贵州振业建设工程勘察设计研究有限责任公司 贵州贵阳 562400
摘要：岩溶地形由于长期受到外界环境的影响，致使其在道路施工过程中容易有安全隐患，综合物探法的引入可以为其施工提供一定的理论依据与借鉴。综合物探方法的顺利实施需要专业人才根据不同地域的地质结构制定详细的施工计划。综合物探法主要包括直流电法、瞬变电磁法、地震波法，钻孔电视成像不同的方法在实际施工操作中具有明显的优点与缺点，能够根据岩石层矿物质结果发射不同的信号波，进而为施工提供技术指导。
关键词：综合物探；岩石勘察；应用
引言
岩溶地形带有较强的特殊性和复杂性，此种地形类型直接影响工程建设项目的顺利进行。我国岩溶地形分布范围较广，如果在该地形结构上开展修路工程、隧道工程、桥梁工程等建设项目，将增大施工难度。因此地质勘察部门工作人员就需要全面认识到复杂岩溶勘察的重要性，又因为不同物探方法在适用环境、探测深度、探测精度等方面存在差异，所以在岩溶勘察的过程中需借助综合物探方法，为工程建设提供全面的地质资料。
1岩溶勘察中综合物探方法的应用分析
1.1高密度电法
高密度电法与常规直流电法的基本原理相同。它是以地下目标体与围岩之间的电性差异为基础，利用人工建立的稳定地下直流电场，依据预先布置的若干道电极选定装置排列方式进行扫描观测，获得地层横向和纵向地电断面结构特征等地质信息，从而查明和研究相关地质问题的一种勘探方法。高密度电法实际上是一种集测深和剖面法于一体的多装置、多极距的电阻率层析成像法。其测量方式已发展到十几种，实质上都是由对称四极、单极—单极、单极—偶极、偶极—偶极等基本方式演变而来。在野外工作中，极距的选择取决于地质对象的埋藏深度，在保证极距最大可探测到目标体的前提下，还需兼顾横向分辨率。工程采用温纳和斯伦贝谢2种装置方式进行高密度电法探测，利用瑞典软件RES2DINV进行反演解释。其数据处理流程为：将原始数据从仪器导入计算机并储存→剔除坏点数据、修正干扰数据→格式转换→正演→反演。在本工程中，多数溶洞、土洞呈充填或半充填状态，充填物为低阻，因此除非是大型溶洞，大多数空洞由于低阻屏蔽的影响，一般呈现低阻；如果高阻岩层被低阻岩层错断或高阻岩层中局部出现低阻，则推测可能为溶洞或破碎带。
1.2瞬变电磁法
瞬变电磁法是指在电路系统中利用不接地回线向地下岩石层发射脉冲的方法，通过发射过程中引发的二次感应涡流场，来探测地质层电阻的一种方式。简而言之，瞬变电磁法主要利用电磁感应定律，根据磁场中成分和衰减率，来检测电磁场的强与弱。该方法在施工过程中具有较高的施工效率，是煤田和水文地区施工的首选方法。同时，由于在检测的过程中是通过高阻物质寻找低阻物质的方式，因此，其对地形并无特殊要求和影响。在具体的施工过程中，通过瞬变电磁法给喀斯特地形区域增加新的磁场时，这些磁场会释放出更多的能量和氢原子，使原来的磁场能够接受一定的能量，形成大的电流，从而获得激励磁场，增加信噪比。然而瞬变电磁法在工作过程中也存在一定的局限性。一方面，其容易受岩石层中的金属属性影响。当岩石层具有大量的金属类物质时，其勘测结果往往不是很准确，此时则可以通过直流电法作为一种补充，来减少金属对于结果的影响，以提高监测数据的准确性。另一方面，当地层表面拥有低阻层矿化带时（目前我国的陕西、云南等地区地层中可能充满石墨层）也会影响数据的准确性，因此瞬变电磁法要结合地质结构进行使用。为了保证测量过程中的准确性，要注重整个测量过程的结果记录，通过对相关电流结果和数据的监测，来推断土地层的底层构造。
1.3地震波法
地震波法是以人工激发的地震弹性波在不同矿物质构成的岩石层中的不同传播特点来发现地质的构造。主要分为反射波法和面波法。反射波法是指反射波沿测线的反射时距曲线来确定反射界面深度与构造形态。一般在巨厚的沉积岩分布地区，当进行工程施工时，反射波可接收到几公里距离内的反射面，根据探测到的物质情况，可以对周边的地质构造有清晰的了解。同时根据反射波数据可以计算出其覆盖层的物质和传播速度。这种工作方法在实际操作中具有高效、准确、快捷的特点。但是由于其受到周边其他观测点的激光数据影响比较大，当受到干扰时容易出现数据不准确的现象，因此在操作中要及时消除干扰点。面波法是基于面波的频散特性和其传播特点而成的岩石勘测技术，主要用来解决工程施工过程中的地质勘测问题。根据实验数据显示，当岩石中介质比较均匀时，其速度会随着深度的加深而增加，当出现不同的介质层面时，则会出现“Z”字型变化，这种变化只要体现在地表接收到信息从上一层漏能型波转入下一层漏能型面波。以某国道一段为例。当检测深度在21.8cm和36cm时整个波线出现了明显的变动，则表明21.8cm处是水泥路面与地下介质层的分界线，36cm时稳定层与底层的分界线。通过这种方法的运用可以根据不同的介质层面的差距采取不同的施工方法。
1.4不同物探方法的组合应用
对某资料采用单一物探技术进行解释时，因其参数范围较大、误差较大，不能对地层介质做出正确的判断，将多种物探方法组合在一起可以将参数范围明显缩小，因此可以对该地区地层介质进行准确的判断，能确保物探测量结果的精确程度。高密度电法因其装置类型丰富，在水平、垂向均有较高分辨率，可较好的划分地层、圈定岩溶发育区。瞬变电磁法应其采用不接地回线进行测量，可在接地条件差，无法铺设高密度电缆处进行探测，可进行地层划分、岩溶发育区的圈定。探地雷达法采用高频电磁法探测，故其分辨率最高，相应探测深度也最浅，可对覆盖层和浅层岩溶进行探测。本次所研究的工程在单一物探方法应用效果不佳的情况下，将高密度电法、瞬变电磁发以及探地雷达法组合在一起，在接地条件良好的情况下可以借助高密度电法圈定隐伏岩溶发育范围，接地不好处补充以瞬变电磁法，随后可以针对岩溶发育区使用探地雷达法进一步探测浅表区。
1.5钻孔电视成像
钻孔电视成像是通过用电视摄像机沿钻孔扫描，所扫描的图像和视频实时传递到成像处理系统，在地面的笔记本屏幕上实时监视钻孔内地质情况变化的一种方法；所扫描的图像通过软件处理可生成岩芯图片。利用井下电视可以准确观察钻孔内的岩性、裂隙、节理、岩溶发育等情况；也可以发现被钻探遗漏的薄层、夹层、以补充其不足。井下电视与普通的工业监视电视是一样的，只是其摄像部分体积较小，能放入井中，有小巧的照明光源和足够的耐压与绝缘性能，以免井水压力与潮湿的影响。井下电视是感光的，只能在清水孔中应用，对于泥浆钻孔则要使用井下声波电视。工程为了确保工程质量和进度，采用了潜孔锤与钻孔电视成像RSM-DCT（W）相结合的方法；并针对其他有岩溶发育的清水钻钻孔进行钻孔电视成像观察孔内岩溶发育情况，为本工程勘察做了实时有效的补充。处理软件则采用设备配套的DCTA钻孔电视图像处理软件。
2结束语
综上所述，综合物探方法在地质勘察中被广泛应用。工程建设中常见的岩溶地形带有较强的复杂性和特殊性，不利于工程建设项目的正常开展，容易发生安全隐患，诱发相应的地质灾害，因此需要强化对该类地形的勘察。
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