铁路路基岩溶物探方法技术与探讨.pdf

第33卷增刊 物探化探计算技术 2011年7月 文章编号：1001—1749(2011)增千Ⅱ(1)0146--4)6 铁路路基岩溶物探方法技术探讨 李 坚 (中铁二院地勘岩土公司，成都610031) 摘要：为提高铁路路基岩溶的探测精度，特别是提高埋深大于15m、地形起伏较大、地面存在 障碍阻挡的溶洞及土洞的探测精度，对物探方法技术法及铁路路基岩溶物探模式进行了研究，得 到四项成果：①根据直流电测深资料，归纳出“剔除非可溶岩地层、确定岩溶发育规律、定性及准 定量判释单个岩溶”的细则；②在超高密度电法和地震反射和散射联合成像法资料中，土洞或溶 洞一般对应为低阻异常和强绕射波信号异常；③在跨孔电磁波层析成像法研究中，提出辐射源强 度不为常数，引入点源性质的源激励作为近场进行反演计算，消除了因辐射源强度变化对反演造 成的误差，构建多源多孔联合整体反演方法，较好地解决了单孔对反演中相连孔对存在多解性的 问题；④提出了铁路路基岩溶物探新模式。 关键词：铁路路基；岩溶物探；方法技术；物探模式 中图分类号·I U213．1 文献标识码：A 质勘察的一大难题之一，土洞和小煤窑采空洞穴在 0前言 空间形态、体积及与周围介质的物性差异方面相 似，因此土洞探测的研究成果可直接用于煤窑采空 在铁路路基岩溶勘探中，对于探测埋深小于 区的探测。 15m的岩溶，物探资料基本上能够满足设计要求， 但对于探测埋深大于15m、地形起伏较大、地面存 1物探方法技术 在障碍阻挡(如施工机械、道碴、钢轨、堆放货物 等)的岩溶，物探资料精度较差，对于土洞的探测 1．1物探方法的选择 甚至还没有行之有效的物探方法。基于下面三点， 在铁路路基岩溶勘探中，要求其勘探深度在路 有必要开展铁路路基岩溶综合物探方法技术的研 基面以下30m深度范围内，一般情况下，受低电阻 究。 率覆盖土吸收电磁波、地形起伏、施工机械噪声、地 (1)岩溶勘察是世界性的地质勘探技术难题。 物(如既有构筑物、鱼塘、房屋)阻挡等诸多因素影 岩溶因其形态的复杂性、分布的随机性，目前的地 响，目前经常采用的地质雷达法、四极对称直流电 质勘察手段，还难以完全查清，特别是仅靠单一地 测深法、瑞雷面波法、地震反射波法等物探方法探 质手段，如仅靠单一的物探方法甚至无法查清。 测效果较差，其资料的分辨率较低，难以满足设计 (2)由于地下水的活动和土体自身物性的极 的需要。为兼顾铁路路基岩溶勘探精度和勘探效 不均匀，土洞与土(周围介质)的物性差异既不明 率的需要，对于物探方法的选择，主要考虑以下三 显、也无规律，因此，目前对土洞的探测还没有有效 个因素： 的物探方法。 (1)土洞或溶洞为三维复杂形体，使用擅长于 (3)小煤窑采空区探测一直也是困扰铁路地解决二维平缓地质界面的常规地震反射波法，一般 基金项目：中国中铁“铁路路基岩溶综合物探方法技术”项目 收稿日期：2011—06—07 增刊 李坚：铁路路基岩溶物探方法技术探讨 147 难以解决此探测问题； 填土及第四系覆土。由于土层结构及湿度不均匀， (2)土洞因潮湿或充填水，一般与土层的电性 造成了其电性的不均匀性。在电测深曲线前支，曲 差别不大，用常规的直流电测深法难以查清，再则， 线类多变；等p，断面图上部等值线形态复杂，高低 地面物探方法对埋深较大的溶洞分辨率较低、对地