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1、第卷第期 年月物探与化探了口二工,乃,用高密度电法探测西安地区地裂缝的应用效果肖宏跃雷宛西安地质学院,西安。西安是地裂缝的多发区,近年来,由于频繁的构造运动,非正常的降落及大量地下抽水等结果,地面及地下常出现地裂缝,它是城市环境地质变化的一种现象,严重地破坏了地面及地下各种建筑、设施。因而,查明地裂缝的存在与否、地裂缝的埋深、下延深度以及走向延伸,就成为城市规划和建设的重要向题之一。由于地裂缝的宽度极小,埋深变化大,延伸较长等特殊性。要查 明地裂缝在平面上的分布,下沉幅度及产状,采用通常的物探方法,其效果不理想。有些方法效率低而耗资大。对一些物探方法进行比较之后,我们采用近几年开展起来的高密度
2、电法对两个工区的地裂缝进行了试验和探测。结果表明用高密度电法探测地裂缝,不仅效率较高,耗资小,且分辨率高,完全能达到勘测的目的工区概况和工作方法西安市三环路西段地区地层主要为亚粘土和黄土,其电阻率均较低,而西安市地区地裂缝多为高阻空裂带,在过去我们均采用中间梯度法对地裂缝的分布及产状进行研究但从中梯法 的高阻异常中无法区别该异常 由地裂缝还是高阻局部不均匀体,甚致下水道所引起的为了追踪地裂缝的走 向方向,并对地裂缝的分布及其上下盘的错动情况能有更为精确的了解,我们采用 了高密度电法。高密度电阻率法是日本地质计测株式会社提出的,由于高密度电阻率法可以实现 电阻率的快速采集并在现场进行数据的实时处
3、理,从而改变了电法勘探传统的工作模式,使其和地震勘探的野外工作方式相类似,提高了工作效率,减轻了劳动强度。高密度电法在原理上仍属电阻率法的范畴,但与常规电阻率法相比布置了较高的测点密度,一次可以完成纵、横二维勘探过程,所以观测精度较高,采集数据可靠,荻得地质信息丰富。因此,高密度电阻率法实质是一组合式联剖装置,即首先选取基本 点距。,然后分别改变万 二气了、二万万之间相互位置再进行剖面测量一般情况下选取汉二二”,一,不论等于几,但对 一次剖面测量时点距为。把每组的视电阻率值表示在该装置的中点与电源位置下。斜线的交点处图各重复观测的记录又相当于一个侧深点。所以,高密度电阻率法是电剖面法和电测深法
4、的结合。野外工作中在布置了两条、中梯剖面的基础上,为从中梯的高阻异常中寻找真正的地裂缝异常,并为进一步追踪地裂缝在 地中的分布,又在人、剖面上布置了六段、,、,段高密度电法。中梯、高密度电法的剖面方向均为东西向。在高密度电法拟断面图上勾绘出 了地裂缝异常。高密度点距为或,从一,共个电极距,万值由叮”,计算,其中”二,”,。为保证观测 精度,供电采用发电机,最大供 电电流,以保 证各 观测点的读数大于成远远高于市电的干扰电平。个咬图电极排列方式及观测值表示点对异常点及突变点均进 行重复观测以确 保测量数据可靠。室内工作除对原始记录及曲线进行复核外,并对工剖 面和弋段主裂缝两侧用高密度及中梯数据构
5、制垂向测深视电阻率 曲线,并进行计算机反演拟 合拟合精度用均方相对误差来衡量,均小于。成果解释用高密度电法在已知地裂缝上的方法试验年月日农稿。物探与化探卷试验地区为西安市旅馆村,该区地层主要为亚粘土及黄土,其电阻率均较低,而空裂带的地裂缝为高阻异常。为验证高密度电法寻找浅部狭窄地裂缝的可行性,我们在该区己挖出地裂缝的探槽内进行高密度电法试验工作。图为该区剖面电测综合剖面。从高密度 等值线图可见,地裂缝位于一号点之间,由位于号点的主裂缝和次裂缝组合而成其中主裂缝由等值线圈闭,可见地裂缝近乎直立,略向西倾,地裂缝在深处发生错动,裂缝宽度为。次裂缝亦近乎直立,略西倾,最高电阻率仅为岛,从探槽内可见,
6、该裂缝较窄,仅为。、两裂缝间,存在一低阻带,最低电阻率为,说明该处由于裂缝影响,较为破碎。综合上述情况,可见本剖面地裂缝在高密度电测中所显示的有效宽度为。表,左。一一仁诬一一一一一图测深曲线高密度仁 祷一七葺一一一丝赚纷图侧深曲线石 厂点号石 而 薪舒点号口画图剖面电测综合图一等值线一地裂缝尸,一亚粘贡黄土一黄土为了解地裂缝上下错动情况,选择主裂缝西侧号点及东侧号点作侧深曲线,如图、所示。从曲线类型看,点为二层型曲线。点为三层型曲线,为便于对比,将型 曲 线近地表的高阻薄层也视作第二层即一、二层合为一层,经计算机处理,结果如表所示从计算的瓜厚度即第二层顶板埋深差为,可见在探槽向下处,由于地裂缝
7、的影响,使主裂缝东边下沉了图中的中梯部面曲线的异常位置与高密度电侧位置吻合,在主裂缝上有峰值为。的异常。裂缝对应在号点处也有低缓异常显示,位置与高密度结果对应。此外,在玩的东侧,尚有位于、点处的两个低缓异常存在,但与之对应的高密度等值线并无狭长、陡立的异常出现,故推断该处的中梯异常不是由地裂缝所引起的。上述解释的主裂缝和次裂缝的位置与地质探槽素描的位置吻合。在该工区剖面的探槽内采用高密度电法寻找已知地裂缝得到了与工剖面相类似的结果。从而说明采用高密度电法寻找西安地区的地 裂缝是可行的。用高密度电法圈定未知地裂缝采用高密度电法在已知地裂缝上的试验获得成功后,我们又在西安市南郊三环路西段,采用高密
8、度为主中梯为辅的电测调查工作,其目的是利用高密度电法所圈定的未知地裂缝,来指导开挖探槽,缩短开挖探槽地段,并用钻孔验证地裂缝。图为三环路西段剖面上凡段电测综合剖面图,从高密度等值线图可见,一号点期肖宏跃等用高密度电法探测西安地区地裂缝的应用效果、二二、习了气、口当一,、中 一一一一一一 一一解释翻 面点号尸尸扮坏声协少乍气恻认夕去乍乍乍式畴岁岁图人剖面段电测综合图号一一点一一之间等值线密集,变化梯度大,由电阻率为。圈闭的等值线近乎直立,与西安市旅馆村已知地裂缝对应高密度等值线图形态极为 相似,最高电阻率为,最低为,说明该处受地裂缝的影响较为破碎,所以推断该处地下对应存在一近于直立,深约。的地裂
9、缝丁,并 在深约。处该裂缝发生错动,形成东倾的裂缝二。在一点及一点间,在浅部出现高密度密集带,推断在该两处有浅部次 生小裂缝二、二,最高电阻率为,最低 为。哎、二两裂缝间,存在一低 阻带,最低电阻率为,可见本剖面地裂缝在 高密度电测中所显示的有效宽度为。中梯剖面曲线在一号点间有一明显的高值异常,与、飞、裂缝对应,并出现中梯曲线东倾情况,这可能是 由次生裂缝所致,有待进一步验证。故推断、二 为主裂 缝,而悦,川为次裂缝。为进一步了解地裂缝上下错动情况,选择主裂缝,西侧点及东侧点作几测深曲线,如图、所示。从曲线类型上看,均为三 层型 曲线,经计算机处理,结果如表所示。由表可见,在深约处,裂缝 东边
10、下沉了。,而在处,东边下降了,说明越向深部地裂隙错动越大。表一一几一 平令分令根据中梯及高密度电法所提供的依据,陕西省第一水文队在以点为中心,向东西 两侧扩展开挖的探槽,揭示了与推断相符合的飞、物探与化探卷度及 蛋地裂缝。同样,在该工区的段及段,由高密度等值线所圈定的未知地裂缝处,经陕西第一水文队开挖探槽及钻孔揭示了与高密电法提供的资料吻合的地裂缝。段,同样采用高密度为主中梯为辅的手段圈定未知地裂缝,后经探槽、钻孔验证,均得到满意结果。下下一义花花图测深曲线结论在中梯普查的基础上,用高密度电法寻找西安地区地裂缝优于其它物探方法,是可行的。按拟断面图,并结合电测定量解释结果,推断、哎、以、以、二
11、裂缝的 延 伸方向和规模,与工程地质人员从探槽露头结合地裂缝的性质推测相一致。定量计算模型是建立在层状地层基础上的,如果使上述地电断面条件不能满足,解释结果 将与实际情况产生误差。对于极窄的地裂缝,若欲了解更细小的变化,高密度点距应加密,在计算机处理和解释中需进行更加精细的研究分析工作。犷一,图测深曲线卫叱旧,、匕另外,我们还在西安长安路,朱雀大街等地口曰。,甚低频电磁法在确定滑坡地下水分布中的应用金培杰曹玉立铁道部科学研究院西北研究所,兰州。 。 。 附弘于冷剩滑坡是危及人类生存环境的地质灾害之一,滑坡的产生和发展与地下水以及降雨、地表水下渗等关系最为密切。水对滑坡的作用主要表现为增加滑体的
12、容重,形成动、静水压力,降低滑体中滑带土的抗剪强度等,水是滑坡变形滑动的主要原因。因而查清滑坡地区的水文地质条件,确定地下水在滑坡的分布范围和补给来源,采取有效的排水整治工程措施,减少抗滑工程的费用,这已成为当前人们关注的主要问题。甚低频法是近十来年发展较快的一种电磁勘探方法,此种方法是利用一的甚低频电台发射的电磁波作为场源,通过在地表、空中、地下探测场的参数变化情况,从而获取局部电性差异、地下良导体或地下构造的信息。甚低频电磁法目前在基岩裂隙水调查中应用较多,零星报道了一些成功的实例。然而对于滑坡区的地下水调查评价较多地是用视电阻率法探滋,由于电法受地形千扰、资料解释难度大等因素影响,其探侧结果不易取得令人满意的效果。因而极需发展新的探测方法与之配合,使探测滑坡地下水的研年月日收稿。
