高密度电法在软土路基勘察中的应用

师华强

（中冶地集团西北岩土工程有限公司， 陕西 西安 710061）

0 引言

物探方法是以各种地球物理场的理论为基础，凭借仪器对不均匀体或介质引起的地球物理异常进行观测，它比钻探等其它直接的地质勘查手段具有快速、经济的优点。高密度电法集合电剖面法与电测深法特点，具有成本低、效率高、信息丰富等优点。既能显示地层岩性在水平方面上的变化，又能提供岩层视电阻率在纵向上的变化特征。在公路勘察软土、岩溶区、采空区、断层等局部电阻异常区得到广泛应用。

1 工程概况

项目位于某高速公路里程K38+628～K38+736段。该地段地形起伏较大，设计拟以填方路基形式通过。该段总长108m，施工开挖后将在路线左侧形成最大填方高度约18.223m的填方路基。根据地质调绘该路基段范围内分布地层为填土（Q4

ml）层、泥盆系中统曲靖组（D2q）灰岩岩层。该路基段无地表水体存在。周围发育的不良地质体为岩溶。周边地表溶沟、溶槽、岩溶洼地较发育。特殊性岩土为人工堆积的软土。

2 地质钻探及土工试验数据

为了勘察软土层厚，现场在K38+643.5左7.07m布置钻孔。根据钻探结果，岩芯呈流塑状。在钻孔中取样6组，试验结果见表1。

表1 土工试验试验结果

由表1可见，天然含水率平均值为84.15，天然孔隙比平均值2.328，液限平均值62.48%，塑限平均值31.28.属软土。依据JTG E40-2007定名为高液限黏土。K38+643.5左7.07m钻孔揭露软土厚度为13.0m。由于软土呈流塑状，现场钻机很难操作施工。在软土中心位置施钻困难，钻探成本较高。综合考虑现场布置高密度电法结合物探查明软土的分布厚度。

3 高密度电法布置

结合现场地形情况，采用高密度电法对该段布设物探工作。工作量布置如下：

K38+580～K38+800布置一个排列纵向测线220m，K38+580～K38+800左侧28m布置纵向测线220m，K38+640横向左侧100m至右40m布置横向测线140m，K38+740横向左侧100m至右40m布置横向测线140m。

根据用Surfer软件绘制的ρs等值线图和高密度电阻率数据反演软件反演结果并结合地调和钻探成果。物探解译结果如下：

K38+580～K39+800段测线内覆盖层2～14m左右，结合地质调绘及钻孔XLZK2成果资料显示，覆盖层以人工填筑淤泥为主，钻孔揭露厚度13.0m。下伏强风化基岩厚度较大，岩体较破碎，在K38+636～K38+700范围内标高1255m附近出现低阻现象，推断为岩溶破碎区。

K38+580～K38+800左侧28m段测线内覆盖层厚度较厚，约2～15m。下伏强风化基岩厚度较大，岩体较破碎。

K38+640横向左侧100m至右40m段测线内覆盖层厚度约2～16m，在K38+640右30m处厚度最大，约16.0m。向右侧覆盖层厚度逐渐减小。与钻探XLZK2揭露深度内地层基本吻合。

K38+740横向左侧100m至右40m段测线内覆盖层厚度2～5。强风化层厚度较大。在1265标高附近存在岩溶破碎区。与XLZK3钻孔揭露深度范围内地层基本吻合。

4 物探与钻探成果综合分析

依据物探成果、地质调查及钻探揭露地层成果综合分析认为（见图1.图2），钻探揭露软土地区，高密度电法成明显低阻现象。结合钻探揭露厚度13m，物探解译厚度与钻探XLZK2揭露深度内地层基本吻合，推测软土厚度最大处25m。物探解译部分位置高阻区内存在圆形闭合低阻区，推测该段位于碳酸盐岩溶强发育区。工程区位于岩溶洼地及其边缘区。物探解译场区岩溶破碎区及溶洞多近水平岩溶发育区。实测钻探揭露软土层厚度与岩溶溶洞与物探解译结果相符。

图1 断面图

图2 高密度电法解译图

5 结束语

高密度电法能够直观的反应电性异常体的位置，对于公路勘察中的浅部勘查具有很好的效果。线路勘察中采用工程物探与钻探相结合的方式进行勘察，缩短了勘察周期，提高了效率，降低了勘察成本。物探与钻探相结合，可以有效避免了物探解译的多解性，确保勘察成果质量。