物探在城市工程建设中广东惠州某重点工程的应用

陈云辉

摘要：为了给城市重大建设工程设计提供详尽的地质勘查资料，结合前人的相关地质资料分析，采用综合物探技术方法的快捷、低成本特点。针对当地的地质情况分别投入高密度电阻率和浅层地震反射波勘查，查明了地下地质情况，对异常结合钻探验证，满足设计和施工的要求。

关键词：隐蔽地下断裂构造；地下不良地质体；地层厚度

1.引言

近年来，广东惠州地区进行了多项国家重大工程配套建设。为了查明地下隐伏地质体的空间分布以及地层信息，给城市建设工程设计提供详尽地质勘查资料，结合某工地的实际情况，发挥物探技术方法的快捷、低成本特点，投入了高密度电阻率和浅层地震反射波勘查，经过钻探验证，并结合根据前人的相关地质资料分析，认为本次物探快速查明了地下地质情况，满足设计和施工的要求。

2.工作区的自然地理区域地質概况

2.1自然地理概况

工作区属于冲积平原地貌，现地面标高约为8.77m～13.92m，相对高差0m～5m，自然坡度0°～3°，整体地形起伏不大，地势平坦。区内鱼塘、水塘广泛分布，零散分布居民建筑，附近有乡村小路。

2.2区域地质概况

根据区域地质资料《1∶5万惠州幅、横沥幅、平潭幅区域地质图》，测区及周边区域主要发育有以下地层和岩石，其主要特征分述如下，见图1。

区域地层主要有：震旦系（Z）、泥盆系（D）、石炭系（C）、三叠系（T）、侏罗系（J）、白垩系（K）和第四系（Q）。

根据区域资料和野外调查，测区范围内揭露的地层主要有白垩系上统丹霞组和第四系冲洪积层。

区域地质构造主要有：

（1）紫金-博罗大断裂：位于测区外围北西侧约1.8km处，该断裂为区域性紫金～博罗大断裂的一部分，断裂总体走向为北东向，断面倾向南东，倾角45°，断裂带宽度几米至几十米，构造带岩性为硅化构造角砾岩、似糜棱岩及断层泥，以压扭性为主。

（2）潼湖断裂：位于测区外围南西侧约1.2km处，走向为北东向。该断裂为逆断层，断层产状倾向150°～160°，倾角45°～70°，具压扭-张性质。

（3）性质不明断裂：测区外围北东侧约1.7km、3.3km处，发育不明性质断层，断层走向呈北东向和北西向。

3.工作区地球物理特征及物探勘查地球物理前提

整个测区地表为第四系土（主要为素填土、粉质黏土、粗砂、卵石等）厚度约为15m～20m，下部为基岩（主要以砂岩、泥质砂岩和泥质粉砂岩等）。第四系土土质疏松，波速较低，电阻率较低，基岩波速较高，电阻率较高。这一特性构成了我们此次物探工作的地球物理前提。

4.工作方法

根据工作需要，本次物探探测完成高密度电法剖面5234m，采用温纳装置测量高密度电阻率数据点20280个。地震勘探测线与高密度电阻率测线基本重合，共完成地震反射波剖面4280m，完成浅层地震检波点·炮18520个，数据采集全程采用GPS-RTK进行精确的剖面定位。

5.物探资料结果解释和推断成果

5.1本次高密度电法工作共完成剖面测线18条

典型剖面数据解释如下：

1-2测线为北西-南东向，见图2，长度177m，里程240m～ 417m。整个剖面电阻率值38.82Ω·m～314.635Ω·m，上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层，该层的电阻率值<90Ω·m，厚度在8m～15m之间，下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>90Ω·m。里程350m～370m处有一条断层发育，编号F1，倾向小里程方向，视倾角约57°。断层上盘为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层，下盘为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩。

2-2测线为南西-北东向，见图3。长度297m，里程170m～467m。整个剖面电阻率值56.618m～388.576m，上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层，该层的电阻率值<180Ω·m，厚度在12m～20m之间，下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>180Ω·m。里程230m～340m处有一低阻异常，与测线1的低阻异常为同一异常，编号F2。该异常规模大，该构造的视倾角为43°。

2-4测线为南西-北东向，见图4，长度267m，里程665m～932m。整个剖面电阻率值33.315Ω·m～292.802Ω·m，上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层，该层的电阻率值<120Ω·m，厚度在8m～25m之间，下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>120Ω·m。里程665m～740m处有一处低阻异常，该异常是由于施工影响使得测线弯曲所致。里程805m～840m处有一条断层发育，编号F3，倾向大里程方向，视倾角56°。断层上盘为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层，下盘为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩。

5.2典型测线参考地震勘探成果解释

1线位于测区的南侧，为东西方向，中间被河道隔开分为西端和东段。

1线的有两组同相轴明显的反射波组，测线内地层按照波速可以分为三层。与已知钻孔对比推断，第一层为黏土层，厚度在5m～22m之间，最深的位置位于距东端约131m处；第二层则为砂层（包含细砂、中砂和粗砂），厚度在4m～ 10m之间；第三层则可能为砾石层或强风化的泥质砂岩。1线东段有三组同相轴清晰的反射波，推测第四层为中-微风化的泥质砂岩。参见图2。

从横向看，西段155m～185m处有很强的地震波干扰，主要由附近工地打桩和搅拌水泥引起的。325m～350m之间全时间段均有规则的波形将有效的反射波掩盖，该干扰波为较远处打桩引起的。在375m～385m之间，反射波发生错动，375m处的反射波出现比380m处出现稍晚，且附近地震道晚期有绕射波出现，推测此处存在断层。断层向东倾，倾角约为80°，记为F1。

2线位于河道的东侧，南北走向。测线内有两组同相轴明显的反射波组，说明该剖面存在两个明显的速度界面，即剖面可以分为三层地层，结合钻孔资料推断，第一层为黏土层，厚度为4m～18m，第二层为砂层（含细砂和中砂），厚度为4m～10m，第三层为砾石层。

横向看，没有反射波组发生错动的现象，说明从浅层地震资料来看，没有反映该剖面存在断层。距南端180m反射波出现时间比周边略晚，说明黏土层和砂层界面下凹，推测存在为古河道，记为R3。此外，北端反射波组的起跳时间越往北出现得越晚，说明北端的地层界面往北向下倾伏。参见图3。

6.结论与建议

6.1结论

本次物探工作完成了设计任务，查明了断裂等不良地质体的分布范围，推测异常13个。推测了异常的形态及分布范围，并推断了第四系覆盖层，岩层厚度等特征；推断出各测线深40m范围内速度结构以及岩（土）层分布与厚度变化；推断出四处古河道，古河道的走向情况不明。

6.2建议

对圈定的异常区域进行钻探验证。若推测古河道对工程有影响，采用更大比例尺测网对测区内的不利因素进行更为细致的调查。

参考文献：

[1]《地电场与电法勘探》李金铭.等编著.

[2]广东省地质局， 1/20万惠阳幅区调报告， 1969

[3]广东省地质局756地质大队， 1/5万惠州市幅区调报告， 1990