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综合物探技术在水利枢纽工程中的应用
1.工程概况
某水利枢纽工程所在地区河谷呈“ V ”型谷,河谷底宽0. 2~ 0.4k m,河谷两侧山体雄厚,山顶高程310 0 ~3 5 0 0m,相对高差300~600m,属中山地貌.该段河谷纵坡8‰~9‰,两岸岸坡基岩裸露,自然坡度5 0 ~ 6 5°.根据水利水电勘测设计研究院下发的物探工作任务,需重点查明1#临时钢桥、10#临时钢桥、11#永久桥桥基覆盖层的厚度；并对1#临时钢桥、10#临时钢桥、11#永久桥桥基钻孔进行波速测试（覆盖层地震波测试）,了解各岩层波速并进行岩体划分.物探工作量见表1.
2.工作方法与质量评价
2.1电法工作
电法工作采用四极对称和三极装置,MN/2:AB/2等于1：10,最小AB/2为2m,最大AB/2以充分反映目的层和曲线完整为原则,一般为100m,三极测深无穷远极＞800m.野外测量方法采用单次读数法,为保证曲线质量,对曲线畸变点进行重复观测,重复观测的相对误差＜5%,并对测区进行了≥总工作量5%的检查观测,测区均方相对误差M＜1.5%,测试结果符合《公路工程物探规程》（J TG/ TC22-2009）中M＜3.5%的要求.
2.2地震工作
地震折射波法：采用追逐相遇对比折射波法,2~5m道间距、60Hz检波器,锤击激发.工作严格按照规范要求进行,野外地震记录初至清晰,大T误差≤5ms,记录质量良好,仪器道一致性检查良好,仪器合格,资料可靠.
2.3声波测井工作和地震测井工作钻孔声波测试采用自孔底向上逐点连续测试的方法,测试使用双道采集,测试点距0.2m,检查测试均方相对误差在5%以内.
地震测井采用三维探头自孔底向上逐点连续测试的方法,测试点距为2m,偏移距3m.
3.资料解释
3.1电法资料解释
电测深资料解释工作,首先对电测深曲线的类型进行定性分析,以已知的电性参数来确定覆盖层及目的层基岩的电性特征.1# 临时钢桥位置电测深曲线基本为“K H”或“H A”型曲线,根据参数点及已知钻孔可判定电阻率相对低阻地层为覆盖层,电阻率高阻层为基岩.
1 1 #永久桥位置电测深曲线基本为“HK”型曲线,根据以往资料及已知钻孔可判定电阻率相对高阻地层为覆盖层,电阻率相对低阻层为基岩.然后采用二层量板与辅助量板相结合进行定量解释,并结合曲线类型的变化进行整体宏观控制.
3.2地震资料解释
地震折射资料解释采用t0法,平均速度是在地震相遇时距曲线上用交点法求取,基岩界面速度是从地震相遇时距曲线的（PX）线上求得.由时距曲线求得1#临时钢桥位置覆盖层平均速度基本在360~500m/s,基岩界面速度基本在2450m/s左右.11#永久桥位置覆盖层平均速度基本在480~550m/s,基岩界面速度基本在2650m/s左右.
3.3测井资料解释
钻孔声速测试采用时差法进行计算绘制波速曲线图,并根据波速的变化,依据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中岩体完整性的划分标准对岩层进行分层解释,Vpr根据上阶段测试情况取值,Vpr取6000m/s.具体划分指标见表2.
钻孔地震波速测试依据所采集的不同深度点的初至波时间,利用检层法计算地层波速,并绘制波速曲线.
4.物探剖面测试成果
4.1 1#临时钢桥剖面测试成果
Ⅰ-Ⅰ剖面：桩号0 + 0 0 0 ~ 0 +110段基岩界面呈“ U ”形,覆盖层（砂砾石层）按电阻率分为两层,第一层厚度2 ~ 1 2 . 5 m 左右,电阻率在73~1260Ω·m,第二层厚度2~42m左右,电阻率在120~250Ω·m,基岩最大埋深在5 3m左右,基岩电阻率＞50 0 0Ω·m；桩号0+110 ~ 0+194段基岩大部出露,基岩出露个别处上覆较薄土层,其中桩号0+118~0+144段为河床,覆盖层（砂砾石层）按电阻率分为两层,第一层厚度7m左右,电阻率在420 ~350 0Ω·m,第二层厚度9m左右,电阻率在90 0 ~920Ω·m,基岩埋深在16m左右,基岩电阻率＞5000Ω·m,桩号0+194~0+245段覆盖层厚度2~6m左右,覆盖层纵波速度在360~500m/s左右,基岩界面速度在2400~2450m/s.
Ⅱ—Ⅱ剖面：覆盖层（ 砂砾石层）按电阻率分为两层,第一层厚度在1 . 8 ~ 1 1 m 左右,电阻率在65~10 0Ω·m,第二层厚度3~25m左右,电阻率在1 5 0 ~3 6 0 Ω·m,基岩埋深在9 ~3 6m左右,基岩电阻率＞5000Ω·m
Ⅲ—Ⅲ剖面：桩号0+000~0+043段基岩界面呈陡降状,最大埋深在17m左右,覆盖层（砂砾石层）按电性分为两层,第一层厚度在8m左右,电阻率420 ~350 0Ω·m,第二层厚度在9m左右,电阻率90 0 ~920Ω·m,基岩电阻率＞ 5 0 0 0 Ω · m ；桩号0 + 0 4 3 ~ 0 + 0 5 4段基岩出露；桩号0+054~0+073段基岩界面呈“U”形,最大埋深15.6m左右,覆盖层（砂砾石层）按电阻率分为2层,第一层厚度在1.5~2.8m左右,电阻率40Ω·m,第二层厚度在9.7~12.6m左右,电阻率120Ω·m,基岩电阻率＞5000Ω·m.
Ⅳ — Ⅳ 剖面：剖面基岩埋深1.4 ~3.7m左右,覆盖层纵波速度在400~780m/s左右,基岩界面速度在1900~2000m/s.
Ⅴ — Ⅴ 剖面： 基岩埋深2 ~ 6 . 5m 左右,覆盖层纵波速度在500~550m/s左右,基岩界面速度在2400~2450m/s.
Ⅵ — Ⅵ 剖面：剖面基岩埋深2.7~10m左右,覆盖层纵波速度在550~580m/s左右,基岩界面速度在2100~2150m/s.
4.2 11#永久桥剖面测试成果Ⅶ-Ⅶ剖面：桩号0+000~0+043段覆盖层表层含土砂砾石层厚度在1~5m左右,电阻率在53~70 Ω·m,第二层砂砾石层厚度在17~ 4 3m左右,电阻率在24 5 ~3 9 0 Ω ·m,基岩埋深在2~ 4 8m 左右,基岩电阻率在160~170Ω·m；桩号0+043~0+115段基岩出露；桩号0 +115~ 0 +15 3段土层厚度在1.5~7m左右,纵波速度在480~550m/s左右,基岩界面速度在2600~2650m/s.
Ⅷ-Ⅷ剖面：剖面覆盖层（砂砾石层）按电性分为两层,第一层厚度在7~8.5m左右,电阻率在70~260Ω·m,第二层厚度在16 . 5 ~2 8 .7m 左右,电阻率在6 4 0 ~1 1 2 0 Ω·m,基岩埋深在24 . 5 ~3 6 . 5m,基岩电阻率在160~170Ω·m.
5.结束语综上所述,在水利水电工程施工过程中,场地的选择和开发至关重要.受交通因素环境因素和地质因素的影响,场地勘察工作存在较大的难度,为了充分了解地质问题,需使用物探技术对场地情况进行分析.本工程采用综合物探技术,取得了良好的勘探效果,达到了预期勘探要求,值得类似工程借鉴和参考.
参考文献：
[1]JTG/T C22-2009·公路工程物探规程[S].人民交通出版社,2009.
[2]曾来,谭春.综合物探技术在水利工程建设中的应用[J].上海地质,2007(03):45-47.
[3]李建来.水利水电工程物探的技术方法及其应用[J].水利科技,2000(04):49-51.
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