綜合物探法在北侖至春曉供水隧道工程勘察中的應(yīng)用

朱 琳，張如一

1山東高速工程檢測(cè)有限公司（250002） 2中國(guó)海洋大學(xué)（266100）

綜合物探法在北侖至春曉供水隧道工程勘察中的應(yīng)用

朱 琳1，張如一2

1山東高速工程檢測(cè)有限公司（250002） 2中國(guó)海洋大學(xué)（266100）

綜合運(yùn)用物探方法進(jìn)行研究，包括淺層地震折射法、高密度電阻率法，查明了北侖至春曉供水隧道洞身地段的覆蓋層厚度及基巖面的起伏狀況，并對(duì)圍巖進(jìn)行有效分類，為隧道的建設(shè)提供了良好的依據(jù)。

淺層地震折射法；高密度電阻率法

地震勘探方法是利用不同巖土層彈性波速及密度差異來(lái)探測(cè)及獲取目標(biāo)巖土層的有關(guān)信息[1]。完整的基巖地震波速度比松散覆蓋層及受風(fēng)化或構(gòu)造影響的基巖高，即受風(fēng)化或構(gòu)造影響的基巖與完整的基巖間存在速度及密度上的差異[2-3]。北侖到春曉隧道建造區(qū)的地層，地表多為殘坡積松散土層覆蓋，植被發(fā)育，第四系覆蓋較薄，因此本文利用物探法研究北侖至春曉供水隧道的構(gòu)造發(fā)育狀況,能為施工提供可靠的數(shù)據(jù)。

1 測(cè)區(qū)概況

北侖至春曉供水隧道起于城灣水庫(kù)下游的陸家附近，向南東方向，經(jīng)夏李岙、八大坑、嶺彎、佛巖寺陳家、牛角灣等，止于三山鄉(xiāng)陸家附近，全長(zhǎng)約8 km。隧道進(jìn)出口設(shè)計(jì)底標(biāo)高約14 m，中間最高處約20 m。隧道穿越城灣水庫(kù)右岸山體，隧道所在標(biāo)高與城灣水庫(kù)水面標(biāo)高相差大于30 m（一般在50 m左右）。

根據(jù)測(cè)區(qū)以往有關(guān)的地質(zhì)資料及調(diào)查情況,不同砂巖風(fēng)化帶縱波速度和視電阻率不同,為采用淺層地震折射波法及高密度電阻率法進(jìn)行基巖面起伏形態(tài)及破碎帶性質(zhì)、規(guī)模調(diào)查提供良好的物理前提。

2 數(shù)據(jù)采集

淺層地震折射波勘察采用雙邊放炮相遇觀測(cè)系統(tǒng)，道間距5 m，每個(gè)排列兩端點(diǎn)激發(fā)偏移距為0 m、10 m、-55 m、-65 m，一個(gè)排列12道接收，記錄儀器選用國(guó)產(chǎn)SWS-1G多功能地震儀 。檢波器為河北地震儀器廠的100 Hz縱波檢測(cè)器，激發(fā)方式為重錘錘擊，垂直疊加10次成一炮記錄。

高密度電阻率法野外工作采用儀器為重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WDJD-2型多功能數(shù)字直流激電儀，野外采用α排列、β排列兩種裝置進(jìn)行觀測(cè)，依據(jù)推測(cè)的目標(biāo)體埋深，電極距分別選為2 m、4 m。

3 數(shù)據(jù)處理與解釋

淺層地震折射室內(nèi)處理讀出各原始記錄的初至?xí)r間，繪制相遇時(shí)距曲線,然后通過(guò)時(shí)距曲線的斜率變化和拐點(diǎn)位置求取各速度層位，再利用表層剝?nèi)シɑ騮0法解釋，計(jì)算各層的埋深、起伏狀況，利用基巖各層彈性波速結(jié)合鉆孔資料對(duì)隧道圍巖進(jìn)行分段分類，同時(shí)評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。根據(jù)折射和高密度電阻率法的成果，并根據(jù)速度參數(shù)對(duì)地層進(jìn)行分類，得出隧道縱斷面的解釋成果如圖1，并分述如下。

K5+150-K5+168，Ⅲ級(jí)18 m，隧道穿越微風(fēng)化層，圍巖穩(wěn)定性較好，K5+168-K5+178，IV級(jí) 10 m，隧道穿越微風(fēng)化層,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，穩(wěn)定性差。K5+178-K5+277，Ⅲ級(jí) 99 m隧道穿越微風(fēng)化層，圍巖穩(wěn)定性較好。K5+277-K5+307，IV級(jí)30 m，隧道穿越微風(fēng)化層,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，穩(wěn)定性較差。K5+307-K5+400，Ⅲ級(jí)93 m，隧道穿越微風(fēng)化層，圍巖穩(wěn)定性較好。K5+400-K5+450，Ⅱ級(jí)50 m，隧道穿越微風(fēng)化層，圍巖穩(wěn)定性好。

4 結(jié)論與建議

通過(guò)本次探測(cè)，并對(duì)成果具體分析，得到如下結(jié)論:

1）通過(guò)綜合物探法，可有效探明了北侖至春曉供水隧道洞身地段的覆蓋層厚度及基巖面的起伏狀況,并且根據(jù)隧道圍巖波速特征，對(duì)隧道圍巖進(jìn)行了分級(jí)，有Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和IV級(jí)。

2）建議結(jié)合地質(zhì)、鉆探資料及其他物探方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)推斷破碎帶進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證。

[1]楊樹(shù)流.綜合物探方法在大寶山礦采空區(qū)勘察中的應(yīng)用效果探討[J].工程地球物理學(xué)報(bào),2009,(02).

[2]趙存明,沈斐敏.長(zhǎng)隧道地質(zhì)災(zāi)害超前綜合探測(cè)技術(shù)的探討[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2005,(04).

[3]段建華.綜合物探技術(shù)在礦井防治水中的應(yīng)用[J].華北科技學(xué)院學(xué)報(bào),2009,(04).