一、前 言1.1 场地位置及拟建工程概况新建宣威市羊场镇磷电进场道路(K2+302～K2+583)路段属碳酸盐岩地貌，从钻探资料揭露、野外地质调查与区域地质资料综合分析此段线路岩溶较为发育，查清线路岩溶的发育情况为线路的桥基设计提供一定依据，受云南交通勘察设计研究院的委托，我处进行了本次地球物理探测1.2 勘察目的任务与技术标准1.2.1 目 的根据物探方案技术要求，此次工作主要目的为：1.查明设计线路的地层分布和松散覆盖层厚度；2.重点查明设计路线地面下30m深度内的岩溶发育情况，是否存在厅堂式或廊道式大型岩溶形态；3.进行岩溶发育程度的垂向分带和线路岩溶强弱相对划分，阐述场地的岩溶发育规律及特征；4.查明物探剖面内是否存在断层破碎带；1.2.2 任 务岩溶勘察较为可行的物探方法通常有三种：高密度电法、浅层地震、地质雷达，据现场踏勘和线路的初勘资料反映：松散覆盖层厚度较厚，局部区域地形变化大、地下水位浅，岩溶以浅～深埋藏型为主，少量区域为裸露型如果采用地质雷达则探测控制深度不够，采用浅层地震则工作效率较低而成本相对较高，在综合有效、经济、实用性的基础上，本次岩溶勘察的物探方法采用高密度电法。
1.2.3 执行的技术标准主要执行《公路工程物探规范》（JTG/T 22—2009）；参考执行《水电水利工程物探规程》（DL/T 5010—2005）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）；1.3方法技术及工作概况1.3.1方法技术高密度电法采用温纳装置形式，利用60路电极转换滚动连测，点距3m，由仪器自动进行数据采集和参数图件处理观测仪器为重庆奔腾数控研究所研制的WDJD-3型多功能数字直流激电仪及其配套WDZJ-3多路电极转换器1.3.2工作布置大致原则为沿设计线路(K2+302～K2+583)中线布设物探剖面W2，并在中线左右5m各布设剖面W1（左K2+365～左K2+525.6）、W3（右K2+365～右K2+525.6），各剖面情况详见附图1（工作布置平面图）1.3.3任务完成情况本次物探野外工作时间始于2010年5月23日，终于同日，本次共完成3条高密度电法物探剖面，总长度为631ｍ，共计210个电极点，各剖面具体情况详见下表1然后转入室内资料处理、图件编制、综合研究和报告编写阶段表1 高密度电法剖面工作布设详表剖面编号线路位置物探剖面长度（m）控制深度/点距备注W1左K2+365～左K2+525.617730m/3m设计线路中线左侧5mW2K2+302～K2+58327730m/3m设计线路中线W3右K2+365～右K2+525.617730m/3m设计线路中线右侧5m1.3.4工作质量评价本次工作严格按照前述相关规范执行，并按我公司颁布的《物探工作过程控制程序》实施全过程的质量控制。
观测仪器均为全自动多功能记录仪，仪器均按规定进行了年检和月检，各项性能指标满足规定要求对观测中的异常数据，均进行重复观测，并按规范要求比例进行了适当的系统检查重复检查的相对误差，系统检查的均方误差、均方相对误差皆小于规范要求，观测质量可靠，结果满足地质解释需要野外工作结束时，由院主管工程师、项目负责会同方法组长对野外原始资料进行验收，评定结果原始资料质量等级优良，满足规范和使用要求二、地层及地球物理条件2.1 地 层本次物探工作线路钻探揭露地层主要有第四系松散覆盖层、碳酸盐岩，岩性相对简单松散覆盖层主要为残坡积的粘质土、含砾粘质土层，碳酸盐主要为灰岩，岩质较硬，薄～中厚层状构造，节理裂隙发育，局部岩溶和洞隙发育2.2 地球物理条件2.2.1 岩土层划分依据根据实测电阻率值结合区内地层分布情况，可按电性特征将场地地层大致分为松散覆盖层、碳酸盐岩二大类，各岩土体层电性特征分述如下:1．松散覆盖层：岩性主要为第四系地层与全强风化砂岩地层，成分杂乱，均匀性差，结构上主要受孤石、块石影响，同时也受地表湿润程度的影响，电阻率值变化大，实测视电阻率ρs值在10～1500Ω.ｍ之间变化，一般小于100Ω.ｍ，多在40～100Ω.ｍ之间。
ρs反演值其影响因素较多，变化区间差异极大，其值大小仅能作为参考当以不同色标表示电性分布变化（相似于地质体的变化）时，会出现不规则变化的色带（本次反演剖面内粘土为浅蓝色、孤石或含砾干燥粘土呈不连续的蓝色、绿色、黄色团块2．碳酸盐岩地层：具典型高阻电性特征，通常大于120Ω.ｍ，受地下水位、岩溶发育程度影响，其ρs值变化较大，实测视电阻率ρs值通常在150～3400Ω.ｍ之间完整岩体的ρs值通常在150～1000Ω.ｍ之间，充填溶洞及溶隙、裂隙、溶孔密集带的ρs通常低于周围完整岩体200～300Ω.ｍ，而未充填的ρs值通常高于周围完整岩体200～300Ω.ｍ随深度增加岩体完整性通常越来越好，其电阻率值逐渐增大的现象可为线路区碳酸盐岩地层的典型电性特征反演值其影响因素较多，区间值变化极大，其值大小仅能作为参考ρs反演剖面内基岩的色彩基本上为浅兰色－兰色－翠绿色－墨绿色－浅黄色－黄色－棕黄色－红色－紫红色，大体与岩溶强发育－岩溶弱发育－岩溶不发育成对应关系岩溶强发育带主要为浅兰色－翠绿色(反演电阻率值多小于200Ω.ｍ)，岩溶弱发育带主要为绿色－黄色(反演电阻率值多在200～800Ω.ｍ)，岩溶不发育带主要为黄色－紫红色(反演电阻率值多大于800Ω.ｍ)。
以上色带对岩溶分带的化分是相对的，同时也需考虑覆土层的厚度、水文地质条件以及岩性，同时结合钻探资料综合考虑合理的调整岩溶分带界线利用视电阻率ρs等值线剖面的电性特征与已知钻探揭露的地层结构进行对比，找出相邻地层分布与电性特征之间的对应规律，建立解释模型，由已知到未知，由点到面进行拟合，即可将电性剖面转化为地质剖面2.2.2、溶洞及溶隙、裂隙、溶孔密集带的异常特征大量的物探观测结果与开挖或钻探资料对比表明，充填（水或粘性土）型岩溶洞隙往往表现为局部的ρs超低阻畸变，电性断面内常出现局部低阻异常闭合圈或“天窗”, 在反演剖面内将出现与溶洞断面形态近似的低阻色标块（蓝色或兰色）；而未充填型岩溶洞隙往往表现为ρs曲线的局部高阻畸变，在彩色模拟剖面内将出现局部的近似于囊状、椭圆状或等轴状的高阻色块（按通常的色标设置，即为一与溶洞形状相似的红色异常带）根据异常形态规模，结合ρs值的大小可对溶洞及溶隙、溶孔、裂隙密集发育带进行识别，并判别其充填情况综上所述，测区地层溶洞或溶隙、裂隙、溶孔密集带存在明显的电性差异，本次地球物理勘探工作具有较好的地球物理前提充分利用电性特征并结合地质规律和水文地质条件，从已知到未知深入认识，可以取得良好的地质勘察效果。
2.2.3 断层异常特征断层破碎带岩体破碎、裂隙发育，往往是地下水的富集通道，且泥质含量相对较高，故通常表现为低阻异常在ρs剖面上断层带往往出现明显的ρs水平梯度异常变化带，断层带中部则表现为明显的低阻带(垂向蓝色条带)；低阻异常带的宽度与断层带的宽度基本一致，异常带的倾斜方向通常反映了断层的倾斜方向因此，利用电性断面特征查明断层的分布位置具有较好物理前提，能取得较好的效果三、物探解释成果3.1地层及松散覆盖层厚度根据前述地层的电性特征，结合初勘地质资料可对线路区的地层结构进行较为准确解释线路浅表分布松散覆盖层，下伏基岩为碳酸盐岩分布较厚的路段区域主要为K2+302～K2+494段，覆盖层厚度多数约6m，局部近12m，其余区域路段覆盖层厚度多数约2m，局部基岩出露,其分布情况详见附图23.3 溶洞、溶隙密集发育带依据前述溶洞及溶隙、裂隙、溶孔密集带的电性特征，由实测ρs剖面等值线图的异常特征及其位置,解释确定物探剖面内的岩溶形态及其空间分布（参见附图2）解释结果表明：场地地面下存在5溶洞异常，其中4外为充填型，1处为未充填型，规模1～3m不等，埋深皆小于17m，物探剖面内未见大型溶洞分布，物探解释岩溶基本情况详见下表2。
表2 岩溶形态空间分布情况表编号异常剖面位置里程中心异常中心埋深(m)岩溶形态推测1121/W1K5+5014.3未充填型溶洞，洞径规模约1m258/W2K2+39013.0未充填型溶洞，洞径规模约3m347/W3K2+41210.0未充填型溶洞，洞径规模约2m4132/W3K2+51215.0充填型溶洞，洞径规模约2m5136/W3K2+5165.0未充填型溶洞，洞径规模约1m注：以上岩溶为物探解译，需根据工程布局重要性进行钻孔验证3.4 岩溶发育垂向分带3.4.1 岩溶分带特征根据ρs等值曲线形态及ρs值的相对变化对地下岩溶发育情况进行解释，将场地的岩溶发育程度相对划分为岩溶强发育带（Ⅰ带）、岩溶弱发育带（Ⅱ带）和岩溶不发育带（Ⅲ带），特征如下：1．岩溶强发育带（Ⅰ带）：有小型溶洞（洞径一般为1.0～4.0m）分布，溶隙、裂隙及溶孔密集发育，岩体完整性差；当上部覆盖层有水流下渗通道时，可能诱发土洞，应作针对性治理；当岩溶强发育带埋深较小时，应进行工程整治；桥梁桩基不建议作为持力层2．岩溶弱发育带（Ⅱ带）：仅局部存在小溶蚀孔洞（<1.0m），但溶隙、裂隙及溶孔较发育，岩体完整性相对较好，以块体结构为主，局部为碎裂结构；岩溶弱发育带一般可作为桥梁桩基持力层。
宜进行钻探逐桩验证3．岩溶不发育带（Ⅲ带）：仅有少量溶隙、裂隙，且其连通性差，岩体完整性好、强度高；为桥梁桩基较好持力层根据各剖面解释的溶洞、溶沟、溶槽、溶隙、溶孔及裂隙的发育分布情况，按上述岩溶分带特征对各剖面进行分带，其结果详见附图23.5岩溶情况综合分析根据各物探剖面岩溶发衣垂向分带（附图2）分述如下：各岩溶发育条带多呈垂向带状分布，水平向也大量分布，反映岩溶以垂向发育为主，局部水平向发育随深度的增加岩溶发育程度逐渐减弱各剖面主要分布Ⅱ带、其次为Ⅰ带，Ⅲ带分布最少，总体上3条物探剖面上岩溶发育程度都相对较强，其中为W3最强、W2其次、W1较弱3.6断裂分布根据前述断层电性特征，推测物探剖面内呈在1条断层破碎带F1 (详见物探布置剖面图与附图2)异常为一条低阻异常条带，在各剖面都有反映，分别通过物探剖面85～93/W1(K2+470附近)、120～126/W2(K2+450附近)、66～72/W3( K2+450附近)，断层破碎带宽度约6m四、结论建议 4.1 结论1．线路浅表分布松散覆盖层，下伏基岩为碳酸盐岩分布较厚的路段区域主要为K2+302～K2+494段，覆盖层厚度多数约6m，局部近12m，其余区域路段覆盖层厚度多数约2m，局部基岩出露。
2.推测场地地面下存在5溶洞异常，其中4外为充填型，1处为未充填型，规模1～3m不等，埋深皆小于17m，物探剖面内未见大型溶洞分布3.线路岩溶发育总体规律为：随深度的增加岩溶发育程度逐渐减弱，岩溶发育以垂向发育为主，仅局部为水平向发育, 总体上3条物探剖面上岩溶发育程度都相对较强，其中为W3最强、W2其次、W1较弱4.推测物探剖面内呈在1条断层破碎带F1，分别通过物探剖面85～93/W1(K2+470附近)、120～126/W2(K2+450附近)、66～72/W3( K2+450附近)，断层破碎带宽度约6m4.2 建议1.本次根据物探异常推断解译了6处岩溶迹象（溶洞、溶隙密集发育带），应选择有代表性的部位布置验证性钻孔对物探异常进行验证和修订，进一步提高勘察成果质量和效果2.本次物探推测的断。