方楹
余姚市交通规划设计研究院，浙江 宁波315400
摘要：在公路勘察中，对于深埋长隧道隧道的地质勘察，利用传统的勘察方法难以查明深部的地质情况，高密度电阻率法是一种有效的物探方法。本文简要介绍了高密度电阻率法的基本原理，以某公路越岭深埋长隧道作为工程实例，通过分析电阻率的变化并结合钻探、工程地质调绘，解析了电阻率异常点的地质问题。
关键字：公路隧道 勘察 高密度电阻率法 断层
1.概述
山区公路建设时，采用传统的盘山公路设计往往受到地形起伏影响，平面线形差，急弯、暗弯、回头弯较多，整段行车视距较差，易发生交通事故，行车条件极不舒适。因此采用越岭隧道贯通，能有效解决上述弊端，提升公路的运营能力。越岭隧道的勘察是整个勘察设计阶段的重点也是难点，特别是深埋长隧道。利用传统的勘察方法难以查明深部的地质情况，而高密度电阻率法具有直观、高效、高分辨率、高精度等特点，且经济成本低，是深埋长隧道勘察的有效手段。
2.高密度电阻率法的基本原理
高密度电阻率法属于直流电阻率法，基本原理与直流电阻率法相同，采用组合式剖面测量装置；本次采用排列（温纳装置AMNB），电极排列规律是（对于60道）：A，M，N，B（其中A、B为供电电极，M、N为测量电极；电极间距AM=MN=NB，随着间隔系数n由n（min）逐渐增大到n（max），四个电极间的间距也均匀拉开，得到一个倒梯形的数据断面，如图1所示。
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图1 高密度电法装置勘探方式示意图
3.工程实例
3.1工程概况
本工程位于浙江省内低山丘陵区，属特长隧道，最大埋深448m左右，隧道全长4090m。
3.2工程地质概况
前第四纪地层主要为侏罗系磨石山群（JKM）b段高坞组（Jg），岩性为青灰色、灰色晶屑凝灰岩，根据工程地质调查及钻探，隧址区基岩为硬质岩，岩质较硬～坚硬，局部受构造作用影响，岩体较破碎。
第四系地层主要为残坡积含碎石粉质黏土和含黏性土碎石。隧道进口处斜坡上覆碎石土，层厚一般在5m左右；出洞口处残坡积含黏性土碎石，厚度一般在1.8～7.0m，总体厚度不大。
3.3高密度电阻率法的测线布置
特长隧道沿线路方向布置测线1条。测线ZX1-ZX1′长度4135m，采用温纳四极装置，共14个排列，每排列10米极距，60根电极，1-16层采集，每排列数据点数552个，共7728个数据点。
3.4成果解释
测线ZX1-ZX1′共发现3个典型低阻带异常点，结合钻探及工程地质调绘，分析形成低阻带的地质原因如下。
从图2可看出：在隧道里程K40+970～K40+978附近，电阻率随着深度的增加，电阻率不断减小，且形成低电阻带，电阻率值范围15～300Ω.m，隧道穿越低电阻带。结合钻探资料、工程地质调绘，确定为断层Fw1影响带,影响宽度约7.3米，产状127°∠85°。
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图2 断层FW1附近电阻率
从图3可看出：隧道里程K41+187～K41+196附近，电阻率随深度先变小，后又逐渐增大，形成类椭圆形低电阻带通道，且隧道穿越低电阻带，电阻率值范围15～345Ω.m。结合工程地质调绘确定断层Fw2影响带,影响宽度约7.2米，产状265°∠81°。
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图3断层FW2附近电阻率
从图4可看出：隧道里程K42+654～K42+680附近电阻率较低，形成低电阻带通道，电阻率值范围110～760Ω.m。结合钻探资料确定断层Fw3影响带,影响宽度约26米，产状95°∠188°。
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图4断层FW3附近电阻率
4.结论
（1）在公路隧道可行性研究或初步设计阶段中，利用高密度电阻率法，可推测断层、节理密集带等不良地质构造，为设计提供工程地质依据；
（2）对于深埋长隧道，为查明深部地质情况，高密度电阻率法是一种行之有效的勘察方法；
（3）由于高密度电阻率法具有多解性，因此对低电阻带，需通过其它勘察方法进行印证，如钻探、槽探以及工程地质调绘等；
参考文献：
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