浅谈物探技术在强岩溶地区坝基处理中的运用

浦锐

（云南建投第一水利水电建设有限公司 云南昆明 650000）

1 强岩溶地区

强岩溶地区一般分布在我国的西南地区，强岩溶地区又被叫做喀斯特地貌，强岩溶地区是由于水流本身对地质的侵蚀和溶蚀以及崩塌加机械改变进而造成的。强岩溶地区的地表是指地面表层，其主要分布在溶沟和石芽之间，其中的溶沟是由于长时间水流的冲刷造成的沟壑，石芽就是沟壑之间突起的部位。沟壑中石芽的高度一般在20m以内，超过20m的被叫做石林。岩溶区的地下分布着很多的溶洞，一般都称作洞穴，洞穴的形成原因是由于地下水对可溶性岩层或者断层和节理长时间不断的溶蚀形成的一种地下孔道。溶洞中主要包括石钟乳、石笋、石柱和石灰华等，安顺龙宫和织金县的织金洞就是岩溶场地形成的溶洞。这些溶洞从表面来看十分具有艺术特点，但是在实际的建筑处理过程中，溶洞经常会出现渗漏问题，对于坝基的建筑质量造成严重影响。

2 高密度电物探技术

高密度电物探技术的应用原理和以前的电阻率法是基本一样的，主要的不同点就是对高密度电法在测量的时候设置了比较高密度的测点，比传统的电阻率法的检测效果高出很多。在测量时，施工人员只需要把全部的电极设置在具有一定距离的侧点上就可以开展检测工作了[1]。在检测过程中，由于电机的数量较低，施工人员可以对其进行自由搭配，便于更好的对强岩溶地区的地形和地质形成实现全面的检测，做到全面了解，对渗漏问题进行有效处理，保证坝基的质量。与一般的电法相比较，高密度电物探技术具有明显的优势，主要为以下几点：

（1）因为强岩溶地区的特殊性，需要测量的测点会较多，所以在测量时电极的分布较为广泛，应用高密度电物探技术，施工人员可以一次性地完成布置，能够有效减少因为多次布置并且拿捏不好彼此之间的间距而产生相互干扰的问题。保证数据的测量效果，提高数据的准确定和科学性。

（2）高密度电物探技术是一项较为先进的技术，在应用过程中能够基本实现自动化，通过自动化技术的引入，能够有效地减少人力和物力的施工成本，提高工作的效率，保证测量工作高效率高质量的完成。

（3）高密度电法能够做到对数据资料进行及时有效的分析，完成脱机处理，实现智能化的施工[2]。

（4）高密度电法能够有效实现多种电极排序的测量，获取充足的数据信息，对数据信息进行筛选，能够获取到全面的地址结构信息。

3 高密度电阻法应用原理

高密度电阻法是一种阵列勘探的方法，也可以看做是四级测探和点剖面法的结合，是直流电在发展过程中出现的产物。高密度电法的工作原理是：电极向地下长时间的供电，接收供电的土地会形成一种人工电场，地下不同物质所产生的ρ和人工电场的位置情况着息息相关。施工人员可以对其进行人工测量，根据测量的数据结果对电阻率ρ的情况实现全面掌握，进而了解地下的地质构造情况。高密度电法对于水有着很强的敏感度，所以在含有水的岩层附近进行方法的应用时会有更加显著的效果。在含有水的岩层附近，电阻率ρ的值会变小，但是坚硬完整的地质电阻率ρ会较高，所以能够实现有效判断测量。高密度点法工作具有原理清晰和图像直观的优势特点，是一项具有较高分辨率的测量方法，高密度电阻法应用原理如图1所示。

图1 高密度电阻法应用原理

4 高密度电法的应用过程

4.1 工作环节的布置

高密度电阻率法一般是通过阵列电极装置来完成对野外数据的搜集工作。电极与电极之间的距离及电极的排列长度会对采集的数据，能够直接对是否存在溶洞以及溶洞具体情况的反应能力形成直接影响。在数据采集过程中，两个电极之间的距离越小对目标体的勘测数据越精确。电极的数量如果一直不变，只是电极之间的距离变小的话，会测点之间的直线距离出现大幅度的减少的问题，当这种情况发生时，应该降低对坡面的勘测深[3]。在野外应用高密度电阻率法方法时，施工人员首先要做好对检测地点的全面了解，根据所了解的数据资料，对溶洞的全部情况实现全面掌握，之后施工人员可以通过实验的方法，计算电极数量、电极距离、电极长度等，保证数据勘测效果，实现对地质问题的有效掌握，保证强岩溶地区坝基处理问题的顺利开展。测量两端会出现采集的数据准确率下降的问题，测线的总长应为探测区域的分布长度l加上两侧各D/2的长度。为了保证测量效果，施工人员要把最小电极距离控制在探查深度的l/10~l/15左右，减少测量过程中不确定因素和“伪像”情况的发生，为坝基的质量做出保证[4]。

4.2 勘测结果的展示

岩体和地质结构坚硬、稳定、完整的地区会显示为高阻区；岩体结构松散，含水量较高，裂隙中存在水时会显示为低阻区。很多的溶洞和岩溶裂隙都是以部分填充为主，上面部位为空洞，下面是结构疏松的岩层。所以电阻率成像图的检测图片会出现断续的串珠状组合异常区，异常区是由于溶洞上部分高阻，下部分低阻情况造成的。电阻率的成像图对岩溶地质的解释原则主要有以下三种：

（1）岩溶发育在灰岩中，背景的电阻率值具有高阻特征。

（2）岩溶地区下部分填充，上部分空洞，会出现断续的串珠状组合异常区。

（3）岩溶沿构造破碎带发育，串珠状异常的走向和会和产状与区域构造相同。

5 结语

高密度电物探技术是一种十分便捷、高效的方法，能够实现对强岩溶地区地形地质情况的有效勘察，快速准确的实现对问题及缺点的确定，便于后期针对问题进行处理，减少强岩溶地区坝基质量问题的产生，实现强岩溶地区坝基的有效处理。物探技术在应用时应结合经验，对物探技术进行不断的优化与创新，以便为强岩溶地区坝基处理工作提供有力支持。