3、应用实例

　　3.1工区概况

　　为设计一座地下管线隧道，隧道长190米。要求进行综合物探勘察，以查明隧道沿线60米深度范围内的`地层情况，判断不良地质现象的发育情况，并对隧道围岩进行分组。隧道位于浅变质岩低山丘剥蚀区，具有低山沟谷，海拔在60~100米，地形平缓。从隧道附近的地表出露地层可以看出，自下而上依次为：中元古界长城系和第四系全新统。

　　(1)中元古界长城系岩性以灰白色灰岩和灰黑色板岩互层为主，板岩主要矿物成分为石英、长石、云母等，灰岩主要成分为变晶结构、块状构造。

　　(2)第四系全新统残坡积岩性主要为黄褐色粉质粘土、角砾呈棱角状，主要为板岩风化物。

　　3.2物探方法选择

　　隧道勘查共采取了三种物探方法，分别是地震折射波法、高密度电法和地震反射波法。其中地震折射波法测线三条，地震反射波法测线一条，高密度电法测线五条。具体工作布置如下：(1)地震折射波法测线三条，每条测线长115米，接收道数均为24道，道间距为5米;(2)高密度电法测线五条，其中沿隧道方向布置三条，与隧道轴线方向垂直布设两条，平行轴线的测线长295米，垂直轴线的测线长145米;(3)地震反射波法沿隧道轴线布设一条测线，测线长277米。

　　3.3成果分析

　　3.3.1高密度电法

　　通过资料处理，得到视电阻率等值线断面图，如图1,分析成果图可以看出：(1)地表为第四系覆盖层、风化层，深度在12米以上，电阻率低，一般在30~80Ω·m;在12~30米深度，视电阻率增大，一般在80~160Ω·m,为中等风化层;再往下为弱风化岩层，电阻率大于160Ω·m.(2)在SD2+60测点处视电阻率有级带存在，推测有断层存在，该断层由东向西倾斜，但规模较小。

　　3.3.2地震折射波法

　　图2为地震折射波法成果，从地震折射波曲线图可以看出，7~12米有一折射面，折射面以上为第一波速带，折射面以下为第二波速带。第一波速带速度低，一般在500~660m/s之间，推测为覆盖层和强风化层。第二波速带速度在2000~3000m/s之间，为中等风化层。

　　3.3.3地震反射波法

　　图3为地震反射波法偏移时间剖图，从图中可以看出有两个反射界面。第一反射界面深度在9~12米，反射时间在30~40ms之间，推测这一界面以上为覆盖层和强风化层;第二反射界面深度在24米，反射时间在50~60ms,推断该段为中等风化层，其底界深度在35米左右;隧道经过中等风化层，但反射波同相轴连续性较好，未发生明显错动，表明该段无断层存在。

　　3.4综合解释

　　结合地震折射波法、高密度电阻率法、地震反射波法，对工区进行综合地球物理勘探，处理解释结果分析如下：(1)高密度电阻率法解释结果中，覆盖层和强风化层电阻率值在30~80Ω·m,层界面在6~12米;地震折射波纵波速度在500~600m/s,层界面在7~12米;地震反射波第一反射界面在30~40ms,深度在9~12米。综合推断覆盖层和强风化层底界面在9~12米。(2)高密度电阻率法解释结果中，中等风化层电阻率值在80~160Ω·m,层界面在30~40米;地震反射波第二反射界面在50~60ms,深度在30~36米。综合推断中等风化层底界面在30~36米。(3)弱风华层在36米以下，电阻率大于160Ω·m,纵波速度大于3000m/s.(4)地震折射波法和地震反射波法结果中未发现断裂带存在，而高密度电阻率法结果中SD2+60处有一视电阻率梯度带，推断该处有一小规模断层存在。(5)从不同物探综合解释成果中可以看出，隧道的围岩分布于中等风化岩层中，纵波速度在2200~2800m/s.(6)根据《公路隧道设计规范》，对该隧道的围岩按BQ值法进行分级，分级结果见表1.

　　4、结束语

　　为准确探测隧道施工中遇到的不良地质情况，采用地球物理勘探方法可以达到事半功倍的效果。文章根据不同的地质情况，分别阐述了高密度电法、地震折射波法、地震反射波法、电测深法的原理和优缺点。在实际隧道地质勘查过程中，采用三种物探方法对地下地质构造进行勘探，结果表明，物探方法在隧道地质勘查过程中具有成本低、精度高、破坏性小的特点。

　　参考文献：

　　[1]陈璋，刘璋捷.山区公路深埋隧道勘察中工程物探的运用[J].山地学报，2004,22(3)：347-351.

　　[2]王振东.浅层地震勘探应用技术[M].北京：地质出版社，1988.