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摘要：受甲方的委托，項目進行地質工程勘察。查明擬建隧道軸線范圍內及其附近的地質構造或破碎構造帶等不良地質體的分布狀況，并對其進行評價，為其隧道的設計和施工、保證施工安全和工程質量提供地球物理信息。
本區域地處熱帶，為熱帶季風氣候，夏秋炎熱多雨，冬春溫暖干旱偶有陣寒。本次物探工作共完成高密度電法測量剖面8條，共完成452個測點；通過數據處理及反演，繪制了8條物探推斷解譯及地質綜合剖面圖，根據物探資料和綜合地質資料，綜合推斷構造破碎帶1條及巖石破碎1處。測區覆蓋層主要巖性為：花崗巖風化土（砂土、砂礫等），其電阻率一般在10Ω·m至100Ω·m之間，覆蓋層下面花崗巖、局部為花崗斑巖等，其視電阻率大于400Ω·m，構造帶或破碎帶的電阻率在20Ω·m~100Ω·m之間。與圍巖相比構造帶或破碎帶具有低阻之特征，為該區開展高密度電法提供地球物理特征的前提。
1高密度電法
1.1儀器設備
本次使用的高密度電法儀器為吉林大學研制的E60M型電法工作站，該電法工作站是一種新型的電法儀，儀器采用程控方式進行數據的采集和電極控制，采集的數據以圖像的形式實時顯示在屏幕上，以便您隨時可以監控資料的質量[1]。該型儀器可以進行各種裝置的高密度電阻率測試。同時，具有雙頻高密度激發激化法、自然電位法、充電法及瞬變電磁法等勘探方法可擴展，由于儀器本身配置有高性能的計算機，配合相應的處理軟件系統，可對上述所采集的資料進行現場處理[2]。
1.2野外工作方法
1.2.1工作裝置
E60M型儀器的主要功能，能夠完成二極裝置、單邊三極裝置、溫納裝置、偶極裝置和施倫貝爾，以及自定義數據采集模式等裝置形式的高密度電阻率數據采集、圖形顯示工作。其對應的采集軟件為EMS2008.EXE，該軟件具有數據采集、數據文件存盤、數據文件的回放調用等功能。
1.2.2工作參數
通過多次現場試驗，確定了野外工作參數如下：電極間距10m；每串電極數8根；供電時間1秒；自電補償選擇關閉；低通濾波器選擇大于150kHz；進行50Hz工頻干擾抑制；走極方式選擇自動；選擇剖面模式。
1.3高密度電法數據采集
設置工作參數后，檢查線路及接地電阻使其達到工作要求。通過多次現場試驗，在供電條件滿足要求情況下，采集了溫納a、溫納beta、施倫貝爾裝置。
1.4室內資料處理
E60M型儀器配有相關的數據采集軟件，E60MEDIT觀測系統編輯軟件進行采集參數設置，將觀測系統文件存為“.dat”文件，運行EMS2008高密度數據采集軟件，在儀器菜單中調用觀測系統文件，進行數據采集，數據采集完畢后，自動生成“.dat”和“.txt”文件進行數據存盤。根據現場干擾情況，在采集軟件顯示的原始剖面上進行畸變點刪除。室內可利用RES2DINV軟件對采集數據進行反演，繪制等電阻率剖面反演圖。
2推斷解釋
2.11號測線剖面成果分析
綜合工區地質資料及鄰區的鉆孔資料，依據反演模型電阻率帶地形斷面圖中的等值線形態和梯度變化特征，厘定了視電阻率400Ω·m作為覆蓋層與花崗巖基巖面之間臨界電阻率，以此推測出整個剖面的地質體分界線。在剖面上260m和400m的位置分別是右隧道入出口的位置。從橫向上看，淺地表有一些低阻的覆蓋層，埋深約2m~10m，其中有部分高阻，推斷為基巖出露或碎石土所致；其中在剖面240m~290m、標高+5m~+30m分布一中低阻區D1，其電阻率位于100Ω·m~300Ω·m之間，綜合地質資料，推斷為巖石破碎體所引起的低阻區域。在剖面360m下方，有一向小號點下方傾向延伸的低阻異常帶，異常值小于150Ω·m，傾向小號點方向，該異常從標高+50m處向下延伸至標高-70m處。綜合地質資料，推斷該低阻異常由一構造破碎帶引起，編號Fw1。
2.22號測線剖面成果分析
綜合工區地質資料及鄰區的鉆孔資料，依據反演模型電阻率帶地形斷面圖中的等值線形態和梯度變化特征，厘定了視電阻率400Ω·m作為覆蓋層與花崗巖基巖面之間臨界電阻率，以此推測出整個剖面的地質體分界線。在剖面上250m和400m的位置分別是左隧道入出口的位置。從橫向上看，淺地表有一些低阻的覆蓋層，埋深約1m~8m，其中有部分高阻，推斷為基巖出露或碎石土所致；其中在剖面250m~300m、標高+5m~+38m分布一處中低阻區D1，其電阻率位于100Ω·m~200Ω·m之間，綜合地質資料，推斷為巖石破碎體所引起的低阻區域。在剖面355m下方，有一向小號點下方傾向延伸的低阻異常帶，異常值小于150Ω·m，傾向小號點方向，該異常從標高+50m處向下延伸至標高-70m處。綜合地質資料，推斷該低阻異常由一構造破碎帶引起，編號Fw1。
2.37號測線剖面成果分析
綜合工區地質資料及鄰區的鉆孔資料，依據反演模型電阻率帶地形斷面圖中的等值線形態和梯度變化特征，厘定了視電阻率400Ω·m作為覆蓋層與花崗巖基巖面之間臨界電阻率，以此推測出整個剖面的地質體分界線。從橫向上看，淺地表有一些低阻的覆蓋層，埋深約2m~10m，其中有部分高阻，推斷為基巖出露或碎石土所致；其中在剖面270m~330m、標高+20m~+38m分布一處中低阻區D1，其電阻率位于100Ω·m~200Ω·m之間，綜合地質資料，推斷為巖石破碎體所引起的低阻區域。在剖面400m下方，有一向小號點下方傾向延伸的低阻異常帶，異常值小于100Ω·m，傾向小號點方向，該異常從標高+50m處向下延伸至標高-50m處。綜合地質資料，推斷該低阻異常由一構造破碎帶引起，編號Fw1。
2.48號測線剖面成果分析
綜合工區地質資料及鄰區的鉆孔資料，依據反演模型電阻率帶地形斷面圖中的等值線形態和梯度變化特征，厘定了視電阻率400Ω·m作為覆蓋層與花崗巖基巖面之間臨界電阻率，以此推測出整個剖面的地質體分界線。從橫向上看，淺地表有一些低阻的覆蓋層，埋深約1m~12m，其中有部分高阻，推斷為基巖出露或碎石土所致；其中在剖面250m~300m、標高+23m~+40m分布一處中低阻區D1，其電阻率位于100Ω·m~200Ω·m之間，綜合地質資料，推斷為巖石破碎體所引起的低阻區域。在剖面360m下方，有一向小號點下方傾向延伸的低阻異常帶，異常值小于100Ω·m，傾向小號點方向，該異常從標高+50m處向下延伸至標高-55m處。綜合地質資料，推斷該低阻異常由一構造破碎帶引起，編號Fw1。
3結論
根據該項目的工作要求，在其擬建隧道軸線的勘探線上設計了兩條物探剖面（剖面1和剖面2）；隧道出口兩端各布置3條交叉線（剖面3、4、5、6、7，8）。共完成8條高密度電法測量剖面，完成452個測點?，F場數據采集均按照設計及有關規范要求完成，且野外數據采集真實可靠。同時，通過數據處理及反演，繪制了8條物探推測及地質綜合剖面圖。根據物探資料和綜合地質資料，綜合推斷構造破碎帶1條（Fw1）及巖石破碎1處(D1)，這一推斷成果對擬建隧道的設計和施工提供科學依據，具有一定意義。綜上所述，現場數據采集均按照設計及有關規范要求完成，且野外數據采集真實可靠。同時，通過數據處理及反演，繪制了8條物探推測及地質綜合剖面圖。工區內交叉隧道軸向的幾條剖面，由于周邊水庫影響了測線的長度，從而限制了高密度電法的勘探深度，建議在條件允許的情況下，開展對上述推斷的構造破碎帶采用超前鉆進行驗證，結合地質資料及鉆探資料更準確的指導下一步的施工措施。
參考文獻
[1]向江,張成良.高密度電法在隧道勘探中的應用[J].公路與汽運,2017(04):189-192+208.
[2]余燦鑫.高密度電法在隧道勘探中的應用[J].國防交通工程與技術,2016,14(05):74-77+29.
作者:張展 王富 孫發魁 單位:海南省地質綜合勘察院