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高密度电法在岩溶隧道渗漏探查中的应用【摘要】在灰岩分布区岩溶的发育对浅埋隧道危害极大主要表现为降雨或者地下水引起的隧道渗漏。高密度电法近年来广泛用于地质灾害调查及工程勘察中以京珠高速广东段媲双坳隧道为例应用高密度电法对隧道调查区内大型岩溶渗透通道进行了探测。探测结果与地面调查所探查的岩溶塌陷等实际地质体相吻合验证了高密度电法在岩溶地区渗漏探查中可行性和准确性。【关键】岩溶地区隧道渗水高密度电法渗漏通道作者简介：黄聪（1987-）男（汉族）中国地质大学岩土工程专业主要从事工程地质勘察及地质灾害评估。1.引言1.1研究现状如今国内高密度电法的应用比较多涉及的领域也很广根据不完全统计主要有：刘晓东等（2002年）运用高密度电法进行岩溶地区灾害调查包括：岩溶发育区的划分、基岩断裂和构造的调查岩溶发育情况的了解等；郭铁柱（2001年）运用高密度电法在水库坝基的渗漏勘查中收到了很好的效果；王玉清等（2001年）运用高密度电法在高层建筑的选址勘察中查明了区域内浅层溶洞的平面分布和空间展布从环境地质角度对工程的选址和地基的处理提出了科学的建议；侯烈忠等（1997年）通过对国内某机场跑道高密度电法勘探资料的分析和处理阐述了探测到的地质异常体在多种处理图件中的特征反映及电法在地基勘察中的良好效果；王士鹏（2000年）在水文地质与工程地质中的运用高密度电法在地下水的探寻采空区的查明岩溶发育带的探测和地层单元的划分等诸方面得到了很好的效果。2.物探方法介绍在岩溶区进行地质勘察时由于岩溶区地下水地质的复杂性和岩溶发育的空间不均性仅仅依靠传统地质调查方法不易得到令人满意的勘察结果。如果能够结合物探方法同时运用工程地质调查进行现场勘查就可以获得比较准确直观的结果在某些情况下甚至还可以解决单纯地质调查无法解决的问题。下面介绍几种常用的物探方法：2.1电法高密度电法是一种阵列勘察方法也称自动电阻率系统其功能可视为测探与电剖面法的结合。通过电极向地下供电形成人工电场测量电场获得地下介质视电阻率ρs的分布从而提供可靠的地下地质结构解释。高密度电法原理简单图像直观是一种分辨率比较高的物探方法。该方法在工程地质勘察和地质灾害调查中应用广泛。完整碳酸盐岩岩体的电阻率一般都相对较高。在岩溶发育区如果溶蚀空间内无充填物相对于围岩该区域具有高电阻率是高电阻体；如果空间内充填水或其他沉积物则相对于围岩为低电阻体。无论哪种情况它们都是电法探测适宜对象。正因如此电法成为了岩溶勘察的最常用的物探方法。本次物探采用的是施伦贝尔装置。施伦贝尔装置的电极排列规律是：A、M、N和B是4根电极（其中A和B是供电电极M和N是测量电极且AM=NB）随着间隔系数n由n（MIN）逐渐增大到n（MAX）AM与NB之间的间距也均匀拉开在整个测量过程中MN固定为一个点距。数据按间隔系数由小到大的顺序分层存储结果为倒梯形区域（如图1所示）。2.2地震法地震法可进行岩溶勘察的基础是岩溶地质体与围岩在地震波吸收系数或者波速的差异。地震波在致密岩体中传播较快吸收系数也相对较小。而溶蚀空间内无论充填与否地震波波速都相对要较小吸收系数也明显大得多。岩溶上界面不是地震波折射面所以折射波法在探测岩溶方面运用较少也鲜有成功运用的案例。岩溶上界面虽然是良好的地震波反射面但反射波法成效也不大主要是因为入射波波长大于溶蚀体直径时就无法获得很好的反射效果。2.3重力法重力法在地形平坦的岩溶发育地区得到广泛应用。重力法进行岩溶勘察的基础是岩溶溶蚀空间在一般情况下相对于围岩都是低密度体。岩溶勘察时最好方法是采用微重力仪测量微重力做结果分析。但是该方法需要进行地形影响校正同时还要排除地表风化带和潜水面起伏等的影响因此该方法不适合山区岩溶勘察。3直流高密度电法在岩溶勘察中的实际应用3.1隧道工程地质条件京珠高速媲双坳隧道北行长约755米；南行长约760米。位于乳源县东坪乡长溪村北西约2.5km。隧道区段内围岩多以Ⅲ、IV级为主但受地质构造影响节理发育等情况隧道内岩溶十分发育。溶洞内多以粘土充填并夹有孤石部分溶蚀洼地、落水洞漏斗直接从地表发育到隧道断面内。地下水类型主要是基岩溶裂隙水受地表水补给受大气降水影响极大。隧道内水量较大部分设置的排水管中有鱼虾等流出。各裂隙相互贯通直至地表。媲双坳隧道北行洞共检测到41条裂缝（纹）其中有39条环向裂缝（纹）占95.1%2条纵向裂缝（纹）占4.9%。检测到1处积水、1处滴水、1处冒泥、24处渗水痕迹、41处渗水。媲双坳隧道南行洞共