井地电法在桩底溶洞探测运用

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地质雷达在高速公路桥梁基底溶洞探测中的应用

地质雷达在高速公路桥梁基底溶洞探测中的应用摘要：结合地质雷达在南（川）万（盛）高速公路老房子1号桥基桩基底溶洞探测数据进行分析，并利用现场开挖方式验证了探测结果的有效性，避免基底坍塌给桥梁安全带来的威胁，其工程实例可供其它工程参考。

关键词：地质雷达; 溶洞;无损检测Abstract: Combined with the geological radar in the nanchuan to wansheng expreeway old house No. 1bridge pile base cave detection data analysis, and the use of the site excavation proved the validity of the detecting results, avoid the base collapse to bridge safety threat, the project can be used as reference for engineering.Key words: geological radar;cave; excavation1 工程概况老房子1号大桥位于重庆市万盛区丛林镇永胜村，东侧约80m处为南万铁路、约200m处为S303省道，三者走向基本一致，相互近于平行。

桥梁位于分离式路基路段，分设左右线桥，左线桥布置为20m（桥起LK8+061.92，桥止LK8+294.08，桥梁全长232.16m，中心桩号LK8+178）预应力混凝土T梁桥和右线桥布置为20m（桥起K8+061.92，桥止K8+294.08，桥梁全长232.16m，中心桩号K8+178）预应力混凝土T梁桥，全桥为两联，均采用先简支后结构连续体系。

大桥位于斜坡中下部，西侧坡脚为孝子河，为区内最低侵蚀基准面；桥位跨越岩溶槽谷，桥位区地貌总体属构造剥蚀丘陵地貌，地形变化连续，沟壑与丘陵相间。

浅谈高密度电法探测土洞溶洞的效果

浅谈高密度电法探测土洞溶洞的效果
高密度电法探测土洞溶洞是一种非破坏性地质勘探技术，已经被广泛应用于地质勘探领域。

本文将从以下几个方面浅谈高密度电法探测土洞溶洞的效果。

首先，高密度电法探测土洞溶洞的效果非常明显。

通过高密度电法对土洞溶洞进行勘探，可以非常清晰地获取洞穴地下空间的分布情况，以及地下水的分布情况，从而能够为土木工程、水利工程等提供必要的地理资料，帮助工程设计者更好地理解洞穴地下结构，有利于工程的顺利进行。

其次，高密度电法探测土洞溶洞的精度非常高。

这种勘探方法可以有效地捕捉地下水位和溶洞的具体位置，能够实现更加准确的勘探结果。

同时，因为高密度电法能够穿透各种土层和岩石层，因此可以在不同深度范围内获取更加精确的资料，为科学研究、地质勘探等提供有效的支撑。

另外，高密度电法探测土洞溶洞的成本相对较低。

与传统的勘探方法相比，高密度电法勘探成本较低，因为它可以在短时间内获取准确的地下结构信息，无需进行复杂的样品分析和测试，缩短了勘探周期。

这样做有利于提高勘探的效率，减少勘探的成本，有利于工程的顺利进行。

最后，高密度电法探测土洞溶洞是一种高效的前瞻性勘探方法。

通过高密度电法勘探，可以事先发现和解决地质问题，尤其是在地下水资源开发、建筑物基础建设、交通工程等重要工程领域，可以发现地下障碍，并在取得勘探资料后及时采取措施，
减少地质问题对工程开展的影响，增加了工程的安全性和可靠性。

总之，高密度电法探测土洞溶洞是一种非常实用的地质勘探方法，它准确性高、效率高、成本低，可以为工程设计者提供非常有价值的地质资料，洞穴地下结构也得到更丰富的了解和保护，有助于推进地质工程和科学研究的发展。

井地超高密度电法探测在岩溶勘察中的应用研究

井地超高密度电法探测在岩溶勘察中的应用研究摘要：岩溶地区桩基础施工勘察常用的手段是钻探方法，但是钻孔孔径相比桩径小得多，往往以增加钻孔数量来提高查明岩溶的分布，辅以物探方法勘察是一种选择，本文介绍井地超高密度电法的工作方法及成像原理，分析井地超高密度电阻率法成像特征和规律，结合钻孔验证，结果表明利用井地超高密度电法应用于岩溶勘探效果可行，能准确、快速查明钻孔周围一定范围内岩溶的分布情况，为桩基设计、施工提供更加可靠的地质依据。

关键词：岩溶；超高密度；电法；井地；钻孔1引言桩端持力层为岩溶分布情况下，持力层内往往存在溶洞、软弱夹层等不良地质体，这些通常是岩溶地区建设工程基础施中过程中的重点和难点，施工勘察做为一种补充的基本工作，其所收集的基础资料，是否具备准确性，直接影响到后期工程项目施工的效果。

如单纯的采用钻探方法，往往工作量大，耗时长、效率低，也未必能达到预期的效果，采用钻探与物探的方法进行组合勘察是一种较好的选择。

超高密度电法主要反应地下岩土、空洞、含水体等的电性信息，是一种建立在常规高密度电法勘探基础上的电法勘探方法，仅需一次性布设电极，通过测量采集软件系统，自动分配采集所有可能组合电极间的电性信息，数据采集量大、效率高，再利用处理软件反演获得电阻率断面，从而可圈定地下岩溶的位置、规模等信息。

2超高密度电法超高密度电法原理与直流电法勘探相同，是以地质体的电性差异为基础，通过人工建立的地下电场分布特征，通过专门的仪器设备，观测地下电场的分布规律，分析地质体的电性变化，判断解决一些地质问题。

超高密度电法工作布置电极突破了单一的地面布线模式，可以采用井地布置电极模式，即将排列的一部分电极放入井中，另一部分电极排在地面，整个排列形成一个有角度的排列(见图1)。

测量时不受装置类型的限制，数据采集过程亦采用由仪器全自动智能控制，这样不仅可以做到近地表的探测，还可以利用井内的电极，可得到更多、更准确的数据和信息，比单纯地面布置电极勘探具有更高的精度，对地下较深处的地质体异常体的反映能力更强。

关于场地溶洞勘察中对瞬变电磁法和高密度电阻率法综合应用效果分析

关于场地溶洞勘察中对瞬变电磁法和高密度电阻率法综合应用效果分析首先介绍了高密度电阻率法和瞬变电磁法（TEM）工作原理、特点及工作方法，通过对场地溶洞勘察工程实例，将两者综合进行分析，研究结果表明，两者综合应用可以使得探测效果互相验证并互相补充，为工程提供不同深度可靠的、精确的地下地质基础资料。

标签：溶洞勘察瞬变电磁法高密度电阻率法原理综合应用1 前言溶洞是地下水长期对石灰岩侵蚀所造成的结果，属于不良地质情况，为保证工程建设的安全性，探明场地溶洞的情况是必须的，随着科技的发展，相应的探测手段也越来越多，地球物理探测技术发展了几十年，其理论与实践经验均已较为成熟，采用多种方法互相验证、互相补充，充分发挥各种方法的优点，是物探发展的必然趋势。

岩溶区域其岩石物性与完整石灰岩相比存在较大差异，在电测剖面上会出现深部为低阻异常，这就为瞬变电磁法和高密度电阻率法在查明溶洞情况的综合应用上提供了条件，本文通过工程实例对此进行分析，结果表明，综合物探法能够取得良好的效果，为工程提供可靠的保障。

2 工作原理2.1 瞬变电磁法工作原理瞬变电磁法（TEM法）是利用不接地回线或接地电极向探测区域发送脉冲式电磁场，在一次脉冲磁场间歇时间里，利用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁感应场的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来分析相关的地质问题，属于时间域电磁法。

该方法探测具有能力较强、对测地条件要求低、工作效率较高、探测深度大以及分辨能力强等优点，近年来在物探中得到广发应用。

与传统直流电法相比，瞬变电磁法有以下特点：①与探测目标具有良好的耦合，出现异常时发映明显，结果形态简单，受场地其他地质条件影响小，在高阻地区采用较小的回线即可达到较大的探测深度，因此在同等场地条件下，较较直流电法的体积效应小得多；②在高阻围岩区域，TEM方法基本不会由于地形起伏而引起假异常，而直流电法则受影响较大，使得TEM法在高阻围岩区域应用的效果更好；③与直流电法相比，TEM方法对于低阻有较高的分辨力。

桩底溶洞探测技术及波形分析

桩底溶洞探测技术及波形分析一、桩底溶洞探测技术介绍1、原理:弹性波（声呐）反射探测法是在桩底泥浆中利用弹性波（声呐）探测设备发射弹性波，当声呐遇到桩基底部一定范围内的溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体时，会产生反射回波，探测设备接收反射回波并根据回波特性可以分析桩底的不良地质体的情况，是一种成熟的水下物探方法。

2、用途:桩底溶洞探测仪是一种探测不良地质体的水中物探方法，可用于岩溶、软弱夹层、裂隙带的探测，评价嵌岩桩桩基持力层完整性可靠，是解决建筑物桩基围岩岩溶探测难、探测成本高两大难题的有效途径。

根据《岩土工程勘察规范》，当在施工勘察阶段采用大直径嵌岩桩时，应对桩位进行专门的桩基勘察，勘察点应逐桩布置，勘探的深度应不小于桩底以下桩径的3倍并不小于5米。

目前，工程上一般采用一桩一孔或一桩多孔钻探方式进行桩位勘察，一桩一孔钻探往往会遗漏孔旁的岩溶，一桩多孔钻探勘察成本高、工期长。

声呐测法具有明显的技术和经济优势，它具有易解释、精度高、异常明显、分辨能力强、工期短、仪器设备投资少、探测费用低等优点。

3、操作如下步骤：步骤1：通过电缆利用孔口支架将声纳探测探头放置于桩底，将电缆与现场主机连接；桩孔孔底的沉渣一般要清理越干净越好，当遇到人工挖孔桩桩底没有泥浆液或水时需灌入10~20cm的水，以便保证声纳探测探头的声纳发射器和声纳传感器能与水接触。

对于有泥浆液的机械成孔桩，保证桩孔中的泥浆液的水位大于2米深以上，以防泥浆界面反射造成波形分析影响。

步骤2：现场主机通过电缆读取桩底的声纳探测探头的姿态和每一个声纳接收传感器的方位，确保声纳发射器能几乎垂直桩底底面；步骤3：当声纳探测探头放置好后，现场主机通过电缆控制声纳探测探头发射声纳应力波，同时接收声纳信号分析处理；步骤4：探测好当次的探测数据后，可以将声纳发射探头旋转一定的方向，再重复步骤2、3重新进行探测；步骤5：将所有探测的声纳接收信号按声纳接收传感器的方位顺序排列生成探测声纳应力波剖面图并进行综合处理分析，确定桩底下面3倍桩径不小于5米的范围内是否存在溶洞或软弱岩体，以便确定桩底是否需要进行桩底地基处理。

高密度电法和地质雷达在断层及溶洞探测中的应用

结论
结论
高密度电法作为一种先进的地球物理勘探方法，在水文地质和工程地质领域具有广泛的应用前景。通过测量地下岩体的电阻率差异，可以推断出岩体的分布、埋深和性质等信息，为水电站建设、环境地质和工程地质等方面的应用提供了重要的技术支持
结论
。随着科学技术的发展，高密度电法的应用范围还将不断扩大，为地质勘探和工程设计等领域带来更多的便利和发展机遇。
引言
收回波来探测地下目标。本次演示将介绍这两种方法在断层及溶洞探测中的应用。
研究背景
研究背景
断层和溶洞是地质工程中需要重点的问题。断层会影响地层的稳定性，可能导致地面塌陷和地震等地质灾害。而溶洞则会影响地下工程的可靠性，威胁施工人员的安全。因此，探测断层和溶洞对于地质工程来说至关重要。
高密度电法在断层及溶洞探测中的应用
引言
引言
高密度电法是一种先进的地球物理勘探方法，广泛应用于水文地质和工程地质领域。该方法通过测量地下岩体的电阻率差异，推断出岩体的分布、埋深和性质等信息。本次演示将详细介绍高密度电法的基本原理及其在水文地质和工程地质中的应用。
高密度电法的基本原理
高密度电法的基本原理
高密度电法是一种电阻率测量方法，通过布置一系列电极在地面或者井中，测量电极间的电位差和电流强度，进而计算出岩体的电阻率。根据电阻率的分布特征，可以推断出岩体的空间分布和埋深等信息。高密度电法的测量系统包括数据采集系统和数据处理系统两部分。
推断出水库周边地段的地质构造和岩层分布，进而计算出水库的容积。渗漏监测方面，高密度电法可以检测水库大坝的渗漏部位和渗漏量，保证水库运行的安全性。
高密度电法在环境地质中的应用
高密度电法在环境地质中的应用
在环境地质领域，高密度电法可用于地面沉降、土体位移等方面的监测。通过测量地面的电阻率，可以推断出地面的沉降量和沉降速度。此外，高密度电法还可以用于土体位移监测，通过测量土体中埋设的电极之间的电位差变化，可以监测土体的位移量和位移方向。

高密度电法在溶洞探测中的应用

河南科技Henan Science and Technology 工业技术总773期第三期2022年2月高密度电法在溶洞探测中的应用潘纪顺王晓雷（华北水利水电大学地球科学与工程学院，河南郑州450046）摘要：地下溶洞易引发建筑物沉降、地面塌陷等灾害，为保障安全，在施工前进行溶洞勘察很有必要。

高密度电法因其操作方便、探测准确，在溶洞探测中得到广泛应用。

通过高密度电法在南方某机场溶洞探测中的应用，结合地质资料，明确了工区电性异常的分布情况，圈定了多个异常靶区，查明了隐伏岩溶分布范围，指导钻探验证工程，为工区地质环境保护与治理提供了可利用的直接依据。

根据钻探结果，印证了高密度电法在溶洞探测中的有效性。

关键词：高密度电法；溶洞探测；温纳中图分类号：U442.2文献标志码：A文章编号：1003-5168（2022）3-0030-04 DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2022.03.007Application of Electrical Resistivity Tomography Method in Karst CaveDetectionPAN Jishun WANG Xiaolei（College of Geosciences and Engineering,North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou450046,China）Abstract:Underground karst cave is easy to cause disasters such as building settlement and ground col⁃lapse.In order to ensure safety,it is necessary to carry out karst cave survey before construction.Electri⁃cal resistivity tomography method is widely used in karst cave detection because of its convenient opera⁃tion and accurate detection.By expounding the application of electrical resistivity tomography method in karst cave detection of an airport in South China,combined with geological data,the author defines the distribution of electrical anomalies in the work area,delineates multiple abnormal target areas,finds out the distribution range of concealed karst,guides drilling verification engineering,and provides an avail⁃able direct basis for geological environment protection and treatment in the work area.According to the drilling results,the effectiveness of electrical resistivity tomography method in karst cave exploration is confirmed.Keywords:electrical resistivity tomography;cave detection;wenner0引言我国岩溶地貌分布广，溶洞是岩溶发育地区的主要不良地质现象［1］。

利用高密度电法查找地下溶洞

ISSN1672-9064CN35-1272/TK图1G4线高密度电法勘探综合剖面图作者简介:陈国庆(1965~),1989年毕业于长春地质学院物探专业,福建省121地质大队高级工程师,主要从事测井及资料解释。

利用高密度电法查找地下溶洞陈国庆(福建省121地质大队福建龙岩364021)摘要高密度电法广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中。

通过高密度电法勘探综合成果结合钻探结果,可以有效地确认地下溶洞。

关键词高密度电法钻探溶洞中图分类号:P631.3文献标识码:A文章编号:1672-9064(2020)01-046-02龙岩市新罗区某自然村多处出现地层下陷等现象,村民恐慌,委托我单位查明情况。

我单位根据工作区的地质条件,其物探工作拟采用高密度电阻率法进行勘探,探测深度要求为60m 。

目的为通过本次电法勘探,初步查明该村及其周边范围内地层的电性分布情况,大致查明测区内可能存在的断裂破碎带、溶洞及其范围,为下一步开展工作提供依据。

1方法原理高密度电法是20世纪80年代才发展起来的1种新型阵列勘探方法,实质上属直流电阻率法,其基本原理与直流电阻率法相同。

直流电阻率法将直流电流通过电极接地供入地下,建立稳定的人工电场,在地表观测记录某点垂直方向(电测深法)或沿某一测线的水平方向(电剖面法)的电阻率变化,从而了解岩土介质的分布或地质构造特点的方法。

高密度电法基于静电场理论,是以探测目标体的电性差异为前提进行的。

该方法是在测线上同时布置多个电极,通过电极转换装置,组合成指定的电极装置,进而实现多电极距在观测剖面的多个测点上的视电阻率观测,具有电阻率剖面法和测深法双重作用。

该方法采集数据信息量大,可进行层析成象计算,成图直观,可视性强,采集装置种类多,仪器轻便,广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中。

钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测技术及应用研究-武汉长盛1

现场进行桩底溶洞时分为以下几个步骤：
1、放置探头：通过通信电缆利用孔口支架将声呐探测探头放置于桩底，并通过通信电缆与现场主机连接；当遇到人工挖孔桩桩底没有泥浆液或水时需灌入1020cm的水，以便保证声呐探测探头的声呐发射器和声呐传感器能与水接触，进而使声呐应力波能与桩底界面耦合。 2、探头调平：现场主机利用探头中的三维罗盘，通过通信电缆读取桩底的声呐探测探头的姿态和每一个声呐接收传感器的方位，确保声呐发射换能器能几乎垂直桩底底面。
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工程实例分析
钻孔桩桩底溶洞声呐探测仪已在广西、贵州、云南、湖南、广东等省进行了大量的钻孔桩桩底溶洞探测，并取得了较好的应用，特别是广西省已准备纳入工程桩勘察的一个补充手段。我公司已与湖南省某单位申请了科研立项，研究其在湖南省桩基工程应用适用性的研究。
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工程实例分析
桩底基岩破碎的测试数据
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工程实例分析
桩底基岩有溶洞的测试数据
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工程实例分析
桩底基岩有溶洞的测试数据
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工程实例分析
工程测试数据
工程测试数据成像
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现场进行桩底溶洞时分为以下几个步骤：
3、桩底探测：当声呐探测探头放置好后，现场主机通过通信电缆控制声呐发射驱动模块和声呐发射器发射声呐应力波，控制声呐信号处理模块接收声纳信号，并将接收声呐数字化的数据经单片机的通信口由通信电缆传送到现场主机显示和处理。 4、多角度探测：探测完当次探测数据后，可以将声呐发射换能器随同接收传感器旋转一定的方向，再重复步骤（2）（3）重新进行N次探测得到N组共4*N个方向的信号； 5、软件分析：利用PBCA桩底溶洞声呐探测仪分析软件，将所有探测的声呐接收信号按声呐接收传感器的方位顺序排列生成探测声呐应力波剖面图并进行综合处理分析。

隧道溶洞探测技术概述

隧道溶洞探测技术概述发布时间：2021-04-25T07:12:04.476Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年27期作者：朱素雯季佳婕尹宇晨李政远邱玥徐晓博[导读] 硬岩地铁隧道掘进通常采用矿山法施工，隧道建设期间溶洞易产生涌水、突水突泥、冒落等严重地质灾害。

因此，理清隧道溶洞勘察技术是确保隧道安全施工的迫切需求。

徐州工程学院土木工程学院江苏徐州 221111摘要：硬岩地铁隧道掘进通常采用矿山法施工，隧道建设期间溶洞易产生涌水、突水突泥、冒落等严重地质灾害。

因此，理清隧道溶洞勘察技术是确保隧道安全施工的迫切需求。

隧道溶洞探测技术包括直流电法、瞬变电磁法、地震波法等。

通过对各方法进行归纳总结，旨在为隧道安全高效掘进提供理论指导。

关键词：隧道；溶洞；探测技术1引言对隧道施工来说，选择准确的探测方法来探测溶洞的位置和规模至关重要。

他可以减少避免岩溶地质的溶洞的危害。

例如隧道在经过可溶性岩层时，由于土质松软，且溶洞岩质易破碎，所以大多会发生坍塌；有的溶洞位于隧道底部，填土的特性偏软、深，以至做处理困难，不适合作为基底；有的溶洞位于隧道拱顶，由于方位原因，岩石易破碎掉落，施工不当，严重的会导致地表开裂下沉，影响山体，增大压力，以至山体急剧上升[1]。

2溶洞探测方法研究现状 2.1地球物理勘探（1）高密度电法高密度电法是一种电阻法，通过检测人工建立的地下稳定电流场的分布规律和观察排列电极阵列。

电极布设可以一次完成；高密度电法与传统的电阻率法相比，成本低，耗时短，采集速度快，可实现野外自动化以及半自动化的数据采集。

在大连地铁二号线（松江路站—东纬路站）暗挖区间中采用此方法对该路段进行施工前的勘测，勘测过程中使用国产WDA-1直流发电机，对目标进行探测从而获得电阻率等值线的断面图[2]。

（2）地质雷达法地质雷达法是一种用于确定地下介质分布的光谱（1MHz～1GHz）电磁物理方法。

它的工作原理：一个天线发射高频宽频带电磁波，与此同时会有另一个天线接收来自地下介质界面的反射波，通过介质电极差的反射图像特征再现地下介质的分布模式，以便观察复杂介质地层的分布情况同样是在大连二号线（松江路站—东纬路站）中采用型号SIR-3000利用超高频电磁波探测地下介质分布，从而再现地下介质的分布形态[2]。

浅谈井地电法在桩底溶洞探测的运用

浅谈井地电法在桩底溶洞探测的运用摘要：随着经济的发展,我国公路里程的增加,路网密度也越来越大,公路建设过程中经过岩溶等溶等不良地质区域无法回避。

由于岩溶区工程地质情况错综复杂,如何解决岩溶对公路工程的影响及公路工程诱发的地质灾害问题、如何有效防治自然灾害、如何避免不良环境效应，是公路桥梁建设中遇到的最挑战性问题之一。

为了解决以上工程问题的实际问题，我们首先应做的是如何探测已存在的溶洞，为进一步处理溶岩地区溶洞灾害打下基础。

本文简单介绍了井地电法在桩底溶洞探测的运用以及其优缺点。

关键词：路桥工程溶洞井地电法1引言全球岩溶地区的面积约占陆地面积的12%，大部分分布在资源丰富、人口稠密的地区。

在中国，若按碳酸盐岩的分布面积，可达到346万平方公里，而按碳酸盐岩出露面积计，有90万平方公里;其中，西南部云、贵、桂的主体，加上川、鄂、湘部分地区的岩溶高原占50万平方公里，北方山西及邻近省区占40万平方公里。

“开发西部，公路先行”，公路建设在西部开发中占有举足轻重的地位。

我国西部地区地形地质情况复杂，溶洞等地质病害众多，在灰岩等可溶岩地区，地下溶洞通常较为发育。

在此地区修建桥梁，其桩底是否存在溶洞、溶洞规模、洞内充填情况、以及桩基与溶洞所处位置关系等，均严重影响桥梁桩基的安全性能，也是公路建设者极为关心的问题。

因此，为消除工程的安全隐患，需要在成桩前对桩底溶洞的发育情况进行探测，而目前对此类问题尚缺乏行之有效的解决方法。

虽然一些科技工程者在此方面进行了一些探索，提出了地质雷达、高密度电法仪及瞬变电磁仪等探测方法，也在不同的工程中进行了实际应用，但效果均不理想。

因此，有必要在此方面开展深入的研究工作。

如何解决岩溶对公路工程的影响及公路工程诱发的地质灾害问题、如何有效防治自然灾害、如何避免不良环境效应，是西部公路建设中遇到的最挑战性问题之一。

它对于西部地区国民经济的发展具有十分重要的意义。

2 方法原理2. 1 基本原理。

井地直流电法在岩溶地基探测中的应用

㊀第４０卷第３期物㊀探㊀与㊀化㊀探Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．３㊀㊀２０１６年６月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＪｕｎ．，２０１６㊀ｄｏｉ：１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１６．３．２７林希仲．井地直流电法在岩溶地基探测中的应用［Ｊ］．物探与化探，２０１６，４０（３）：６１９－６２３．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１６．３．２７ＬｉｎＸＺ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｏｒｅｈｏｌｅ⁃ｔｏ⁃ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｔｏｋａｒｓｔｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｕｒｖｅｙ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１６，４０（３）：６１９－６２３．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１６．３．２７井地直流电法在岩溶地基探测中的应用林㊀希㊀仲（广州泰峰地质环境咨询有限公司，广东广州㊀５１００６０）摘要：当井地直流电法实现了高清晰地质扫描，电法勘探技术的发展就到了一个全新的定量解释阶段，不仅拓展了地质勘查更广阔的领域，而且能够解决一些过去无法解决的地质勘查难题㊂以某热力站工程为例，在建筑施工阶段发生岩溶地质坍塌时，成功使用井地直流电法实施了高精度地质勘查，在短时间内，低成本㊁高效率地完成了复杂岩溶地质勘查难题，探明了岩溶地质发育带的大小㊁延伸方向和埋藏状态，确定了岩溶地质特征，为解决岩溶地质灾难隐患，设计工程施工方案提供了可靠的地质资料依据㊂关键词：井地电法探测；岩溶勘探；岩溶地质特征中图分类号：Ｐ６３１㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００－８９１８（２０１６）０３－０６１９－０５㊀㊀收稿日期：２０１５⁃０８⁃０５㊀㊀岩溶地质发育带一直是影响工程建设地基施工和建筑物稳定的比较复杂㊁难以处理的灾害地质问题，在工程建设中，尤其是大型的㊁重要的工程，岩溶会带来许多特殊的不良建筑条件和工程稳定性问题［１］，在建工程场地发现新的岩溶地质灾害隐患时，也需再次进行岩溶勘察，以确认岩溶对工程的影响程度或确定岩溶地质的处理方式㊂笔者参加了广东省肇庆市某热电站岩溶地质的勘探工作，在无法使用传统地质勘探手段的情况下，依据现场具体情况，以创新技术使钻探与物探相结合的方式，解决了复杂岩溶地质勘探难题，论证了突破常规工作方式的必然性㊁综合使用地质勘探各种技术手段的重要性和物探技术适应经济发展的迫切性㊂物探中的直流电法是应用最广㊁适应最强的方法之一㊂该法应用较多的是地面装置方式，而井地装置方式虽然有较多的理论研究，但实际应用的效果欠佳㊂在勘探精度上以目标体的直径与埋深比作为标准，直流电法的勘探精度一般在３３％１７％之间㊂笔者通过大量的试验和研究，认识到常规电法方式忽略了地质电性参数分量的探测，从而在地下精细构造的探测中难有突破㊂为此，在野外实测中对每一个测点增加了２种电性参数的探测，在钻孔和地表之间形成了全方位的探测方式㊂根据溶洞探测项目的野外设计和实测资料，对一些干扰数据进行了识别和处理，取得了勘探精度达到５％的成果［２－６］㊂１㊀工程概况热电站场地紧邻西江，原始地貌为河流一级阶地，原分布有蕉林㊁农作物㊁鱼塘等，现已整平，地形平坦开阔㊂场地上覆第四系地层，主要为人工填土层㊁冲积层㊁冲淤积层㊁残积层，下伏基岩为古近系（Ｅ）砂岩和砾岩，地下水较丰富［５］，根据钻孔揭露，覆盖层厚度一般为３８ｍ㊂前期地质勘探虽发现有岩溶地质发育，但钻探仅仅发现一些小型溶洞，勘探结论认为岩溶地质不发育，无需做进一步的地基地质勘探㊂但随着建筑施工的进行，几个建筑工地都发现有大型溶洞存在，由于不了解溶洞的大小㊁延伸方向及岩溶地质特征等，造成了热电站多个建筑的溶洞处理难以持续而无法达到工程地基施工要求㊂正在进行桩基施工的圆形贮煤仓工地也发生了坍塌事件，热电站的岩溶发育状况怎么样？对建筑物和施工还会造成多大的影响？以什么样的方式才能最有效地处理场地内的岩溶地质？由于热电站建设已全面展开，岩溶地质所造成的地基问题都集中到了一点，需尽快探明岩溶地质㊂通常岩溶地质勘探方式有钻探和物探两种，工程地质初探时使用了钻探工程，但没有发现场地内岩溶物㊀探㊀与㊀化㊀探４０卷㊀地质的复杂性㊂现在施工阶段如果使用高密度布钻的方式，仅出现坍塌的圆形贮煤仓这一个建筑地基实施钻探就至少需要半年时间，而岩溶地质情况不清楚，进行了多时的溶洞灌浆处理没有见到实效，这将严重影响热电站的施工进度㊂为此，肇庆热电公司对外发布了岩溶地质勘探项目的公示㊂物探有许多的方法适应于对岩溶地质进行探测，但根据现场情况，常规方法中以电法勘探进行岩溶地质勘探效果最佳［６］；由于勘探现场正在施工，电法中又以直流电法受到的干扰最小；在溶洞埋深３８ｍ时，溶洞的直径通常在８ｍ左右才能够探明，而２ｍ大小的溶洞也可能会对热电站的大型建筑造成不稳定的影响，这就形成了传统物探方法也难以探明勘探区岩溶地质发育带的难题㊂２㊀技术实施的可能性提高物探的勘探精度，一直以来都是物探技术发展的方向㊂笔者对地表和井地电法的各种装置方式都进行了大量的理论分析和野外试验，确定了各种装置方式的优劣特征㊂近几年，笔者使用井地电法在多个项目中成功使勘探精度达到５％㊂根据热电站圆形贮煤仓的岩溶地质勘探要求，井地电法是目前唯一能够探明岩溶地质发育带的物探方法㊂由于在技术上已有成功的案例，笔者承接了热电站部分工程地基的岩溶地质勘探项目，在此仅以圆形贮煤仓为例进行陈述㊂３㊀井地电法实测的可行性井地电法属于利用钻孔对钻孔周围进行地质勘探的一种勘探装置方式，由于场地正在施工电性干扰大，曾进行了直流电法和激发极化法测试，激发极化法受到了较大的电性干扰影响；在二极和三极电法试验中，三极装置方式优于二极；最终选择使用井地电法的直流电法三极装置方式㊂井地电法勘探测网按照放射状方式布置［７－８］㊂圆形贮煤仓场地的覆盖层以砂砾石㊁砂和砂黏土等组成，岩层为砂岩和砾岩，实验测试的结果是：含水砂黏土的电阻率值为１０４０Ω㊃ｍ，砂和砂砾石的电阻率值为１００２８０Ω㊃ｍ；砂岩和砾岩的电阻率值为２００４００Ω㊃ｍ；溶洞的电阻率值为５２０Ω㊃ｍ㊂由于有了这些电性差异，使得覆盖层㊁砂岩和砾岩㊁岩溶溶洞之间存在一定的电性及介电性差异，因此具有开展井地电法的勘探地球物理前提［５］㊂井地直流电法通过施测装置方式由浅入深地进行，取得野外采集的数据，再通过计算机处理，最终形成视电阻率剖面图［９－１０］㊂４㊀探测结果由于井地直流电法的立体探测方式，使得探测点的部位更加具体，在视电阻率剖面图中反映的就是每一个探测点反映各自方位的电阻率值，也就是显示了那个点的物质电性特征㊂根据这些物质电性特征的现场规律，推测地质地层中各种的存在状态［１１－１４］㊂就此次井地电法勘探而言，探测目标体是溶洞，在对各种复杂的干扰物暂不考虑的情况下，溶洞的视电阻率值最低，在地层中会出现比围岩较明显的低阻异常反映，可以据此判定为溶洞或土洞［１２－１４］㊂图１为Ｂ测区５号钻孔第３号测线的井地电法勘探成果，根据图中视电阻率的变化，可以地质地层的变化进行分析判定：深度从０２７ｍ，ρｓ在１５８０Ω㊃ｍ之间，对应为覆盖层的砂黏土层和砂层；深度２８３５ｍ的ρｓ在１００２８０Ω㊃ｍ之间，对应为河流一级阶地的较密实的地层；深度３８５２ｍ的ρｓ在５４０Ω㊃ｍ之间㊂根据钻孔资料，已知３８ｍ为基岩面，基岩面以下的低阻带可以判定为溶洞㊂这个溶洞埋深３４ｍ，洞高１４ｍ，宽１５ｍ，正处在圆形贮煤仓大量桩基施工现场的下方［２］㊂图１㊀ＱＦＷ⁃ｂ⁃５⁃３测线ρｓ剖面在笔者完成这一测区的数据初步处理之后，发现了这个较大的溶洞，于是告知施工方，并建议做溶洞处理施工，不然，桩基施工肯定会出现坍塌事故㊂㊃０２６㊃㊀３期林希仲：井地直流电法在岩溶地基探测中的应用但施工方由于各种原因没有停止施工和处理溶洞，只是小心操作，一星期后发生坍塌事故，桩基施工机械落入陷坑中，地下水喷出地面约１ｍ㊂图２是Ｃ测区４号钻孔第１号测线的井地电法勘探成果，可以看到：在埋深３６ｍ，测线５１０ｍ处有一个低阻异常；在埋深３８ｍ，测线１５２０ｍ处有一个低阻异常；这两个低阻异常能够判定是溶洞，洞体高２ｍ，宽４ｍ㊂虽然该溶洞不会造成坍塌，但由于在基岩面附近，桩基如果只是放在溶洞的上部，将会降低桩基的承载力，甚至造成下沉㊂从该图显示的低阻异常，即推断的溶洞大小，以勘探精度的标准衡量，其精度为５％㊂图３显示了Ｄ测区１号钻孔第３号测线的井地电法勘探成果，可以看到：在埋深５７ｍ，测线１５ｍ和３０ｍ处有两个低阻异常，判定为溶洞，其中１５ｍ处的溶洞稍小，洞体高约３ｍ，３０ｍ处的溶洞稍大，洞体高约４ｍ㊂这里的基岩面在３６ｍ处，溶洞虽然不会影响桩基的稳定性，但和其他的溶洞联通，对溶洞的处理有一定的影响㊂图２㊀ＱＦＷ⁃Ｃ⁃４⁃１测线ρｓ剖面图３㊀ＱＦＷ⁃Ｄ⁃１⁃３测线ρｓ剖面㊀㊀图４为井地电法的２０个钻孔和１３１条测线的工作布置及探测成果平面㊂探明圆形贮煤仓场地内大体上有７条岩溶发育带，发育带的走向为北西向，其中南部和东南部都发育有较大的溶洞㊂地表坍塌的东南部，根据视电阻率曲线剖面图判定有土洞存在，在施工震动作用下造成了坍塌㊂５㊀岩溶地质特征热电站圆形贮煤仓东侧为西江，距离约４０ｍ㊂从井地电法勘探的结果来看，圆形贮煤仓的东南侧都存在较大的溶洞，为查明原因，笔者对地下水流向做了一个简单的测试，发现地下水是沿岩溶发育带自北西至南东方向流动，从而判定地下水补给地表水㊂从井地电法探测的结果了解到，岩溶发育带大多在基岩面以下，岩溶地下水在接近河流时，地下水冲破隔水层较薄弱部位，向上涌入河床㊂这种向上的地下水在流动的过程中，侵蚀了覆盖层中的泥土，从而造成了各种土洞，在地表工程施工及破坏地层稳定性的过程中，土洞比较大和地层稳定性较薄弱的部位就会形成下陷㊂这就是造成地面坍塌的主要原因㊂从水流测试和坍塌涌出的水量都能够判定地下水有较大的压力和流速，这是热电站场地中岩溶地下水的普遍特征㊂之前其他建筑工程存在岩溶灾害地质，进行溶洞处理一直没有取得好的效果，就是因为不了解这种情况，溶洞灌浆处理的水泥都冲进了西江，溶洞处理检测没有发现水泥的原因㊂６㊀验证与处理情况由于热电站场地的岩溶地下水压力大㊁流速快和向上补给地表水等特点，在岩溶处理上，建议做隔水处理，即在岩溶发育带（地下水通道）两端先灌注速干水泥，以降低水压和截断水流，不让随后灌注的水泥冲走㊂岩溶处理的设计和施工方案以物探成果数据为依据㊂从图４可以看到圆形贮煤仓测区有８条岩溶发育带，在岩溶发育带的两端都布置了钻孔，㊃１２６㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探４０卷㊀图４　现场工作布置及勘探成果平面该１６个钻孔都发现了溶洞，验证了井地直流电法成果的准确性㊂在１６个钻孔中灌注了速干水泥，又在岩溶发育带的部位打钻，灌浆，处理所有的岩溶地基㊂为了解建筑工地岩溶处理的情况，又进行了发育带溶洞处理结果验证，钻孔资料显示溶洞已被水泥充填㊂以上建筑地基的岩溶地质处理成果也证明了物探成果的准确性㊂７㊀结论利用井地电法进行岩溶地质勘探，能够立体地㊁较全面地了解复杂的岩溶地质，并通过这种了解确定探测场地中岩溶发育的普遍规律，从而能够确定岩溶地质有效的溶洞处理方式㊂利用井地电法探明各种地质情况，具有费用低㊁快捷㊁电性干扰小㊁地层影响小㊁场地限制小和高分辨率的特点㊂本次岩溶地质勘探的效果说明，在城市地质勘查中，井地电法不仅能够在地质勘探阶段中应用，还能够在工程施工中进行地质勘探㊂使用井地电法完成高精度岩溶地质勘探项目，就如同医学中从普遍的ｘ光技术的使用发展到ＣＴ扫描一样，从一般的透视到清晰地显示各种细小病变；在探矿中就能仔细地看到地下岩溶地质情况㊂过去被认为的一些地质难题能够快速解决，这一直流电法高清晰勘探技术从而极大地提高了电法勘探的能力和拓展了应用领域㊂虽然，这一新技术在实践中已经能够取得很好的地质勘查效果，但还有许多需要完善的地方，希望这一篇文章在发展这一新技术方面能够起到抛砖引玉的作用㊂参考文献：［１］㊀刘文寰．岩溶地质勘察与灾害防治对策的分析［Ｊ］．四川建材，２０１０，３６（３）：１０７１０８．［２］㊀林希仲．广州市花都区东镜新城一期物探勘察成果报告［Ｒ］．广东省工程勘察院实验与物探测试中心，２０１０．㊃２２６㊃㊀３期林希仲：井地直流电法在岩溶地基探测中的应用［３］㊀林希仲．韶关市曲江区乌石北江特大桥９４㊁９５号桥桩物探看差成果报告［Ｒ］．广东省工程勘察院实验与物探测试中心，２０１０．［４］㊀林希仲．佛山市南海区里水镇和顺金山湾岩溶探测项目全方位探测法勘探成果报告［Ｒ］．广东省工程勘察院实验与物探测试中心，２０１１．［５］㊀林希仲．国电肇庆大旺热电联产（２ˑ３００ＭＷ级）工程圆形煤仓全方位探测法勘探成果报告［Ｒ］．广东省工程勘察院实验与物探测试中心，２０１１．［６］㊀ＬｉｎＸＺ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｃｉｓｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎｍｉｎｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｂｏｒｅｈｏｌｅ⁃ｔｏ⁃ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｗｏｒｌｄｏｆｍｉｎｉｎｇ，２０１５，６７（５）：３０４－３０６．［７］㊀刘雪军，黄洲，唐必晏，等．井中一地面电法勘探技术规程，２００７．［８］㊀雷旭友，李正文，折京平．超高密度电阻率法在土洞㊁煤窑采空区和岩溶勘探中应用研究［Ｊ］．地球物理学进展，２００９，２４（１）：３４０３４７．［９］㊀闫永利，陈本池，赵永贵，等．电阻率层析成像非线性反演［Ｊ］．地球物理学报，２００９，５２（２）：７５８７６４．［１０］ＬａｐｅｎｎａＶ，ＬｏｒｅｎｚｏＰ，ＰｅｒｒｏｎｅＡ，ｅｔａｌ．２ＤｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｍａｇｉｎｇｏｆｓｏｍｅｃｏｍｐｌｅｘｌａｎｄｓｌｉｄｅｓｉｎｔｈｅＬｕｃａｎｉａｎＡｐｅｎｎｉｎｅｃｈａｉｎ，ｓｏｕｔｈｅｒｎＩｔａｌｙ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，２００５，７０（３）：１１１８．［１１］傅良魁．电法勘探教程［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８３．［１２］吴奇，汤井田，黄文清，等．物探在城市地下溶洞探测中的应用［Ｊ］．中国农村水利水电，２００８（４）：９２９４．［１３］ＬａｐｅｎｎａＶ，ＬｏｒｅｎｚｏＰ，ＰｅｒｒｏｎｅＡ，ｅｔａｌ．２ＤｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｍａｇｉｎｇｏｆｓｏｍｅｃｏｍｐｌｅｘｌａｎｄｓｌｉｄｅｓｉｎｔｈｅＬｕｃａｎｉａｎＡｐｅｎｎｉｎｅｃｈａｉｎ，ｓｏｕｔｈｅｒｎＩｔａｌｙ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，２００５，７０（３）：Ｂ１１－Ｂ１８．［１４］黄俊革，王家林，阮百尧．坑道直流电阻率法超前探测研究［Ｊ］．地球物理学报，２００６，４９（５）：１５２９－１５３８．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｏｒｅｈｏｌｅ⁃ｔｏ⁃ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｔｏｋａｒｓｔｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｕｒｖｅｙＬＩＮＸｉ⁃Ｚｈｏｎｇ（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＴａｉｆｅｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＡｄｖｉｓｏｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ㊀５１００６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｗｈｅｎａｐｒｅｃｉｓｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙａｂｏｒｅｈｏｌｅ－ｔｏ－ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇａｓＣＴｓｃａｎｓｏｆｍｅｄｉｃａｌｉｍａｇｅｓ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｏｆｔｈｅｇｅｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｓｕｒｖｅｙｈａｄｐｒｏｇｒｅｓｓｅｄｉｎｔｏａｈｉｇｈｐｈａｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｎｔｅｒ⁃ｐｒｅｔａｔｉｏｎ，ｍｏｒｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｓｈａｖｅｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｌｙｂｅｅｎｈａｒｄｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｓｏｌｖｅ，ｔｈｅｙｃａｎｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｄｅ⁃ｓｃｒｉｂｅｓａｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｂｏｕｔｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ⁃ｔｏ⁃ｂｏｒｅｈｏｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｔｏｍｏ⁃ｇｒａｐｈｙｓｕｒｖｅｙ，ｗｈｅｎｃｏｌｌａｐｓｅｓｏｆｋａｒｓｔｉｃｇｅｏｌｏｇｙｗｅｒｅｏｃｃｕｒｅｄｉｎｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｏａｓｃｅｒｔａｉｎｃｏｍｐｌｅｘｋａｒｓｔｉｃｇｅｏｌｏｇｉｅｓａｔａｓｈｏｒｔｔｉｍｅ，ａｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ｓｏｔｈａｔｓｕｒｖｅｙｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｒｅｌｉａｂｌｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａｆｏｒｔｈｅｄｉｓｃｌｏｓｅｄｈｉｄｄｅｎｔｒｏｕｂｌｅｏｆｋａｒｓｔｇｅｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｋａｒｓｔｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｅｈｏｌｅ⁃ｔｏ⁃ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ；ｋａｒｓｔｅｘｐｌｏｒａａｔｉｏｎ；Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ作者简介：林希仲（１９５９－），男，副总工程师㊂１９８３年毕业于中南大学，曾赴德国留学㊂现主要从事工程地质勘查㊁矿产勘探㊁寻找地下水等工作，发表论文多篇㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｘｚ２６６＠１６３．ｃｏｍ㊃３２６㊃。

用大地电磁法探测高层建筑基坑溶洞

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⑴
收稿日期：2019-06-03 作者简介：李卓才(1984-),男，湖南娄底人，贵州地矿一0四地质队土木工程师，硕士，研究方向为工程勘察及岩土工程设计。
由(4)式可知，趋肤深度(6)将随电阻率(p)和频率 (/)变化，测量是在和地下研究深度相对应的频带上进行
的。一般来说，频率较高的数据反映浅部的电性特征，频率较低的数据反映较深的地层特征。因此，在一个宽频带上观测电场和磁场信息，并由此计算出视电阻率和相位。可确定出大地的地电特征和地下构造，这就是EH —4观测系统的简单的方法原理。大地是非均匀的，波阻抗是空间坐标的函数，必须用张量阻抗来描述。此外，大地电性分布不均匀，导致电场的梯度变化，由此产生磁场垂直分量。在解决工程地质调查中，必须作标量或张量观测。StrataGem电磁系统野外工作有单点测深和连续剖面测深两种工作方式。 StrataGem电磁系统可以在一频组：10Hz〜1kHz,二频组： 500Hz〜3kHz,三频组：750Hz〜92kHz,三个频组范围内采集数据。在现场能实时获得的Hy、Ex、Hx、Ey振幅，4>Hy、 GEx、OHx> GEy相位，一维反演和二维电阻率成象结果。
中图分类号：P631
文献标识码：A
文章编号：1673-2219 (2019) 10-0053-03
引言
我国有超30%的地区存在岩溶凯斯特地貌山，它们主要分布在湘、桂、黔、滇、川DI,随着我国基础建设的兴起，人民对居住要求越来越高，各地高层建筑越来越多，这样地质勘察过程中就要把岩溶土洞等特殊地质现象准确高效的探测出来，显得尤其重要。探测溶洞土洞的方法很多，有传统的钻探法，有高密度屯法，有地震映像法，还有其他综合物探法［测。我司在一个项目采用音频大地电磁法(EH4) 探测，用钻探法验证，准确的圈定了岩溶溶洞及裂隙的分布范围，为设计和施工提供了最好的资料。是音频大地电磁法 (EH4)应用的又一成功典范，为岩溶地区高层建筑建设提供了技术支持。

桩底溶洞声呐探测法在施工勘察中的应用分析

桩底溶洞声呐探测法在施工勘察中的应用分析2云南地质工程第二勘察院有限公司云南昆明650218摘要：在建昆明至倘甸高速公路穿越岩溶发育地段，桥梁桩基拟采用钻孔灌注桩，岩溶是该工程的主要工程地质问题。

项目岩溶区桩基施工阶段质量控制过程中引进了桩底溶洞声呐探测法进行桩基检测，该探测法可用于桩底溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层的探测，能有效的判断桩底以下10m范围内基岩的完整程度和岩溶发育情况，根据解译分析成果可确定岩溶区溶洞顶板安全厚度，分析判断溶洞顶板的稳定性，确保桩基在施工及运营中的稳定。

通过施工中对探测解译溶洞的验证表明，该探测方法的准确性较高，同时具有检测周期较短、成本低的优点，可以在岩溶发育地区桩基施工勘查中发挥出重要的作用，具有推广应用的价值。

关键词：桩基检测；声呐；溶洞探测；岩体完整程度1.声纳探测原理及信号分析处理声呐探测法实质为极小偏移距超宽频带弹性波反射法，利用在桩底泥浆中激发的声呐应力波，在泥浆的耦合作用下传入基岩，传播过程中遇到障碍物，也就是物理性质在岩、土体密度和弹性波传播速度存在较大差异的地质体，形成一个明显的波阻抗面，应力波在该界面上产生较强的反射回波，探测设备接受反射回波进行信号分析处理。

声呐信号分析时对反射波采用一维波动理论进行处理，由此得到反射系数R，根据桩底各地层的波阻抗差异，综合判断桩底地层分布情况。

桩底基岩完整时，反射波时域曲线呈指数衰减，振幅衰减均匀，此时未发生二次反射R=0，判断桩底完整；桩底有溶洞时，充填物为土层，波阻抗比基岩小R<0，反射波相位与入射波相反，且时域曲线出现二次反射，在溶洞位置叠加了一个反相位波形，判断为溶洞；桩底下部遇到上软下硬地层时，上下层介质密度差异，下层波阻抗较大，反射系数R>0，反射波相位与入射波相反，时域曲线在界面处叠加正相位波形，判断为上软下硬；桩底基岩极破碎时，桩底无完整清晰的反射面，信号弱R=0，信号能量弱，判断为极破碎。

电法勘探设备在地下空腔定位中的应用及效果评估

电法勘探设备在地下空腔定位中的应用及效果评估地下空腔是指地表以下的地下洞穴、岩溶洞、矿井巷道等具有一定规模和空间的地下空间。

地下空腔的探测和定位对于地质灾害防治、矿产资源勘探和工程建设安全具有重要意义。

电法勘探是一种常用的非侵入性地质勘探方法，已经在地下空腔的探测中得到广泛应用。

本文将对电法勘探设备在地下空腔定位中的应用及效果进行评估。

首先，介绍电法勘探设备的原理和工作方式。

电法勘探通过在地下埋设电极，并施加电流，在地下空间中测量电阻、电位差等参数，从而反推出地下空腔的位置、形状和尺寸等信息。

电法勘探设备通常由电源、电极、采集仪器和数据处理系统组成。

电源提供电流，电极将电流输入地下，采集仪器记录电阻、电位差等数据，数据处理系统将原始数据处理成图像或三维模型，实现对地下空腔的定位和判别。

其次，探讨电法勘探设备在地下空腔定位中的应用。

电法勘探设备在地下空腔探测中具有较高的灵敏度和准确性。

通过测量电极间的电阻变化，可以推断出地下是否存在空腔以及其大致位置。

此外，电法勘探设备可以与其他地质勘探方法（如地震勘探、地磁勘探）相结合应用，在地下空腔定位中发挥协同作用。

通过多种勘探方法的配合，可以提高地下空腔定位的准确性和可靠性。

然后，评估电法勘探设备在地下空腔定位中的效果。

电法勘探设备具有非侵入性、远程操作和实时监测的优点，可以对地下空腔进行连续监测和定位。

通过对实际地下空腔进行电法勘探，可以准确判断其位置、形状和尺寸，为地质灾害防治和工程建设提供重要参考。

然而，电法勘探设备在地下空腔定位中还存在一些挑战和限制。

如地下介质的复杂性、水文条件的影响以及电极间距离的选择等问题，会对电法勘探的定位准确性造成一定影响。

最后，展望电法勘探设备在地下空腔定位中的发展趋势。

随着科学技术的不断进步，电法勘探设备在地下空腔定位中的应用将会得到更加广泛的推广和应用。

未来，随着数据处理算法的改进和设备的精细化，电法勘探设备将具有更高的定位准确性和空间分辨率，能够实现更精确的地下空腔定位和参数判别。

如何使用地电法进行地下矿产勘探

如何使用地电法进行地下矿产勘探地电法是一种常用的地下矿产勘探方法，通过测量地下电阻率的变化来推测矿产的位置和性质。

本文将探讨如何使用地电法进行地下矿产勘探。

一、地电法简介地电法是一种电法勘探方法，利用地下岩石和矿石的导电性差异进行勘探。

地电法的基本原理是在地下埋设电极，并通过施加电流和测量地电压的方式获得地下电阻率的信息。

一般情况下，矿体具有较低的电阻率，而周围岩石具有较高的电阻率。

二、地电法的仪器和设备在使用地电法进行勘探前，需要准备相应的仪器和设备。

常用的地电法设备包括电极、电缆、电流发生器、电压测量仪等。

其中，电极是将电流引入地下的探针，电缆用于连接电极和仪器，电流发生器产生稳定的电流，电压测量仪用于测量地电压。

三、地电法测量的方法地电法的基本测量方法有两种，即正常极化法和逆极化法。

正常极化法是指在地下埋设电极时，流入地下的电流与地电极之间的电势差正好相反。

逆极化法则是指流入地下的电流与电势差方向相同。

这两种方法各自适用于不同的地下条件和要求。

四、地电法的数据解释和处理在进行地电法测量后，需要对所得数据进行解释和处理，以获取有关地下矿产的更多信息。

常用的数据展示方式包括电阻率剖面图和等值电阻率图。

电阻率剖面图是将测量的电阻率数据按照地下深度或距离进行排列，并绘制成图形，以展示地下岩石和矿体的电阻率变化情况。

而等值电阻率图则是将地下的不同电阻率区域标记在同一张图上，以直观呈现矿体的位置和分布。

五、地电法的应用范围和局限性地电法在地下矿产勘探中具有广泛的应用范围。

它可以用于金属矿产、煤矿、油气藏、水资源等地下资源的勘探。

然而，地电法也存在一定的局限性。

例如，在有电阻率较高的环境中，地电法的效果可能会受到影响。

此外，地电法不能准确测量深部地下结构。

因此，在实际应用中需结合其他勘探方法进行综合分析。

六、地电法勘探案例分析为了更好地理解地电法在地下矿产勘探中的应用，我们假设一个实际案例进行分析。

假设我们在某地探测铜矿，首先我们根据地理环境选择合适的电极排列方式，然后进行测量。

桩底溶洞探测技术及波形分析

目前，工程上一般采用一桩一孔或一桩多孔钻探方式进行桩位勘察，一桩一孔钻探往往会遗漏孔旁的岩溶，一桩多孔钻探勘察成本高、工期长。

声呐测法具有明显的技术和经济优势，它具有易解释、精度高、异常明显、分辨能力强、工期短、仪器设备投资少、探测费用低等优点。

对于有泥浆液的机械成孔桩，保证桩孔中的泥浆液的水位大于2米深以上，以防泥浆界面反射造成波形分析影响。