1 引言

　　全球巖溶地區(qū)的面積約占陸地面積的12%，大部分分布在資源豐富、人口稠密的地區(qū)。在中國，若按碳酸鹽巖的分布面積，可達到346萬平方公里，而按碳酸鹽巖出露面積計，有90萬平方公里;其中，西南部云、貴、桂的主體，加上川、鄂、湘部分地區(qū)的巖溶高原占50萬平方公里，北方山西及鄰近省區(qū)占40萬平方公里。

　　“開發(fā)西部，公路先行”，公路建設(shè)在西部開發(fā)中占有舉足輕重的地位。我國西部地區(qū)地形地質(zhì)情況復(fù)雜，溶洞等地質(zhì)病害眾多，在灰?guī)r等可溶巖地區(qū)，地下溶洞通常較為發(fā)育。在此地區(qū)修建橋梁，其樁底是否存在溶洞、溶洞規(guī)模、洞內(nèi)充填情況、以及樁基與溶洞所處位置關(guān)系等，均嚴重影響橋梁樁基的安全性能，也是公路建設(shè)者極為關(guān)心的問題。因此，為消除工程的安全隱患，需要在成樁前對樁底溶洞的發(fā)育情況進行探測，而目前對此類問題尚缺乏行之有效的解決方法。雖然一些科技工程者在此方面進行了一些探索，提出了地質(zhì)雷達、高密度電法儀及瞬變電磁儀等探測方法，也在不同的工程中進行了實際應(yīng)用，但效果均不理想。因此，有必要在此方面開展深入的研究工作。

　　如何解決巖溶對公路工程的影響及公路工程誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害問題、如何有效防治自然災(zāi)害、如何避免不良環(huán)境效應(yīng)，是西部公路建設(shè)中遇到的最挑戰(zhàn)性問題之一。它對于西部地區(qū)國民經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的意義。

　　2 方法原理

　　2. 1 基本原理。井地電法勘探是將一些電極放在地表，一些電極放到鉆好的井中，由于溶洞充填物與圍巖電阻率差異特征，溶洞充填物以軟塑黏性土或淤泥質(zhì)土為主，電阻率較低(<100,0,·m)，溶洞充填潛水電阻率低(<1001%·m)，裂隙發(fā)育灰?guī)r由于裂隙水充填電阻率高(<50OQ·m)，微風(fēng)化或未風(fēng)化灰?guī)r電阻率極高(>2000gl·m)E23，有較大的電阻率差異，根據(jù)地下各種物質(zhì)電阻率的不同而造成地面的電場和電勢的變化來探測地下地質(zhì)構(gòu)造。通過對這些數(shù)據(jù)的計算來反應(yīng)出地下的地質(zhì)構(gòu)造。由于數(shù)個電極被放入井底，離可能的溶洞很近，因此就比較容易探測到溶洞。我們在井中的電極可能與溶洞僅幾米遠，所以這些溶洞應(yīng)該較容易的用此法被探測到。另外由于把數(shù)個電極放入井中，我們可以很清楚的定位基巖面的深度和起伏狀況。

　　2.2 數(shù)據(jù)處理。正演和反演已成為地球物理數(shù)據(jù)處理一種必不可少的技術(shù)。已知電阻率空間分布求電場分布的過程稱正演，反之已知電場分布求地下電阻率分布的過程則稱為反演;反演技術(shù)在地球物理勘探中，發(fā)揮著越來越重要的作用，其結(jié)果可以直接反映地下介質(zhì)問物理特性(電阻率)差異。一般情況下，在實際運用中我們收集到了電勢和電場的數(shù)據(jù)，我們就可以大致通過括數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)預(yù)處理、網(wǎng)格剖分、正演、反演、反演結(jié)果成圖和地質(zhì)成果解譯。

　　2.3 井地電法的優(yōu)缺點。電法技術(shù)探測溶洞是根據(jù)基巖與溶洞電阻率的差異來實現(xiàn)的。只要基巖與溶洞及溶洞中的填充物有電阻率上的差異，我們就可能用電法技術(shù)探測到這種電阻率的差異從而間接探測溶洞位置及大小。這與所有的其他地球物理方法一樣是間接探測，而不象鉆探是直接探測。但電法技術(shù)可探測的范圍卻遠遠大于鉆探方法。

　　井地電法勘探的優(yōu)勢在于它能很好的反映出井周圍的地質(zhì)狀況，這是地面電法勘探無法完成的。對于解決樁下深層巖探測問題，地面電法一般效果不好，因為電極距溶洞太遠。所以我們采用井地的測量方法，由于數(shù)個電極被放入井底，離可能的溶洞很近，因此就比較容易探測到溶洞。此方法的另一個優(yōu)點，樁基中有地下水，或者施工采用的沖孔樁而有水時，這樣能更好導(dǎo)電，從而使電極的導(dǎo)電性更好，采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量會更好。所以反而會使得結(jié)果更為準確。 此方法相比于其他電法效率更高，采集的數(shù)據(jù)更多大大提高了反演的精度。從而使得施工成本更低，施工效率更高。

　　相比其他方法此方法也有明顯的缺點，主要是因為數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性導(dǎo)致后期處理效率較低。目前我國還沒有成熟的軟件來來處理所以此方法在我國還沒有取得廣泛的運用。

　　3 結(jié)束語

　　隨著工程建設(shè)和物探技術(shù)的不斷發(fā)展，我國作為一個公路橋梁的建設(shè)大國，應(yīng)在發(fā)展其他地球物探技術(shù)的同時，研究其他的適用于巖溶地區(qū)樁底溶洞(包括其它地質(zhì)病害)勘察的綜合地球物理方法,使我國公路修筑工程中的巖溶探測與處理技術(shù)達到國際先進水平，推動我國在這一領(lǐng)域的整體水平的提高。

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