發(fā)布時(shí)間：2018-07-27所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：在引水工程勘探中，引水隧道與巖溶通道相交錯(cuò)，需解決隧道周圍地質(zhì)情況，同時(shí)采用高密度電阻率法和大地電磁測(cè)深法。通過(guò)在鉆孔現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分別采用溫納、施倫貝爾和偶極裝置進(jìn)行測(cè)量，最后視試驗(yàn)情況和數(shù)據(jù)質(zhì)量選擇采用溫納裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和結(jié)果成圖
摘要：在引水工程勘探中，引水隧道與巖溶通道相交錯(cuò)，需解決隧道周圍地質(zhì)情況，同時(shí)采用高密度電阻率法和大地電磁測(cè)深法。通過(guò)在鉆孔現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分別采用溫納、施倫貝爾和偶極裝置進(jìn)行測(cè)量，最后視試驗(yàn)情況和數(shù)據(jù)質(zhì)量選擇采用溫納裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和結(jié)果成圖。大地電磁測(cè)深法進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)定和試驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：高密度電阻率法,大地電磁測(cè)深方法,野外工作方法
1方法原理
高密度電阻率成像(高密度電法)是視電阻率法探測(cè)技術(shù)在工程勘探中的一項(xiàng)成功應(yīng)用。高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，也稱自動(dòng)電阻率系統(tǒng)，是直流電法的發(fā)展，其功能相當(dāng)于電測(cè)深與電剖面法的結(jié)合。通過(guò)對(duì)地表不同部位人工電場(chǎng)的掃描測(cè)量，得到視電阻率斷面圖像，由此來(lái)了解地下介質(zhì)視電阻率ρs的分布，根據(jù)巖土介質(zhì)視電阻率的分布推斷解釋地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。溫納裝置AMNB(α排列)：α排列適用于固定斷面掃描測(cè)量，電極排列如圖1所示。
測(cè)量時(shí)，AM=MN=NB為一個(gè)極距，A、B、M、N2野外方法和技術(shù)測(cè)線的布置：測(cè)線的布置應(yīng)結(jié)合地形與路線實(shí)際情況進(jìn)行布設(shè)，測(cè)線及點(diǎn)位位置根據(jù)提供的平面圖及地質(zhì)要求來(lái)確定測(cè)線線距和點(diǎn)距，高密度采用8~10m點(diǎn)距，大地電磁測(cè)深采用20m點(diǎn)距。
電纜的敷設(shè)：電纜應(yīng)該按照事先布設(shè)好的測(cè)線敷設(shè)，電纜線在敷設(shè)過(guò)程中要直且平，不能彎曲過(guò)大，同時(shí)主要保護(hù)電纜線的線頭，防止進(jìn)水受潮。大地電磁測(cè)深野外布置按工作連接示意圖布置。電極的布設(shè)：野外在布設(shè)電極時(shí)應(yīng)注意將電極打入土里面，盡量避開(kāi)巖層，必要時(shí)要澆注鹽水，同時(shí)檢查接地電極電阻不能超過(guò)5k·Ω，對(duì)于接地電阻較高的地極可以采取澆注鹽水、電極并聯(lián)等辦法解決。
主機(jī)及電瓶連接：主機(jī)及電瓶應(yīng)注意放在平坦干燥的地方，連接電瓶的時(shí)候注意正負(fù)極不能接錯(cuò)，工作時(shí)采用2個(gè)12V65A/h電瓶先并聯(lián)，再與儀器連接，同時(shí)接好應(yīng)該用外用表測(cè)量總的電壓是否正確。主機(jī)的電壓不能低于10V，電瓶電壓不能低于11V，觀測(cè)中隨時(shí)注意數(shù)據(jù)的變化。野外測(cè)量完成后，可以直接在儀器中查看斷面圖，注意每條剖面要連續(xù)平滑，不應(yīng)有過(guò)大的跳點(diǎn)，同時(shí)如果發(fā)現(xiàn)大量負(fù)數(shù)，要立刻檢查原因，必要時(shí)重測(cè)。
觀測(cè)電壓值一般不能小于5mV，電壓值過(guò)小引起電阻率在同一條剖面上與相鄰點(diǎn)的電阻率差異較大應(yīng)將這類點(diǎn)剔除。利用基本觀測(cè)數(shù)據(jù)和檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)的均方相對(duì)誤差檢驗(yàn)測(cè)量成果，均方相對(duì)誤差一般要控制在5%之內(nèi)。
3應(yīng)用實(shí)例
測(cè)線布置：本工區(qū)共布置2條高密度電法測(cè)線(G1-G1′、G2-G2′、)，2條大地電磁測(cè)深法測(cè)線(EH1-E1′、EH2-EH2′)。測(cè)線自起點(diǎn)向終點(diǎn)方向?yàn)镾4°W。EH1-EH1′測(cè)線與GJ1-GJ1′測(cè)線中部重合，EH2-EH2′測(cè)線與G2-G2′測(cè)線中部重合。G1-G1′測(cè)線、EH1-EH1′測(cè)線沿洞軸線布置;G2-G2′、EH2-EH2′測(cè)線平行布置于洞軸線近西方向，兩線垂距60m。
物性特征：高密度電阻率法試驗(yàn)范圍內(nèi)巖體視電阻率在50~7000Ω·m之間，其中，垂直巖溶帶視電阻率在20~60Ω·m之間，溶蝕破碎巖體視電阻率在200~500Ω·m之間，斷層破碎帶視電阻率在500~2000Ω·m之間。大地電磁測(cè)深法(EH4)試驗(yàn)范圍內(nèi)巖體視電阻率在10~6000Ω·m之間，其中，垂直巖溶帶視電阻率在10~40Ω·m之間，溶蝕破碎巖體視電阻率在200~600Ω·m之間，斷層破碎帶視電阻率在300~2000Ω·m之間。
表1為工作區(qū)試驗(yàn)和鉆孔所涉及地層巖性電阻率值統(tǒng)計(jì)表。
G1-G1′、EH1-EH1′測(cè)線探測(cè)共圈定15個(gè)視電阻率異常區(qū)域。其中，2處近地表?xiàng)l帶狀低阻異常，推斷為斷層破碎帶;11個(gè)為團(tuán)塊狀、條帶狀低阻異常，推斷為溶蝕破碎帶(具體見(jiàn)滇中引水工程大地電磁測(cè)深與高密度電阻率法綜合剖面圖3)。
G2-G2′、EH2-EH2′測(cè)線探測(cè)共圈定11個(gè)視電阻率異常區(qū)域。其中，2處近地表?xiàng)l帶狀低阻異常，推斷為斷層破碎帶;9個(gè)為團(tuán)塊狀、條帶狀低阻異常，推斷為溶蝕破碎帶。
綜合解釋成果：測(cè)區(qū)地表多見(jiàn)溶溝溶槽，近地表多有垂直巖溶帶發(fā)育，主要集中于C2w及P1q+m地層近地表區(qū)域，影響深度約40m。C2w及P1q+m地層中均發(fā)現(xiàn)有不同程度和規(guī)模的溶蝕破碎體;洞軸線YH24+850~YH25+170段及YH25+550~YH25+930段溶蝕破碎體發(fā)育較強(qiáng)烈，YH24+970~YH25+030及YH26+370~YH26+410段為斷層破碎帶，洞軸線附近其余區(qū)域未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模物探異常。
4結(jié)論
利用大地電磁測(cè)深法和高密度電阻率法對(duì)引水隧道軸線進(jìn)行巖溶探測(cè)，高密度探測(cè)隧道軸線200m以淺巖溶發(fā)育情況，大地電磁測(cè)深探測(cè)大于200m的巖溶發(fā)育情況，進(jìn)行綜合解釋，預(yù)測(cè)了引水隧道軸線的水文地質(zhì)情況，在推斷的異常區(qū)域范圍，用鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證，與推斷結(jié)果相符合。綜合物探測(cè)量成果技術(shù)對(duì)引水隧道的掘進(jìn)工作提供了指導(dǎo)意義和安全工作有力保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]李志聃.電法勘探[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1990.
[2]李金銘.地電場(chǎng)與電法勘探[M].北京.地質(zhì)出版社，2005.
