王宇航

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院有限公司 合肥 230022）

高密度電阻率法是常見的一種地球物理方法，其在常規(guī)電法基礎(chǔ)上發(fā)展而來，該方法利用地下介質(zhì)導(dǎo)電性的差異，在人工施加電場(chǎng)的作用下，不同介質(zhì)傳導(dǎo)電流的變化，引起電阻率值的不同的區(qū)域間變化，反演推算地下地質(zhì)情況。

1 工程概況

某復(fù)線船閘在深基坑開挖至距建基面1m 時(shí)，正值主汛期來臨，兩岸持續(xù)降雨，導(dǎo)致河水上漲，一線船閘和新建復(fù)線船閘深基坑水位差高達(dá)16m，在高滲透壓力作用下，復(fù)線船閘深基坑內(nèi)出現(xiàn)管涌險(xiǎn)情，采用高密度電阻率法探測(cè)管涌位置和走向，為下一步除險(xiǎn)提供方向。

2 高密度電阻率法工作原理及工作布置

2.1 工作原理

高密度電阻率法是一種陣列探測(cè)方法，測(cè)點(diǎn)密度高，只需一次性將全部電極布置在一定間隔的測(cè)點(diǎn)上，自動(dòng)轉(zhuǎn)換電極裝置形式、極距及測(cè)點(diǎn)等，即可實(shí)現(xiàn)野外數(shù)據(jù)的高效快速和自動(dòng)采集。采用成像色譜圖表示視電阻率等級(jí)剖面圖，可直觀形象地刻畫地電斷面的結(jié)構(gòu)與分布形態(tài)。

本次場(chǎng)地較小，選取單邊三級(jí)裝置，最大限度獲取地下視電阻率信息，該裝置適用于變斷面連續(xù)滾動(dòng)掃描測(cè)量，測(cè)量時(shí)，N、M 不動(dòng)，A 逐點(diǎn)向右移動(dòng)，得到一條滾動(dòng)線；接著N、M、A 同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)電極，M、N 不動(dòng)，A 逐點(diǎn)向右移動(dòng)，得到另一條滾動(dòng)線，這樣不斷滾動(dòng)測(cè)量下去，得到矩形斷面。其電極排列如圖1。

圖1 高密度電阻率法單邊三級(jí)裝置示意圖

2.2 工作布置

本次共布置二條高密度電阻率法測(cè)線，測(cè)線布置如圖2 所示。

測(cè)線一布置在一線船閘和新建復(fù)線船閘的導(dǎo)航墻之間，地表高程為28m，測(cè)線長(zhǎng)122m，測(cè)深20m；測(cè)線二布置在一線船閘左側(cè)翼墻至新建復(fù)線船閘上游圍堰，地表高程為34m，測(cè)線長(zhǎng)59m，測(cè)深26m。

3 成果分析

通過瑞典Res2dinv 軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)先剔除奇異點(diǎn)，再進(jìn)行二維數(shù)據(jù)反演，最后展開含地形信息的視電阻率剖面圖。通過數(shù)據(jù)可以看出：

測(cè)線一，在橫向位置110～116m，高程24～28m，存在低阻區(qū)域，是由于邊坡塌方，土體松散，雨天積水導(dǎo)致（見圖3）。

圖2 高密度電阻率法測(cè)線布置平面圖

圖3 測(cè)線一視電阻率剖面圖

測(cè)線二，在橫向位置3～13m，高程13～23m，存在低阻區(qū)域，在橫坐標(biāo)24～30m 處，高程約155～163m，存在低阻異常區(qū)域，疑似管涌通道（見圖4）。

圖4 測(cè)線二視電阻率剖面圖

在測(cè)線二低阻區(qū)域上方布設(shè)鉆孔（ZK01），鉆孔鉆進(jìn)至22m 高程附近，后方管涌點(diǎn)出現(xiàn)渾水，確定此處與管涌通道相連。在處進(jìn)行灌漿處理，后方管涌點(diǎn)管涌現(xiàn)象逐步削減。

4 結(jié)語(yǔ)

從探測(cè)視電阻率斷面分析和鉆孔驗(yàn)證來看，本次高密度電阻率法探測(cè)較好的找出了管涌通道的位置，為除險(xiǎn)提供了依據(jù)，驗(yàn)證了高密度電阻率法在水利工程管涌搶險(xiǎn)中應(yīng)用的可靠性。可見，高密度電阻率法在水利工程隱患探測(cè)方面應(yīng)用前景廣闊，未來在探測(cè)布置優(yōu)化、裝置形式的選擇、建立三維空間電阻率等方面還值得進(jìn)一步研究■