施忠然， 王 伟， 毛爱民
(深圳供电规划设计院有限公司，广东 深圳 518054)
摘 要：应用高密度电法对采石场回填区场地进行测试，结合钻探资料，通过高密度电法和钻探资料的对比分析，分析并总结了采石场回填区场地中各地层反演断面视电阻率特征，表明高密度电法在该类变电站场地中的应用效果较好。
关键词：高密度电法； 视电阻率； 采石场； 钻探
岩土工程勘察中使用的常规勘察手段主要是钻探，在通常情况下，钻探结果较直观，但效率较低，且缺乏整体性，特别是在工程地质条件复杂场地中，传统的勘察方法存在着较多的局限性，在这类场地中高密度电法等物探方法具有效率高、成本低、对环境破坏小等优点。在地质条件复杂的输变电工程场地中，通过高密度电法与钻探方法相结合，可有效减少钻探工作量、节省成本，并能更全面地探明场地的地层分布及不良地质作用。
高密度电法的基本原理与常规电阻率法相同，是多种排列的常规电阻率法与资料自动反演处理相结合的综合方法。它是以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为基础，利用人工建立的稳定地下直流电场，依据预先布置的若干道电极可灵活选定装置排列方式进行扫描观测，研究地下大量丰富的空间电性特征，从而查明和研究有关地质问题的一组直流电法勘探方法。
高密度电法也是以岩土体导电性差异为基础的电探方法，但其电极布设是一次完成的，减少了因电极设置而引起的故障和干扰。自动的多种电极排列方式的扫描测量可以获得地层横向和纵向地电断面结构特征的地质信息。
2.1 工程概况
拟建某变电站场地位于废弃采石场旧址上，原始地貌为剥蚀残丘及沟谷。原采石场废弃后，经堆土回填形成现状场地，回填料主要为场地临近隧道施工挖掘的土石方，填土或填石下部即为中-微风化花岗岩。因中-微风化岩面起伏较大，且填土、填石厚度大，给变电站勘察造成了较大的困难，为更全面掌握场地土石方堆填的厚度及基岩面的埋深，在本工程勘察中采用了高密度电法与钻探相结合的方法。
2.2 高密度电法仪器设备
本次高密度电法勘探采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WGMD-9超级高密度分布式测量电法系统，该系统以WDA-1超级数字直流电法仪为测控主机。
2.3 高密度电法野外探测布置
本次高密度电法勘探采用温纳装置，60道电极测量，供电时间0.5 s，长剖面勘探采用滚动测量装置，最后剖面收尾测量。由于温纳装置两头测深较浅，布线时往测线两头各延长120 m，测量前进行接地电阻检测，本次电法勘探接地电阻均小于2 kΩ·m。本次物探中，所有剖面的电极距均为2.5 m，剖面最大长度为300 m，最大探测深度达48.5 m。
3.1 高密度电法反演分析
本文选取东西向测线进行分析，对测试结果采用2DRES二维高密度反演软件进行分析，运用最小二乘法反演方法进行反演，并对测试数据进行了地形校正，地形校正后反演断面图如图1所示。
3.2 高密度电法反演断面解译
在高密度电法测试的基础上，该测线上共布置钻孔8个，结合高密度电法测试成果及钻探资料，对该测线地质剖面进行解译：
(1)测线起点到158 m处，该段上部地层呈现明显低阻带， ρs<181 ω·m。结合钻探资料，该低阻带为人工填土，浅黄、灰黄色，稍湿～湿，松散状，成分以含砾粘性土为主，含少量碎石，层厚17.4～27.6="" m；该段填土低阻带下部呈现高阻带，="">ρs>288 Ω·m,该高阻带为中～微风化花岗岩，岩面稍有起伏，据钻探资料该层岩芯呈柱状、长柱状，岩石较完整。
(2)测线158～225 m段：该段从上至下视电阻率依次呈现高阻—低阻—高阻。据钻探资料，该段上部高阻层为填石，浅黄色，干，成分主要为花岗岩碎石、块石及砾质粘性土，其中碎、块石含量大于50%，碎石直径5～20 cm，块石直径20～200 cm，因该层填石结构松散，含水率低，故在 ρs反演断面图上呈现高阻；第二层低阻为人工填土，灰黄色，稍湿～湿，松散状，成分以含砾粘性土为主，含少量碎石；第三层高阻为中～微风化花岗岩。
图1 反演视电阻率断面图(地形校正后)
(3)测线225～290 m段：该段视电阻率由上到下逐渐增大，该段上部为砾质粘性土，因该段位于山坡，地势较高，地表无植被，土层含水率较低，故浅层砾质粘性土视电阻率相对较高，该段下部基岩为中～微风化花岗岩。其中测线225～240 m段表层高阻为一深约2 m的枯水渠所致，测线242～246 m浅层低阻为薄层人工填土。
通过对高密度电法的反演断面解译分析，并对照钻探资料，两者吻合良好，特别是在填土分布范围的探寻上，高密度电法具有较好的应用效果。
应用高密度电法对采石场回填区的变电站场地进行测试，对测试结果进行解译分析，并结合钻探资料，通过高密度电法和钻探资料的对比分析，得出以下结论：
(1)通过对采石场回填区高密度电法的反演分析，在高密度电法反演断面中，人工填土常呈现低阻，高密度电法对探寻填土的分布范围及层厚均有较好的应用效果。
(2)填石因赋水性差，含水率低，常呈现高阻，勘察过程中，需结合野外地质调查及钻探进行鉴别。
(3)通过高密度电法能较为有效地探测中-微风化岩面的埋深及起伏情况，特别在采石场回填区场地中，岩面起伏剧烈，通过高密度电法与钻探相结合，能更加全面地了解场地地层分布情况、中-微风化岩的岩面起伏情况，从而节省钻探工作量。
参考文献：
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