻探结果和高密度电法剖面基本吻合。

5、结束语

通过上述工程实例和工作实践，可以得出以下几点认识：

（1）高密度电法和普通电法一样，利用探测目的体与围岩存在一定的电性差异，当干扰因素较小时，将会取得令人满意的探测效果，能应用电网工程勘察以及其他相关领域的勘察。

（2）高密度电法探测得到的视电阻率断面等值线图能直观、形象地反映出岩土体的电性分布形态及结构特征，不仅反映器深度变化，而且还反映器变化范围，所以同时具有测深和剖面的功能。

（3）高密度电法在定性与定量解释时，应该结合地质相关资料特别是钻探岩心进行综合对比分析，并从中寻找规律，并结合高密度电法剖面图进行解释分析。

（4）高密度电法的解释成图质量也有待提高，特别是如何对数据进行处理，从而提高解释的可信度。

参考文献

[1]王兴泰.工程与环境物探新方法新技术[M].北京：中国地质出版社，1996

[2]李金铭，罗延中主编.电法勘探新进展[M].北京：中国地质出版社，1996

[3]王文州.物探技术在高速公路岩溶地区地质勘探中的应用[J].中外公路，2001，（4）.

[4]严文根，方军.高密度电法在电力工程勘察中的应用[J].上海地质，2002，（1）

推荐访问:岩溶 探测 高密度