一、工程概況

1.場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

1.1地表水場(chǎng)區(qū)位于烏江支流三岔河下游－鴨池河與貓?zhí)訆A持的河間地塊部位，屬長(zhǎng)江流域?yàn)踅怠?

1.2地下水地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水及碳酸鹽巖類基巖巖溶、裂隙水。擬建場(chǎng)區(qū)地下水為上層滯水與基巖裂隙、巖溶管道水，并整體向西側(cè)百花湖排泄。

2.地球物理特征

2.1地層波速巖土介質(zhì)的巖性、物性、成分和結(jié)構(gòu)，以及所處環(huán)境的構(gòu)造和地表?xiàng)l件的不同，都會(huì)使得地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征發(fā)生變化。一般情況下巖石越致密，其波速越高，而不良地質(zhì)現(xiàn)象如巖溶發(fā)育、溶洞，斷層破碎帶等，均會(huì)導(dǎo)致波速、頻率、振幅的明顯變化。針對(duì)本場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)勘探，在鉆孔中進(jìn)行聲波測(cè)試，巖樣聲波測(cè)試，以及地表進(jìn)行的折射波，面波等測(cè)試，綜合推算本場(chǎng)區(qū)的地震有關(guān)參數(shù)。

2.2巖土電性本次勘探目的主要是初步查明場(chǎng)區(qū)布設(shè)測(cè)線范圍內(nèi)隱伏的不明巖溶構(gòu)造，如隱伏斷裂、巖溶空洞或溶蝕破碎、地下暗河、充水溶洞及老舊窯形成的采空區(qū)等異常。本次高密度電法測(cè)試采用的物性參數(shù)為電阻率值。通過對(duì)場(chǎng)區(qū)巖石和部分異常體的電性測(cè)試，結(jié)合貴陽地區(qū)同類型場(chǎng)地電性參數(shù)綜合歸納本場(chǎng)區(qū)巖土電性特性。

二、工程物探的基本原理

1.地震映像法

地震映像屬淺層地震勘查方法范疇，其原理是利用不同地層結(jié)構(gòu)和不同類別巖土存在的波阻抗差異。當(dāng)存在地層界面和不良地質(zhì)現(xiàn)象(如溶洞、斷層等)時(shí)，將形成波阻抗界面，利用人工震源在地表產(chǎn)生的地震波，其向下傳播遇到巖土物理界面(波阻抗界面)將產(chǎn)生波的反射等，利用高靈敏度檢波器和計(jì)算機(jī)控制的接收儀器組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將接收到向上反射的地震波，根據(jù)地震波所攜帶的信息，就可以了解地下地層結(jié)構(gòu)、基巖起伏形態(tài)、隱伏煤巷、溶洞斷層破碎帶等地下地質(zhì)現(xiàn)象。本次勘探使用的儀器為重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZQ24地震儀。采用的偏移距經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)背景干擾波調(diào)查確定為10m。道間距采用1m，使用人工錘擊震源，單道通頻帶接收。

2.高密度電法

電法勘探是研究地層電學(xué)性質(zhì)及電場(chǎng)、電磁場(chǎng)變化規(guī)律，根據(jù)研究地質(zhì)對(duì)象的電性差異，通過儀器測(cè)量電場(chǎng)情況，進(jìn)而研究電場(chǎng)的分布規(guī)律，以了解地下構(gòu)筑物或地質(zhì)體的狀況，從而達(dá)到勘探目的。本次勘察，使用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK－2電法儀。采用60根電極接收，極距2～3m，在預(yù)定位置布置測(cè)線剖面。本次勘察，電極的排列裝置采用溫納四極裝置。

三、物探資料的數(shù)據(jù)處理

1.地震映像

地震映像的數(shù)據(jù)處理:地震反射波的數(shù)據(jù)處理采用核工業(yè)部北京地質(zhì)研究院物化探研究中心的CSP6淺層地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和加拿大驕佳公司的Geogiga軟件進(jìn)行。主要處理內(nèi)容為:預(yù)處理、編輯、頻譜分析、速度分析、參數(shù)篩選、速度濾波、頻率濾波、均衡、動(dòng)靜校正、偏移歸位等，經(jīng)過處理的成果即為供推斷解釋的時(shí)間剖面圖。

2.高密度電法

對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)，使用二維電阻率反演成像軟件中的數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)輸入測(cè)線地面高程數(shù)據(jù)，作地形校正，再據(jù)經(jīng)驗(yàn)在軟件中合理設(shè)置解釋所必須的參數(shù)。這些準(zhǔn)備工作完成后，運(yùn)行軟件進(jìn)行反演解釋。在解釋過程中，隨時(shí)調(diào)整參數(shù)，以便使結(jié)果真實(shí)合理，計(jì)算結(jié)果用ρs等值線圖和電阻率色度圖表現(xiàn)，兩者結(jié)合，綜合解釋。

四、物探勘察的結(jié)果分析

根據(jù)各剖面上的異常分布，結(jié)合走向趨勢(shì)，進(jìn)行分析，圈繪出巖溶發(fā)育在平面上的分布。現(xiàn)以第9測(cè)線相同平面位置地震映像剖面與高密度電法剖面的比對(duì)分析為例說明。在地震時(shí)深剖面(圖1)的3處明顯異常，分別在平面上位于10～14m、26～28m、42～45m，埋深范圍大致在12～14m、7～10m、20～22m，表現(xiàn)為波繞射，多次反射，同相軸錯(cuò)斷，振幅降低、相位畸變等。而對(duì)應(yīng)高密度電法視電阻率剖面上相對(duì)應(yīng)的平面位置和埋深范圍，則表現(xiàn)為一處低阻異常和兩處高阻異常。二者在平面位置和深度范圍基本一致，據(jù)此推斷為溶洞(高阻:3000～4000Ω•m)和巖溶發(fā)育破碎帶(低阻:400～500Ω•m)。事實(shí)上在高密度視電阻率剖面上，平面22m為中心，埋深4～6m的位置，還有一高阻異常，其值約為3000Ω•m，在對(duì)應(yīng)的地震剖面上表現(xiàn)為波形雜亂、振幅陡降，推斷為巖溶崩塌堆積。

五、開挖驗(yàn)證

據(jù)鉆探資料結(jié)合物探勘察成果，B－6號(hào)樁位進(jìn)行開挖，發(fā)現(xiàn)寬度0．5m，深度1．3m，長(zhǎng)度2．7m的泥槽;C－7樁位也發(fā)現(xiàn)泥質(zhì)半充填的溶洞。經(jīng)開挖，物探推斷的不良地質(zhì)現(xiàn)象得了證實(shí)，施工單位進(jìn)行了揭穿，回填、夯實(shí)等工程處理。從而保證了建筑物的安全。

六、結(jié)論和建議

本次勘察采用鉆探與物探的結(jié)合，快速、全面、準(zhǔn)確可靠地查明擬建物場(chǎng)地上的巖溶分布情況，為工程施工提供了可靠的依據(jù)。因此，在巖溶發(fā)育地區(qū)，有必要先采用物探初勘，若發(fā)現(xiàn)異常，再施以鉆探驗(yàn)證。這樣發(fā)現(xiàn)巖溶的幾率應(yīng)該更高，可以有效地減少工程隱患。

作者：劉惠果 劉釗 單位：貴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州四維應(yīng)用地球物理研究所有限公司