物探在城市工程建設(shè)中廣東惠州某重點工程的應(yīng)用

陳云輝

摘要：為了給城市重大建設(shè)工程設(shè)計提供詳盡的地質(zhì)勘查資料，結(jié)合前人的相關(guān)地質(zhì)資料分析，采用綜合物探技術(shù)方法的快捷、低成本特點。針對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況分別投入高密度電阻率和淺層地震反射波勘查，查明了地下地質(zhì)情況，對異常結(jié)合鉆探驗證，滿足設(shè)計和施工的要求。

關(guān)鍵詞：隱蔽地下斷裂構(gòu)造；地下不良地質(zhì)體；地層厚度

1.引言

近年來，廣東惠州地區(qū)進行了多項國家重大工程配套建設(shè)。為了查明地下隱伏地質(zhì)體的空間分布以及地層信息，給城市建設(shè)工程設(shè)計提供詳盡地質(zhì)勘查資料，結(jié)合某工地的實際情況，發(fā)揮物探技術(shù)方法的快捷、低成本特點，投入了高密度電阻率和淺層地震反射波勘查，經(jīng)過鉆探驗證，并結(jié)合根據(jù)前人的相關(guān)地質(zhì)資料分析，認為本次物探快速查明了地下地質(zhì)情況，滿足設(shè)計和施工的要求。

2.工作區(qū)的自然地理區(qū)域地質(zhì)概況

2.1自然地理概況

工作區(qū)屬于沖積平原地貌，現(xiàn)地面標(biāo)高約為8.77m～13.92m，相對高差0m～5m，自然坡度0°～3°，整體地形起伏不大，地勢平坦。區(qū)內(nèi)魚塘、水塘廣泛分布，零散分布居民建筑，附近有鄉(xiāng)村小路。

2.2區(qū)域地質(zhì)概況

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料《1∶5萬惠州幅、橫瀝幅、平潭幅區(qū)域地質(zhì)圖》，測區(qū)及周邊區(qū)域主要發(fā)育有以下地層和巖石，其主要特征分述如下，見圖1。

區(qū)域地層主要有：震旦系（Z）、泥盆系（D）、石炭系（C）、三疊系（T）、侏羅系（J）、白堊系（K）和第四系（Q）。

根據(jù)區(qū)域資料和野外調(diào)查，測區(qū)范圍內(nèi)揭露的地層主要有白堊系上統(tǒng)丹霞組和第四系沖洪積層。

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造主要有：

（1）紫金-博羅大斷裂：位于測區(qū)外圍北西側(cè)約1.8km處，該斷裂為區(qū)域性紫金～博羅大斷裂的一部分，斷裂總體走向為北東向，斷面傾向南東，傾角45°，斷裂帶寬度幾米至幾十米，構(gòu)造帶巖性為硅化構(gòu)造角礫巖、似糜棱巖及斷層泥，以壓扭性為主。

（2）潼湖斷裂：位于測區(qū)外圍南西側(cè)約1.2km處，走向為北東向。該斷裂為逆斷層，斷層產(chǎn)狀傾向150°～160°，傾角45°～70°，具壓扭-張性質(zhì)。

（3）性質(zhì)不明斷裂：測區(qū)外圍北東側(cè)約1.7km、3.3km處，發(fā)育不明性質(zhì)斷層，斷層走向呈北東向和北西向。

3.工作區(qū)地球物理特征及物探勘查地球物理前提

整個測區(qū)地表為第四系土（主要為素填土、粉質(zhì)黏土、粗砂、卵石等）厚度約為15m～20m，下部為基巖（主要以砂巖、泥質(zhì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖等）。第四系土土質(zhì)疏松，波速較低，電阻率較低，基巖波速較高，電阻率較高。這一特性構(gòu)成了我們此次物探工作的地球物理前提。

4.工作方法

根據(jù)工作需要，本次物探探測完成高密度電法剖面5234m，采用溫納裝置測量高密度電阻率數(shù)據(jù)點20280個。地震勘探測線與高密度電阻率測線基本重合，共完成地震反射波剖面4280m，完成淺層地震檢波點·炮18520個，數(shù)據(jù)采集全程采用GPS-RTK進行精確的剖面定位。

5.物探資料結(jié)果解釋和推斷成果

5.1本次高密度電法工作共完成剖面測線18條

典型剖面數(shù)據(jù)解釋如下：

1-2測線為北西-南東向，見圖2，長度177m，里程240m～ 417m。整個剖面電阻率值38.82Ω·m～314.635Ω·m，上部主要為卵、砂、粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層，該層的電阻率值<90Ω·m，厚度在8m～15m之間，下部主要為泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>90Ω·m。里程350m～370m處有一條斷層發(fā)育，編號F1，傾向小里程方向，視傾角約57°。斷層上盤為卵、砂、粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層，下盤為泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖。

2-2測線為南西-北東向，見圖3。長度297m，里程170m～467m。整個剖面電阻率值56.618m～388.576m，上部主要為卵、砂、粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層，該層的電阻率值<180Ω·m，厚度在12m～20m之間，下部主要為泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>180Ω·m。里程230m～340m處有一低阻異常，與測線1的低阻異常為同一異常，編號F2。該異常規(guī)模大，該構(gòu)造的視傾角為43°。

2-4測線為南西-北東向，見圖4，長度267m，里程665m～932m。整個剖面電阻率值33.315Ω·m～292.802Ω·m，上部主要為卵、砂、粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層，該層的電阻率值<120Ω·m，厚度在8m～25m之間，下部主要為泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>120Ω·m。里程665m～740m處有一處低阻異常，該異常是由于施工影響使得測線彎曲所致。里程805m～840m處有一條斷層發(fā)育，編號F3，傾向大里程方向，視傾角56°。斷層上盤為卵、砂、粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土層，下盤為泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖。

5.2典型測線參考地震勘探成果解釋

1線位于測區(qū)的南側(cè)，為東西方向，中間被河道隔開分為西端和東段。

1線的有兩組同相軸明顯的反射波組，測線內(nèi)地層按照波速可以分為三層。與已知鉆孔對比推斷，第一層為黏土層，厚度在5m～22m之間，最深的位置位于距東端約131m處；第二層則為砂層（包含細砂、中砂和粗砂），厚度在4m～ 10m之間；第三層則可能為礫石層或強風(fēng)化的泥質(zhì)砂巖。1線東段有三組同相軸清晰的反射波，推測第四層為中-微風(fēng)化的泥質(zhì)砂巖。參見圖2。

從橫向看，西段155m～185m處有很強的地震波干擾，主要由附近工地打樁和攪拌水泥引起的。325m～350m之間全時間段均有規(guī)則的波形將有效的反射波掩蓋，該干擾波為較遠處打樁引起的。在375m～385m之間，反射波發(fā)生錯動，375m處的反射波出現(xiàn)比380m處出現(xiàn)稍晚，且附近地震道晚期有繞射波出現(xiàn)，推測此處存在斷層。斷層向東傾，傾角約為80°，記為F1。

2線位于河道的東側(cè)，南北走向。測線內(nèi)有兩組同相軸明顯的反射波組，說明該剖面存在兩個明顯的速度界面，即剖面可以分為三層地層，結(jié)合鉆孔資料推斷，第一層為黏土層，厚度為4m～18m，第二層為砂層（含細砂和中砂），厚度為4m～10m，第三層為礫石層。

橫向看，沒有反射波組發(fā)生錯動的現(xiàn)象，說明從淺層地震資料來看，沒有反映該剖面存在斷層。距南端180m反射波出現(xiàn)時間比周邊略晚，說明黏土層和砂層界面下凹，推測存在為古河道，記為R3。此外，北端反射波組的起跳時間越往北出現(xiàn)得越晚，說明北端的地層界面往北向下傾伏。參見圖3。

6.結(jié)論與建議

6.1結(jié)論

本次物探工作完成了設(shè)計任務(wù)，查明了斷裂等不良地質(zhì)體的分布范圍，推測異常13個。推測了異常的形態(tài)及分布范圍，并推斷了第四系覆蓋層，巖層厚度等特征；推斷出各測線深40m范圍內(nèi)速度結(jié)構(gòu)以及巖（土）層分布與厚度變化；推斷出四處古河道，古河道的走向情況不明。

6.2建議

對圈定的異常區(qū)域進行鉆探驗證。若推測古河道對工程有影響，采用更大比例尺測網(wǎng)對測區(qū)內(nèi)的不利因素進行更為細致的調(diào)查。

參考文獻：

[1]《地電場與電法勘探》李金銘.等編著.

[2]廣東省地質(zhì)局， 1/20萬惠陽幅區(qū)調(diào)報告， 1969

[3]廣東省地質(zhì)局756地質(zhì)大隊， 1/5萬惠州市幅區(qū)調(diào)報告， 1990