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1、物探勘察在公路施工勘察的應(yīng)用分析作者:孫寶選 張耀明 方振發(fā) 宋洪柱 摘要:在橋梁建設(shè)公路建設(shè)施工中軟弱地層、溶洞及破碎帶勢必對樁基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,設(shè)計(jì)施工時應(yīng)引起注意,這就決定了事先采取一定規(guī)模的物探手段掌握軟弱底層、破碎帶及溶洞的第一手資料具有前瞻性意義?! £P(guān)鍵詞:物探;勘察;工程施工;應(yīng)用 0前言 阿深高速湖北南段花湖至三溪段衛(wèi)祥岱大橋位于南峰鎮(zhèn)衛(wèi)祥岱村境內(nèi),是為公路跨越山間凹地、河流,連接隧道而設(shè),分左右兩條線路,設(shè)計(jì)橋位A2K201+950~A2K202+555、中心樁號A2K202+440?! ≡诠こ痰刭|(zhì)初勘階段,通過利用高密度電法對該大橋進(jìn)行了工程物
2、探勘察工作,了解了該橋的工程地質(zhì)條件,為工程的初步設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)?! ?工程地質(zhì)條件 橋址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山丘陵地貌區(qū)的山間洼地,地勢相對較低。橋位軸線段地面標(biāo)高在85.0~136.0m之間,地形起伏較大,現(xiàn)為稻田、旱地,有1條寬約8-12m的山間小溪近東西向穿越。有一條鄉(xiāng)村公路從南峰鎮(zhèn)通往橋址處,交通較為便利?! ?jù)區(qū)域資料及地質(zhì)調(diào)繪,橋址區(qū)大地構(gòu)造屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺太子廟臺褶束,受張明山斷裂的影響,區(qū)域地層被一系列與褶皺為同一構(gòu)造應(yīng)力場的北西西向多期活動斷裂和橫向斷裂所破壞?! 蛑穮^(qū)下伏基巖為志留紀(jì)泥質(zhì)粉砂巖和二疊系大冶組灰?guī)r,橋址正處在大冶灰?guī)r和志留系泥質(zhì)粉砂巖的接觸
3、帶,上覆土層為第四系中更新統(tǒng)沖洪積的含碎石亞粘土(Q2al+pl)。 2物探技術(shù)方法與工作量 儀器采用GMD-2E型高密度電法儀,該儀器廣泛應(yīng)用在礦產(chǎn)、工程檢測與工程探測、地下水、地?zé)岷蜑?zāi)害地質(zhì)等方面,已被人們所熟知。由于高密度電法儀具有成本低、效率高、性能穩(wěn)定、信息量豐富等特點(diǎn),取得極好的效果。 高密度電法基本原理:用供電電極(A、B)向地下供直流(或超低頻流)電流,同時在測量電極(M、N)間觀測電位差(ΔUmn),并計(jì)算出視電阻率(ρs),各電極同時或不同時沿選定的測線按規(guī)定的電距間隔移動。預(yù)先人工打好電極,儀器自動切換。觀測工作簡單,工效高;信息豐富,解釋方便,
4、勘探能力顯著提高?! ∫罁?jù)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和任務(wù)要求,在勘探范圍內(nèi)布置高密度電法測線11條,剖面長3182m。本次勘探工作采用溫納裝置。 3 3物探成果及分析 3.1物探異常特征 分析判斷巖溶裂隙發(fā)育情況時,結(jié)合具體的地質(zhì)背景環(huán)境進(jìn)行分析,淺部的低電性,主要為表層以上低電性層反映;正常情況下,基巖面沿巖層為高阻反映,當(dāng)基巖面巖溶裂隙發(fā)育時,橫向上呈向下凹陷的電性反映,表現(xiàn)為低阻反映,或?yàn)榈妥韫铝Ⅲw,說明此處巖溶裂隙較發(fā)育,易形成溶洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象,或者說此處巖層較破碎,局部有低阻充填物,存在軟弱地層。若電性層位跟區(qū)域地質(zhì)層位相比,電性層位產(chǎn)生錯動,具有一定的落差,則可能存
5、在斷裂構(gòu)造?! ≈档米⒁獾氖牵呙芏入姺▽r溶、裂隙、巖洞反映靈敏,但受體積效應(yīng)影響,在反演成果圖中,所反映的異常范圍比實(shí)際地質(zhì)異常大,應(yīng)以分析異常的中心為主?! ?.2各測線物探異常綜合解釋 圖1為W4線高密度電法反演成果圖,該線放線方向?yàn)橛晌飨驏|,剖面長280m。該剖面覆蓋層厚約10~17m,分布較均勻。剖面上175m垂深22m左右,有一低阻異常,定為B號異常,基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映,電法推斷為溶洞反映;剖面上225m垂深23m左右,有一低阻異常,定為C號異常,基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映,電法推斷為溶洞反映?! D2為W7線高密度電法反演成果圖,該線放線方
6、向?yàn)橛晌飨驏|,剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約8~18m。剖面上225m垂深19m左右,有一低阻異常,定為D號異常,基巖面橫向上呈向下凹陷的電性反映,電法推斷為溶洞反映;剖面中部和東部基巖風(fēng)化程度較強(qiáng)。 圖3為W10線高密度電法反演成果圖,該線放線方向?yàn)橛赡舷虮?,剖面長290m。該剖面覆蓋層較厚,約19m,分布較均勻。剖面上145m垂深23m左右,基巖面橫向上呈向下凹陷的低阻反映,定為E號異常,結(jié)合鉆探資料電法解釋為溶洞反映。 圖4為W11線高密度電法反演成果圖,該線放線方向?yàn)橛赡舷虮?,剖面長290m。該剖面覆蓋層厚約7~16m,分布較均勻。剖面上150m垂深30m處,
7、有一相對低阻異常,定為E號異常,電法推斷基巖較破碎,富水性較好?! ?結(jié)論和建議 W2線剖面上72m垂深20m左右為軟弱地層反映;W4剖面上175m垂深22m左右及225m垂深23m左右為溶洞反映;W7線剖面上225m垂深19m左右為溶洞反映;W10線剖面上145m垂深23m左右為溶洞反映;W11線剖面上150m垂深30m處為破碎帶?! ⊥ㄟ^以上分析得出:橋址勘探區(qū)內(nèi)覆蓋層厚約0~19m,工程地質(zhì)巖組以灰?guī)r為主,局部風(fēng)化程度較強(qiáng),總體強(qiáng)度較低?! ⊥ㄟ^試驗(yàn)生