彭化偉,高立軍,黃 銳
(大慶地區(qū)防洪工程管理處,黑龍江大慶163311)
物探全稱地球物理勘探,它是通過觀察和研究各種地球物理場的變化來解決地質(zhì)問題的一種勘查方法。地球物理勘探常利用的巖石物理性質(zhì)有:密度、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、彈性、熱導(dǎo)率、放射性。與此相應(yīng)的勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地溫法勘探、核法勘探。
在實際工作中,他不是直接觀測地質(zhì)構(gòu)造或巖土介質(zhì)本身,而是憑借儀器對地質(zhì)構(gòu)造或巖土介質(zhì)引起的地球物理異常進(jìn)行觀測,因此它比鉆探等其它直接的地質(zhì)勘查手段具有快速、經(jīng)濟的優(yōu)點,已被各系統(tǒng)各部門廣泛應(yīng)用,并成為一種不可缺少的重要手段。下面以大慶某污水處理廠勘察中的工程物探應(yīng)用為例,說明物探方法的有效性。
大慶某污水處理廠位于大慶市龍鳳區(qū),承擔(dān)附近區(qū)域的污水處理任務(wù),日處理污水能力達(dá)5萬t。項目投入使用后,能夠使流域內(nèi)的污水達(dá)標(biāo)處理后排入河道內(nèi),有效解決周邊的污水收集和集中處理問題。
本次工作主要任務(wù)是調(diào)查欲建污水處理場地下地質(zhì)狀況。本次物探勘察在工作區(qū)共布置測線2條,其中A線呈北東向,由SW向NE,長445 m;B線與A線垂直,布置在農(nóng)田里,呈NW向,由NE向SW,長295 m。物探測線平面布置見圖1。
本次工作采用的物探方法為高密度電阻率勘探,它是物探幾大類方法中的電法勘探中的一種方法。高密度電阻率勘探探測的主要是地下巖土體的電阻率值,因采集時的自動化程度高、采集的信息量大、數(shù)據(jù)觀測精度高,所以在電性不均勻體的探測中具有良好的地質(zhì)效果。
圖1 物探測線平面布置圖
本次工作任務(wù)使用的儀器為重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WGMD-2型高密度電法勘探系統(tǒng)。采用磁盤記錄,微機資料整理。每個斷面電極總數(shù)m=60根,測點距為3 m。采用溫納爾四極裝置,最小供電極距為7.5 m,最大供電極距為120 m,極距數(shù)(層數(shù))n=16。每個斷面可獲得552個視電阻率(ρs)值,一個斷面觀測時間約為40 min。
高密度電阻率法的解釋軟件是2DRES反演軟件,對異常體的反映特別明顯,同時能突出一些用等值線無法看到的異常。通過反演軟件繪制電阻率色譜圖。
本次工作兩條布置的物探測線經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析如下:
圖2及圖3為A—A’線的高密度斷面,從高密度反演結(jié)果可知,整條測線介質(zhì)較均勻,表層電阻率值較低(10 Ωm ~30 Ωm),推測為黏土,中間電阻率值較高(30 Ωm ~ 70 Ωm),推測為砂、粉細(xì)砂,底部電阻率值明顯降低,推測為泥巖。
圖2 A—A’線0~295m段高密度電阻率色譜圖
圖3 A—A’線150~445m段高密度電阻率色譜圖
圖4為B—B’線的高密度斷面,從高密度反演結(jié)果可知,整條測線介質(zhì)較均勻,表層電阻率值較低(10 Ωm ~40 Ωm),推測為黏土,中間電阻率值較高(40 Ωm ~80 Ωm),推測為砂、粉細(xì)砂,在底部電阻率值明顯降低,推測為泥巖。
圖4 B—B’線高密度電阻率色譜圖
通過本次高密度電阻率勘探可知,A線的1~30 m,B線的2~28 m深度為砂、粉細(xì)砂,表層為黏土,底部為泥巖。
高密度電阻率勘探在工程勘察中的應(yīng)用效果明顯,是一種行之有效的物探手段,隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,各個領(lǐng)域的工程項目越來越多,高密度電阻率勘探可應(yīng)用在工程設(shè)計的各個階段,從而為工程設(shè)計提供更廣泛、快捷的地質(zhì)資料。
[1]鄧一謙,雷宛.工程與環(huán)境物探[M].成都:成都理工大學(xué)信息工程學(xué)院,2003.