高密度电阻率法在高速公路路基勘探中的应用

廖精赟

（江西省煤田地质局 普查综合大队 物探研究院，江西 南昌330001）

高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体采用高密度布点，进行二维地电断面测量的一种电阻率法勘查技术。近年来岩溶塌陷灾害事件频发，如沪昆高速公路K939＋478至K940＋950路段、井冈山至睦村高速公路大唐源铁路跨线桥，事件说明，性质不稳定的岩溶分布区正日益影响人们正常的生活以及工程建设的安全。高密度电阻率法应用于高速公路路基勘探领域，为现场布置钻孔提供了依据，为地质灾害路段修复治理提供了依据。

1 高密度电阻率法工作原理及方法

由于不同的岩层由不同的矿物组成，因而它们的电阻率也就不同。通过地表往地下通入电流，建立起人工电场，通过测量电场在地表的分布状态，便能计算出岩层的电阻率，分析这些岩层电阻率的变化，间接了解地质构造。

工作中仪器采用α排列进行测量（见图1），电极距5m或10m，60根电极，排列长度295m或590m。所测数据传输到计算机通过反演软件处理，反演出视电阻率剖面图，并根据反演剖面图确定灰岩、砾岩和溶洞的发育情况。

图1 α装置固定断面扫描示意

2 高密度电阻率法资料处理

应用高密度电阻率法在高速公路路基地表进行野外数据采集，将所采集的数据传入计算机后，在计算机中对原始数据进行必要的编辑，对个别畸变点进行修改。进行二维反演时加上地形，然后使用有限差分法进行反演，根据反演结果所得的电阻率的高低，进行岩溶、风化层、覆盖层、采空区、软土、构造及不良地质体的划分（见图2、图3）。

图2 对个别畸变点进行修改

图3 加地形反演

3 高密度电阻率法资料解释

利用高密度电阻率法采集的数据资料所反演的剖面，结合高速公路路基线路地质调查及岩石露头对反演剖面进行解释，得到了低阻异常区的埋深和测线上的长度情况。

图4 溶洞、炭质泥岩或接触带

如图4，该路段仅在K12＋486～K12＋502处发现有一个溶洞，其顶埋深为17.1m，底埋深为27.7m，在 K12＋287～K12＋316处发现有一向大里程倾斜的低阻区，该低阻区解释为炭质泥岩或接触带。经过ZK19补孔验证（ZK19补孔柱状图见表1），证明物探探测的精度较好。

如图5，该路段没有发现溶洞，但是风化较为强烈，风化深度较大，从小里程到大里程风化深度由深逐渐变浅，基岩较为完整。

表1 ZK19补孔柱状图

图5 基岩较为完整

4 结语

高密度电阻率法对高速公路路基进行测量，不但可以获得较丰富的地质信息，而且采集速度快、成本低，可以间接了解地质构造，结合高速公路路基线路地质调查及岩石露头，根据反演剖面图确定灰岩、砾岩和它们中发育的溶洞以及夹层。高密度电阻率法在高速公路路基勘探领域，取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。