中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 云南昆明 650051
摘要：随着城市的发展，市政道路塌陷频发，是一种常见的不良地质病害，主要是由于土洞、岩溶发育等引起，对市政道路工程的安全性具有重大的影响，因此为了准确探测土洞、岩溶的发育方向、平面分布位置、发育深度，根据土洞、岩溶与围岩的电性差异特征，使用高密度电阻率法对市政道路路基进行勘察，实践表明高密度电阻率法对土洞、岩溶的大小、分布范围、埋深具有很好的效果，对分析道路塌陷成因具有重要的指导意义，可为设计及施工提供依据。
关键词：高密度电阻率法；岩溶；市政道路
引言
二十一世纪，我国城市发展迅猛，市政道路快速发展，土洞、岩溶等不良地质体病害造成市政道路塌陷问题凸显，因此查明市政道路塌陷成因，尤其重要。
高密度电阻率法是土洞、岩溶勘察中十分重要的方法，它具有高效、经济、无损、准确的特点[1]。
本文通过高密度电阻率法勘察的方法对某市政道路路基进行勘察，有效地确定了岩溶的位置、发育深度及方向，为道路的后续设计及施工提供了数据的保证。
1 基本原理
高密度电阻率法采用加密点距电极组合采集二维视电阻率地电断面。能较直观、准确地反映剖面下方一定范围内地下电性异常体的形态，同时具有电剖面法与电测深法的能力。其工作流程如图1。
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图 1 高密度电阻率法工作示意图
高密度电阻率法野外数据采集是确定装置形式与采集参数后，通过高密度主机控制多路电极转换器经完成断面数据自动采集。数据采集完成后，通过通讯程序将原始数据传入计算机进行数据处理、二维反演后输出二维地电断面。
2 高密度电阻率法的优点
高密度电阻率法具有以下优点：
（1）电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；
（2）能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；
（3）数据的采集和收录全部实现了自动化（或半自动化），不仅采集速度快，从而避免了由于人工操作所出现的误差和错误；
（4）可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度；
高密度电阻率法是一种成本低、效率高、信息丰富、解释方便且勘探能力显著提高的电法勘探方法。
3 工区概况与地球物理条件
（1）工区概况：
工区路基水稳层或沥青铺设工作结束后，发现里程为K0+80m～K0+90m段左幅路基出现塌陷，图2为K0+80m～K0+90m段左幅路基塌陷照片。为确保公路的正常运营，需查明路基出现塌陷、沉降的原因，以便采取处理措施。
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图 2 K0+430m～K0+460m段路基塌陷
据委托单位要求，通过高密度电阻率法，初步查明路基塌陷区的基岩起伏、岩溶发育、分布范围等情况，为后续施工及设计提供依据。
（2）地球物理特征：
K0+80m～K0+160m段、K0+430m～K0+460m段左幅路基出现塌陷区，第四系覆盖层包含水稳层或沥青铺设层、②粘土层或②1含砾粘土层，第四系覆盖层的视电阻率一般为20～60Ω.m，受水稳层或沥青铺设层影响，最高可达180Ω.m。
基岩④1强风化灰岩及④中风化灰岩的视电阻率一般为60～150Ω.m，在本勘察区内呈高阻反映，与基岩埋深有关。当基岩岩体破碎、裂隙发育或存在溶槽、溶沟及充填溶洞时，其视电阻率与完整程度、充填物有关，其视电阻率介于第四系覆盖层与基岩之间，充填物较多时，其视电阻率低于第四系覆盖层。
由于第四系覆盖层与基岩④1强风化灰岩及④中风化灰岩在垂向深度上，其变化规律及视电阻率有一定的差异，具备开展高密度电阻率法勘察的应用前提。
4 资料分析及解释
由高密度电阻率法勘察成果可发现，L4线受地表沥青、水稳层影响，第四系地层的视电阻率一般为20～70Ω.m，灰岩的视电阻率一般为50～620Ω.m，在探测深度范围内，基岩埋深约3.5～9.0m，基岩起伏变化。测线约75～88m为相对低阻异常区，低阻异常向下延伸，推断为岩溶中等～强发育或岩体充填黏性土，为引起路基塌陷的因素。L4线高密度电阻率法成果如图3所示。
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图 3 L4线高密度电阻率法成果图
综合L4线、L5线高密度电阻率法探测成果分析，可发现岩溶发育由L5线向L4线延伸，L4线下方深度相对较深。因此建议对该区域进行处理。探测成果如图4所示。
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图 4 L4线、L5线高密度电阻率法成果图
5 结论
（1）鉴于该市政道路建设项目路基塌陷段岩溶发育程度为中等～强发育，将会引起路基塌陷、不均匀沉降，对路基稳定构成影响。建议采取有效处理措施，确保该市政道路的正常运行。
（2）由高密度电阻率法勘察成果可发现，探测成果与地表可见塌陷路基段基本对应，查明了基岩起伏、岩溶发育、分布范围等情况，为后续施工及设计提供了依据。因此高密度电阻率法勘察在查明市政道路塌陷成因有较好效果。
参考文献：
[1]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）：92-94.
[2]黄绍逵，欧阳玉飞.高密度电法在岩溶勘察中的应用[J].工程地球物理学报，2009，6（6）：720-723.
[3]王红兵.高密度电法在岩溶勘察中的应用和研究[J].工程地球物理学报，2012，09（5）：551-554.