物探方法在公路岩溶勘察中的综合应用

朱移凡

摘要：以昆明～轿子雪山旅游专线公路第二合同段岩溶勘察为例，介绍了高密度电阻率法、探地雷达等工作原理和方法，解决了困扰建设的难题。通过在该高速公路施工勘察中的成功应用，说明了多种物探方法的综合应用对于互相对比纠正、正确解释地质现象和查遗补漏是有益和必要的。探测结果表明综合物探方法在岩溶探测的优势。

关键词：高速公路；物探；岩溶

现填路基的施工单位在进行公路施工时，在昆明～第二合同段轿子雪山旅游专线这一带出现施工问题。该地出现梁桩基岩溶事故，出现路基下沉、桩孔坡环的工程事件，如果不能仔细的勘察当地地形，详细了解公路岩溶的情况，施工就不能正常进行。

经过初步的勘察，可以了解到这是一桩严重的沉陷工程事故，该地地处于岩溶位置，且岩溶发育不完全，若要工程能顺利继续，就要准确的了解当地的地质情况。从理论上说，钻探的方法能够达到勘察的目的，但是考虑到井眼直径很小，也许勘察的效果还是不能满足施工的要求，这是因为岩溶地区的地质目标是高度不确定，所以很难用钻井方法做好勘察，此时使用探索工程物理是一种很好的办法，即所谓物探勘察的办法。

物探勘察是根据勘察对象的物理性质进行勘察，人们在勘察时可用电位法、电磁法、声学检测法等，提取勘察对象的物理数据，并对数理数据进行分析，从而掌握勘察对象的物理情况。在公路岩溶勘察时，可以根据不同的地区、不同的对象选择最适当的物探方法。以该次的勘察为例，在进行物探勘察以前，在做好初步的勘察以后，选择高密度电阻率法和高密度探地雷达（GPR）结合的勘察法。

一、项目概述

二、物探流程

1、高密度电阻率法

该物擦法为1980年创立，它是在常规电阻率法创立以后，由于要针对某一勘察对象进行精密的探测的缘故，所以选择某一个勘察对象进行高密度的勘察，这种物探方法非常适合探察山地的复杂地形。人们使用高密度电阻率法进行物探时，需要把很多的的电极布置在需要勘察的对象上，高密度电阻率法电测量仪器会以地震勘探覆盖的方式对它进行勘察，并提取电极传来的地电信息。这种勘察方式具有以下的几个特点：

干扰少的特点，一次性的安排电极，使电极之间产生的干扰比较少；可以全方位勘察，由于它针对某一对象布置高密度的电极，所以能全方位的了解勘察对象的地电结构；数据采集和分析灵活的特点，人们使用这种勘察方法，既可以应用仪器自带的参数采集和分析数据，也可自设参数让仪器按要求采集数据，也可人工干涉数据的分析。

以该次勘察项目为例，该次使用仪器预设的参数采集数据以后，进行人工分析采集的数据，筛选出不合理的参数。然后将剩下的数据交由仪器的数据分析系统进行分析，将得到的数据与相邻钻井的数据进行分析比较，最终仪器绘出该工程地质区的图纸。

2、探地雷达（GPR）

探地雷达（亦即地质Redar GPR）是一种使用超高频（106-109 MHZ）短脉冲电磁波来来勘察地下介质分布的物探方法，这种方法的勘察原理为由地面发射高频电磁波宽带短脉冲，然后天线接收r接收反射的数据信息，它的接收范围可达0 - 2.5米，使用这种方法可利用高频电磁波宽带短脉冲遇到不同的物质其反射的波速不同的原理，让人了解该地的地质情况。

使用该勘察方法时脉搏波传播时间要求： ，

在当地中波速度v是已知的，根据t值的测量精度（ns，Ins=10-9 s），

由该公式可以较精确的求出反射体的深度（m）。

其中测定获得固定的值类型，V值（m / ns）使用一个直接测量，广角可以根据近似计算，在c是光速（c = 0.3 m / n s），ε作为地下介质的相对介电常数的值。后者可以使用现有的数据或测量。

根据科学的资料统计，水的工作区域的平均波速0.3 m / n s。雷达波速的土壤是0.05 ～ 0.15 m / m / n s ns之间及其属性有密切关系，水越多，雷达波速较小，因为前几天的大雨下的检测工作区域，因此粘土层雷达波速较低，约为0.05 nm / ns；砂卵石波速0.07 ～ 0.11米/ ns；0.06 ～ 0.09米/ ns泥岩波速；石灰石在0.1 ～ 0.12米/雷达波速ns，但在冲水岩溶断裂带，非常低的雷达波速的水（0.0 3 3 m / ns），所以雷达波速岩溶分解。经过反射信号处理后，探地雷达输出的反射波的输出时间部分，会根据由于不同的介质的反射波形特征得到南质勘察数据。结合已知地质和钻井数据调查的一部分地区的数据进行分析比较，可以得到来探测介质的内部结构。比如，如果腐蚀槽或岩溶洞穴充填粘土（或砂），就会出现在沟或岩溶洞穴弱反射；如果填充材料，过于紧凑，则反射量越少，然而它与石灰石之间的接口会有较强的反射。根据以上的例子可以看到，使用该种方法能够根据强反射圆腐蚀槽或洞的位置。

依该次的勘察为例，图3是小麦K2 7 1 + 9的57.3部分大型桥梁雷达图像和地质解释图表，约3米的深度，砂卵石层底部埋深7.5-11米，厚4.5-5米，底部的泥岩层深度20-25米，10-18米厚的泥岩在石灰岩，巨大的厚，而不是穿透。图6是小麦K2 7 1 + 984段的大型桥梁雷达图像和地质解释图表，它反映了区域有两个洞，第一个洞宽约1。Sm、深9-30米；第二个洞宽lm，10到24米深。

三、结语

1、在高速公路第二合同段从昆明～轿子雪山旅游专线喀斯特地区，出现的岩溶地质不利于公路的建设，为了了解当地地质的情况，本次使用物探的方式对它的空间分布情况、岩溶深度情况进行勘察，该次的勘察项目结果令人满意，目前杭州黄金官方公路安全操作已经超过三年了。

2、工程建设，利用地球物理技术与经济快速和岩性、构造断裂区，岩溶地质现象明显反映，为广泛的地下的一项调查，提供直观的截面和飞机的持续状态；工程勘察检测方法的重要组成部分。

应该指出，在进行物探以前，初部的勘察是非常必要的。在初部勘察的时候，需要使用钻进的方法初步的了解当地的地质情况，接下来才能准确的选择物探方法，否则进行地质勘察时，会耗费太多的人力物力。

从本次的勘察实例可以了解，在地质勘察时，使用物探勘察法，能更准确的了解地地的地质情况。

参考文献

[1]赵远由，林贵生.探地雷达在隐伏岩溶勘察中的应用[J].矿产与地质，2006（3）.

[2]祝卫东，钱勇峰，李建华高密度电阻率法在采空区及岩溶探测中的应用研究[J].工程勘察，2006（4）.

[3]杜彦军，苗庆库，刘黎东，郭志强，张继令.采用综合物探技术探测路基下洞穴[J]，岩土工程界，2006（4）.endprint

摘要：以昆明～轿子雪山旅游专线公路第二合同段岩溶勘察为例，介绍了高密度电阻率法、探地雷达等工作原理和方法，解决了困扰建设的难题。通过在该高速公路施工勘察中的成功应用，说明了多种物探方法的综合应用对于互相对比纠正、正确解释地质现象和查遗补漏是有益和必要的。探测结果表明综合物探方法在岩溶探测的优势。

关键词：高速公路；物探；岩溶

现填路基的施工单位在进行公路施工时，在昆明～第二合同段轿子雪山旅游专线这一带出现施工问题。该地出现梁桩基岩溶事故，出现路基下沉、桩孔坡环的工程事件，如果不能仔细的勘察当地地形，详细了解公路岩溶的情况，施工就不能正常进行。

经过初步的勘察，可以了解到这是一桩严重的沉陷工程事故，该地地处于岩溶位置，且岩溶发育不完全，若要工程能顺利继续，就要准确的了解当地的地质情况。从理论上说，钻探的方法能够达到勘察的目的，但是考虑到井眼直径很小，也许勘察的效果还是不能满足施工的要求，这是因为岩溶地区的地质目标是高度不确定，所以很难用钻井方法做好勘察，此时使用探索工程物理是一种很好的办法，即所谓物探勘察的办法。

物探勘察是根据勘察对象的物理性质进行勘察，人们在勘察时可用电位法、电磁法、声学检测法等，提取勘察对象的物理数据，并对数理数据进行分析，从而掌握勘察对象的物理情况。在公路岩溶勘察时，可以根据不同的地区、不同的对象选择最适当的物探方法。以该次的勘察为例，在进行物探勘察以前，在做好初步的勘察以后，选择高密度电阻率法和高密度探地雷达（GPR）结合的勘察法。

一、项目概述

二、物探流程

1、高密度电阻率法

该物擦法为1980年创立，它是在常规电阻率法创立以后，由于要针对某一勘察对象进行精密的探测的缘故，所以选择某一个勘察对象进行高密度的勘察，这种物探方法非常适合探察山地的复杂地形。人们使用高密度电阻率法进行物探时，需要把很多的的电极布置在需要勘察的对象上，高密度电阻率法电测量仪器会以地震勘探覆盖的方式对它进行勘察，并提取电极传来的地电信息。这种勘察方式具有以下的几个特点：

干扰少的特点，一次性的安排电极，使电极之间产生的干扰比较少；可以全方位勘察，由于它针对某一对象布置高密度的电极，所以能全方位的了解勘察对象的地电结构；数据采集和分析灵活的特点，人们使用这种勘察方法，既可以应用仪器自带的参数采集和分析数据，也可自设参数让仪器按要求采集数据，也可人工干涉数据的分析。

以该次勘察项目为例，该次使用仪器预设的参数采集数据以后，进行人工分析采集的数据，筛选出不合理的参数。然后将剩下的数据交由仪器的数据分析系统进行分析，将得到的数据与相邻钻井的数据进行分析比较，最终仪器绘出该工程地质区的图纸。

2、探地雷达（GPR）

探地雷达（亦即地质Redar GPR）是一种使用超高频（106-109 MHZ）短脉冲电磁波来来勘察地下介质分布的物探方法，这种方法的勘察原理为由地面发射高频电磁波宽带短脉冲，然后天线接收r接收反射的数据信息，它的接收范围可达0 - 2.5米，使用这种方法可利用高频电磁波宽带短脉冲遇到不同的物质其反射的波速不同的原理，让人了解该地的地质情况。

使用该勘察方法时脉搏波传播时间要求： ，

在当地中波速度v是已知的，根据t值的测量精度（ns，Ins=10-9 s），

由该公式可以较精确的求出反射体的深度（m）。

其中测定获得固定的值类型，V值（m / ns）使用一个直接测量，广角可以根据近似计算，在c是光速（c = 0.3 m / n s），ε作为地下介质的相对介电常数的值。后者可以使用现有的数据或测量。

根据科学的资料统计，水的工作区域的平均波速0.3 m / n s。雷达波速的土壤是0.05 ～ 0.15 m / m / n s ns之间及其属性有密切关系，水越多，雷达波速较小，因为前几天的大雨下的检测工作区域，因此粘土层雷达波速较低，约为0.05 nm / ns；砂卵石波速0.07 ～ 0.11米/ ns；0.06 ～ 0.09米/ ns泥岩波速；石灰石在0.1 ～ 0.12米/雷达波速ns，但在冲水岩溶断裂带，非常低的雷达波速的水（0.0 3 3 m / ns），所以雷达波速岩溶分解。经过反射信号处理后，探地雷达输出的反射波的输出时间部分，会根据由于不同的介质的反射波形特征得到南质勘察数据。结合已知地质和钻井数据调查的一部分地区的数据进行分析比较，可以得到来探测介质的内部结构。比如，如果腐蚀槽或岩溶洞穴充填粘土（或砂），就会出现在沟或岩溶洞穴弱反射；如果填充材料，过于紧凑，则反射量越少，然而它与石灰石之间的接口会有较强的反射。根据以上的例子可以看到，使用该种方法能够根据强反射圆腐蚀槽或洞的位置。

依该次的勘察为例，图3是小麦K2 7 1 + 9的57.3部分大型桥梁雷达图像和地质解释图表，约3米的深度，砂卵石层底部埋深7.5-11米，厚4.5-5米，底部的泥岩层深度20-25米，10-18米厚的泥岩在石灰岩，巨大的厚，而不是穿透。图6是小麦K2 7 1 + 984段的大型桥梁雷达图像和地质解释图表，它反映了区域有两个洞，第一个洞宽约1。Sm、深9-30米；第二个洞宽lm，10到24米深。

三、结语

1、在高速公路第二合同段从昆明～轿子雪山旅游专线喀斯特地区，出现的岩溶地质不利于公路的建设，为了了解当地地质的情况，本次使用物探的方式对它的空间分布情况、岩溶深度情况进行勘察，该次的勘察项目结果令人满意，目前杭州黄金官方公路安全操作已经超过三年了。

2、工程建设，利用地球物理技术与经济快速和岩性、构造断裂区，岩溶地质现象明显反映，为广泛的地下的一项调查，提供直观的截面和飞机的持续状态；工程勘察检测方法的重要组成部分。

应该指出，在进行物探以前，初部的勘察是非常必要的。在初部勘察的时候，需要使用钻进的方法初步的了解当地的地质情况，接下来才能准确的选择物探方法，否则进行地质勘察时，会耗费太多的人力物力。

从本次的勘察实例可以了解，在地质勘察时，使用物探勘察法，能更准确的了解地地的地质情况。

参考文献

[1]赵远由，林贵生.探地雷达在隐伏岩溶勘察中的应用[J].矿产与地质，2006（3）.

[2]祝卫东，钱勇峰，李建华高密度电阻率法在采空区及岩溶探测中的应用研究[J].工程勘察，2006（4）.

[3]杜彦军，苗庆库，刘黎东，郭志强，张继令.采用综合物探技术探测路基下洞穴[J]，岩土工程界，2006（4）.endprint

摘要：以昆明～轿子雪山旅游专线公路第二合同段岩溶勘察为例，介绍了高密度电阻率法、探地雷达等工作原理和方法，解决了困扰建设的难题。通过在该高速公路施工勘察中的成功应用，说明了多种物探方法的综合应用对于互相对比纠正、正确解释地质现象和查遗补漏是有益和必要的。探测结果表明综合物探方法在岩溶探测的优势。

关键词：高速公路；物探；岩溶

现填路基的施工单位在进行公路施工时，在昆明～第二合同段轿子雪山旅游专线这一带出现施工问题。该地出现梁桩基岩溶事故，出现路基下沉、桩孔坡环的工程事件，如果不能仔细的勘察当地地形，详细了解公路岩溶的情况，施工就不能正常进行。

经过初步的勘察，可以了解到这是一桩严重的沉陷工程事故，该地地处于岩溶位置，且岩溶发育不完全，若要工程能顺利继续，就要准确的了解当地的地质情况。从理论上说，钻探的方法能够达到勘察的目的，但是考虑到井眼直径很小，也许勘察的效果还是不能满足施工的要求，这是因为岩溶地区的地质目标是高度不确定，所以很难用钻井方法做好勘察，此时使用探索工程物理是一种很好的办法，即所谓物探勘察的办法。

物探勘察是根据勘察对象的物理性质进行勘察，人们在勘察时可用电位法、电磁法、声学检测法等，提取勘察对象的物理数据，并对数理数据进行分析，从而掌握勘察对象的物理情况。在公路岩溶勘察时，可以根据不同的地区、不同的对象选择最适当的物探方法。以该次的勘察为例，在进行物探勘察以前，在做好初步的勘察以后，选择高密度电阻率法和高密度探地雷达（GPR）结合的勘察法。

一、项目概述

二、物探流程

1、高密度电阻率法

该物擦法为1980年创立，它是在常规电阻率法创立以后，由于要针对某一勘察对象进行精密的探测的缘故，所以选择某一个勘察对象进行高密度的勘察，这种物探方法非常适合探察山地的复杂地形。人们使用高密度电阻率法进行物探时，需要把很多的的电极布置在需要勘察的对象上，高密度电阻率法电测量仪器会以地震勘探覆盖的方式对它进行勘察，并提取电极传来的地电信息。这种勘察方式具有以下的几个特点：

干扰少的特点，一次性的安排电极，使电极之间产生的干扰比较少；可以全方位勘察，由于它针对某一对象布置高密度的电极，所以能全方位的了解勘察对象的地电结构；数据采集和分析灵活的特点，人们使用这种勘察方法，既可以应用仪器自带的参数采集和分析数据，也可自设参数让仪器按要求采集数据，也可人工干涉数据的分析。

以该次勘察项目为例，该次使用仪器预设的参数采集数据以后，进行人工分析采集的数据，筛选出不合理的参数。然后将剩下的数据交由仪器的数据分析系统进行分析，将得到的数据与相邻钻井的数据进行分析比较，最终仪器绘出该工程地质区的图纸。

2、探地雷达（GPR）

探地雷达（亦即地质Redar GPR）是一种使用超高频（106-109 MHZ）短脉冲电磁波来来勘察地下介质分布的物探方法，这种方法的勘察原理为由地面发射高频电磁波宽带短脉冲，然后天线接收r接收反射的数据信息，它的接收范围可达0 - 2.5米，使用这种方法可利用高频电磁波宽带短脉冲遇到不同的物质其反射的波速不同的原理，让人了解该地的地质情况。

使用该勘察方法时脉搏波传播时间要求： ，

在当地中波速度v是已知的，根据t值的测量精度（ns，Ins=10-9 s），

由该公式可以较精确的求出反射体的深度（m）。

其中测定获得固定的值类型，V值（m / ns）使用一个直接测量，广角可以根据近似计算，在c是光速（c = 0.3 m / n s），ε作为地下介质的相对介电常数的值。后者可以使用现有的数据或测量。

根据科学的资料统计，水的工作区域的平均波速0.3 m / n s。雷达波速的土壤是0.05 ～ 0.15 m / m / n s ns之间及其属性有密切关系，水越多，雷达波速较小，因为前几天的大雨下的检测工作区域，因此粘土层雷达波速较低，约为0.05 nm / ns；砂卵石波速0.07 ～ 0.11米/ ns；0.06 ～ 0.09米/ ns泥岩波速；石灰石在0.1 ～ 0.12米/雷达波速ns，但在冲水岩溶断裂带，非常低的雷达波速的水（0.0 3 3 m / ns），所以雷达波速岩溶分解。经过反射信号处理后，探地雷达输出的反射波的输出时间部分，会根据由于不同的介质的反射波形特征得到南质勘察数据。结合已知地质和钻井数据调查的一部分地区的数据进行分析比较，可以得到来探测介质的内部结构。比如，如果腐蚀槽或岩溶洞穴充填粘土（或砂），就会出现在沟或岩溶洞穴弱反射；如果填充材料，过于紧凑，则反射量越少，然而它与石灰石之间的接口会有较强的反射。根据以上的例子可以看到，使用该种方法能够根据强反射圆腐蚀槽或洞的位置。

依该次的勘察为例，图3是小麦K2 7 1 + 9的57.3部分大型桥梁雷达图像和地质解释图表，约3米的深度，砂卵石层底部埋深7.5-11米，厚4.5-5米，底部的泥岩层深度20-25米，10-18米厚的泥岩在石灰岩，巨大的厚，而不是穿透。图6是小麦K2 7 1 + 984段的大型桥梁雷达图像和地质解释图表，它反映了区域有两个洞，第一个洞宽约1。Sm、深9-30米；第二个洞宽lm，10到24米深。

三、结语

1、在高速公路第二合同段从昆明～轿子雪山旅游专线喀斯特地区，出现的岩溶地质不利于公路的建设，为了了解当地地质的情况，本次使用物探的方式对它的空间分布情况、岩溶深度情况进行勘察，该次的勘察项目结果令人满意，目前杭州黄金官方公路安全操作已经超过三年了。

2、工程建设，利用地球物理技术与经济快速和岩性、构造断裂区，岩溶地质现象明显反映，为广泛的地下的一项调查，提供直观的截面和飞机的持续状态；工程勘察检测方法的重要组成部分。

应该指出，在进行物探以前，初部的勘察是非常必要的。在初部勘察的时候，需要使用钻进的方法初步的了解当地的地质情况，接下来才能准确的选择物探方法，否则进行地质勘察时，会耗费太多的人力物力。

从本次的勘察实例可以了解，在地质勘察时，使用物探勘察法，能更准确的了解地地的地质情况。

参考文献

[1]赵远由，林贵生.探地雷达在隐伏岩溶勘察中的应用[J].矿产与地质，2006（3）.

[2]祝卫东，钱勇峰，李建华高密度电阻率法在采空区及岩溶探测中的应用研究[J].工程勘察，2006（4）.

[3]杜彦军，苗庆库，刘黎东，郭志强，张继令.采用综合物探技术探测路基下洞穴[J]，岩土工程界，2006（4）.endprint