高密度电阻率法在提古铺隧道工程勘察中的运用

马 杰，黄 煜，胡德强

(云南伟力达地球物理勘测有限公司，云南 昆明 650217)

高密度电阻率法在提古铺隧道工程勘察中的运用

马 杰，黄 煜，胡德强

(云南伟力达地球物理勘测有限公司，云南 昆明 650217)

沿隧道设计路线，采用60道电极，10m点距，每次布设剖面长600m，测深100m的工作设计，并且以每次重复300m的连续滚动测量，可最大化采集深部电阻率数据。从而了解覆盖层厚度，推断岩溶发育区、断层等不良地质体。

高密度电阻率法；隧道勘测；不良地质体推断；云南昆明马金铺

勘察地段位于云南省马金铺至澄江高速公路提古铺隧道K7+910至K9+660，由于勘察地段地质情况复杂，电磁干扰严重，在前人采用大地电磁测深法EH4进行勘察后，未取得较好勘察效果的情况下，我们采用高密度电阻率法进行勘测，推断了岩溶发育区、岩性分界面等信息，取得了显著的效果。

1 勘察区地质

1.1 地 层

隧道里程段出露地层(图1)由新到老为：

二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)：岩性为灰绿、黄绿色杏仁状、气孔状、块状玄武岩夹紫色凝灰质角砾岩，主要集中在隧道中部。

～～～～～～～～～～～～～～～～平行不整合～～～～～～～～～～～～～～～～

二叠系下统阳新组(P1y)：岩性为灰、灰白色块状厚层—块状灰岩，白云质灰岩或白云岩。主要集中在隧道进口段及中段。

二叠系下统倒石头组(P1d)：岩性为杂色铝土岩、铝土质页岩、黑色页岩、煤、砂岩夹灰岩透镜体。

石炭系下统大埔组(C1d)：岩性为浅灰紫色厚层—块状角砾状灰岩或白云岩夹灰岩。

泥盆系中上统(D2-3)：岩性为深灰浅灰色中厚层状白云质灰岩、角砾状白云岩、白云岩夹蓝绿色钙质页岩。

～～～～～～～～～～～～～～～～平行不整合～～～～～～～～～～～～～～～～

寒武系下统筇竹寺组(∈1q)：岩性为灰绿、紫色页岩、杂色砂质页岩夹细砂岩、粉砂岩、细砂岩。主要集中在隧道出口段。

1.2 构 造

根据区域地质资料，隧道中段有两条近南北向断裂构造F1、F2，均属于逆断层。

2 地球物理特征

勘察区出露地层岩性有灰岩、玄武岩、砂岩，根据资料分析可知，各地质体具有不同的地球物理特征：

(1)残坡积层：电阻率较低，部分地段干燥，电阻率较高。

(2)灰岩：弱风化灰岩电阻率高，呈团块状分布；风化程度较高的灰岩电阻率相对较低，岩溶裂隙发育地段电阻率较低。

(3)玄武岩：根据已知钻孔及现场踏勘，本区玄武岩风化程度高，结构松散，岩石破碎，电阻率低，玄武岩的分布与构造密切相关，多呈垂向发育。

(4)砂岩：砂岩电阻率总体较低，强风化砂泥岩与残坡积层差别不大，砂岩电阻率分布特征为水平呈状分布，无明显电阻率梯度变化，自地表至深部逐步变大。

(5)构造破碎带：破碎带内岩体破碎，结构松散，易含水，因此电阻率低。

综上所述，灰岩电阻率最大，为团块状高电阻趋势；玄武岩电阻率低，为垂向发育的电阻率趋势；砂岩电阻率低，为水平层状分布的电阻率趋势。各地质体有明显的地球物理特征差异。

图1 隧道地质简图Fig.1 Geological Sketch Map of Tunnel

3 物探工作布置

由于勘查区电网干扰严重，采用大地电磁测深法EH4进行勘测将受到极大的影响，在电磁法没有取得较好勘察效果的情况下，本次工作采用人工场的高密度电阻率法进行勘测。

本次高密度电阻率法采用60道电极，10m点距进行勘测，每次布设剖面长600m，勘测深度约为100m，采集装置为温纳装置，采用连续滚动的办法进行勘测，即进行一次剖面测量后下一次剖面测量重复300m。通过连续滚动测量，可以最大化的采集深部数据，解决“倒梯形”剖面深部数据少的问题，达到更好的勘察效果。

4 物探异常推断解释

通过高密度电法视电阻率剖面(图2)，各地质体可以根据视电阻率剖面划分。

图2 隧道视电阻率剖面图Fig.2 Apparent Resistance Section of Tunnel

图3 隧道地质推断剖面图Fig.3 Geological Inference Section of Tunnel

P2β二叠系上统峨眉山玄武岩组；P1y二叠系下统阳新组；∈1q寒武系下统筇竹寺组高密度电法视电阻率剖面解译如下：

(1)覆盖层为残坡积粘土，厚1m～10m，部分地段基岩出露。

(2)K7+870-K8+550段基岩为灰岩，风化层厚度为8m～25m，下部基岩电阻率分布均匀，无明显梯度变化，电阻率值为1 000～3 000Ω·m，岩体完整性好(表1)。

(3)K8+550-K8+740段基岩为灰岩，风化层厚度为50m以上，有低电阻凹陷异常，电阻率值为200～800Ω·m，推测该异常为岩溶发育区，该里程段岩溶裂隙发育，岩体较为破碎。

(4)K8+740-K8+900段基岩为灰岩，风化层厚度为9m～15m，下部基岩电阻率分布均匀，无明显梯度变化，电阻率值为1 000～2 500Ω·m，岩体完整性好。

(5)K8+900-K9+100段上覆基岩为玄武岩，地表基岩出露，电阻率值为20～200Ω·m，受区域断层F1逆断层影响，岩体破碎含水。

(6)K9+100-K9+480段电阻率值为100～3 000Ω·m，电阻率梯度变化大，地表灰岩出露，根据地质资料，该里程段为F1与F2断层夹持部位，F1断层将上盘地层抬升，玄武岩被剥蚀，灰岩出露，受断层影响，灰岩岩溶裂隙发育，因此电阻率变化大。

(7)K9+480- K9+660段，地表砂岩出露，其电阻率值为100～300Ω·m，结合地质资料，推测，该段地层为寒武系下统筇竹寺组砂岩，受F2断层影响，上盘地层被抬升剥蚀，砂岩出露，受断层影响，岩体破碎，电阻率低。

表1 里程段岩性推断表Tab.1 Inference of Lithological Character of Various Sectors

5 结 论

在电磁干扰较大的地区，电磁法效果不佳，但采用人工源的高密度电阻率法能有效采集数据，该方法具有抗干扰强、数据密度大、解析度高的特点，在中浅部工程勘察中有良好的运用效果，但是缺点是勘察深度有限。本次勘察在隧道的中段亦显示出勘察深度不够的缺点，可加大剖面长度来加深勘测深度，但是成本也同时增加。

[1]云南伟力达地球物理勘测有限公司，云南省马金铺至澄江高速公路提古铺隧道物探勘察报告[R].2013.

[2]DUK-2A高密度电法测量系统说明书 [S].

THE APPLICATION OF HIGH DENSITY RESISTIVITY METHOD IN THE EXPLORATION OF TIGUPU TUNNEL PROJECT

MA Jie，HUANG Yu，HU De-qiang

(YunnanWeilidaCompany(Ltd)ofGeophysicalExploration，Kunming650217)

The route is designed along the tunnel，with electrodes 60，point interval 10m，section length 600m each time，survey depth 100m，continuous roll survey with repetition 300m each time，which can collect maximally the deep resistance data in order to grasp the cover thickness，infer the bad geological body，such as the karst development area，fault，etc.

High Density Resistance Method；Tunnel Exploration；Inference of Bad Geological Body；Majinpu，Kunming，Yunnan

2014-12-24

马杰(1981～)，男，云南建水县人，物探工程师，从事地物探勘查工作。

P631.3+22

A

1004-1885(2015)2-294-5