试析综合物探在水利枢纽工程坝址勘探中的应用和意义.docxVIP

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试析综合物探在水利枢纽工程坝址勘探中的应用和意义

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试析综合物探在水利枢纽工程坝址勘探中的应用和意义

物探是地球物理勘探的简称。因为所要探测的地质对象与周围介质存在某种物性差异，而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征，所以物探能够解决或查明有关地质和工程问题。物探技术通过利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较，找出两者有差异的部分来研究与勘探对象之间的关系，从而达到解决地质问题的目的。

物探方法的门类众多，它们所依据的原理和使用的仪器设备也各有千秋，随着科学技术的日益进步，物探技术发展迅速，并且日趋成熟，新的方法技术不断涌现，几年前还被认为是无法解决的问题，几年后由于某种新技术、新方法、新仪器的出现迎刃而解，这种实例是很常见的。物探技术是地质科学中一门新兴的、充满活力并且发展迅速的学科，它是工程勘察的重要方法之一，从某种程度上来说，它的应用与发展已经成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。由于水利水电工程物探技术实际应用时是测量地质体或者探测对象与周围介质的某一物理特征参数(如弹性波速、电磁波速、密度、电阻率、放射性等)，所以根据其测试参数的不同，可以将物探技术大致分为以下几种探测方法：①电法勘探；②地震勘探；③弹性波测试；④物探测井；⑤层析成像；⑥地质雷达技术；⑦放射性勘探；⑧水声勘探；⑨综合测井等。由于不同物探方法的应用都依据不同的物理前提，并且地质、地球物理条件和边界特征的差异对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限，加上大部分大中型重点工程都具有比较复杂的地质和工程问题，所以如果采用单一的物探方法一般是难以查明或解决有关地质和工程问题，那么此时就应考虑采取综合物探进行施测，从而提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量，满足工程勘察的需要。

1工程概况

某水利枢纽工程是叶河干流山区下游河段的控制性水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、改善生态和发电等综合效益。工程位于新疆阿克陶县库斯拉甫乡，坝址区河床部位有深厚覆盖层存在，并且覆盖层内有胶结与半胶结地层及砂层存在，地质情况比较复杂，为查明坝址区河床内覆盖层厚度和分层情况，并获取各地层动力学参数，同时查明覆盖层内胶结砂砾石层的埋藏深度、厚度和分布范围，物探开展了以电测深法、地震折射波法、地震反射波法、面波法、地震单孔测井和地震跨孔对穿测试法等多种方法的综合物探技术工作。

主河道在坝址区偏向河床右岸，河水面宽度60～100m，水深1～3m，河床主要为含漂石砂卵砾石层，坝址区右岸山体陡峻，坡度在700～800，左岸山体相对平缓，两岸山体基岩裸露，出露岩体以灰岩、白云质灰岩为主，岩石坚硬，岩性由石英砂岩、泥页岩和层状灰岩等构成。

根据测试结果，河床表层松散砂卵砾石层纵波速度600~1200m／s，横波速度小于400m／s，含水较密实砂卵砾石层纵波速度1900～2400m／s，横波速度600～1200m／s，胶结砂卵砾石层纵波速度2600～3800m／s，横波速度800～1200m／s，砂卵砾石层电阻率260～6000Ω?m，较完整岩体纵波速度4500~5200m／s，完整岩体纵波速度5200～6200m／s，电阻率400～900Ω?m。从岩土之间存在较明显的波速和电阻率差异来看，该区域具备地震和电法勘探的应用条件。

2工作方法选用与工作布置

2.1工作方法选用

为了排除和减少物探资料的多解性，提高勘探精度，在工作中选用了多种勘探方法进行综合勘探，具体工作布置及方法选用如下：

2.1.1电测深法

陆地采用对称四极装置，水上采用三极对称装置，MN／2：AB／2=1：10，最小AB／2为2m，最大AB／2以可充分反映目的层和曲线完整为原则，工作目的为结合地震反射波法查明河床内覆盖层厚度。

2.1.2地震反射波法

采用2m道间距，60Hz检测器12道接收，使用6次覆

盖技术滚动采集，陆地使用锤击、水面采用爆炸的激发方式，工作目的为配合电测深法查明河床内覆盖层厚度。

2.1.3地震折射波法

采用追逐相遇观测系统，5m道间距，38Hz检波器24道接收，锤击震源，工作目的为查明河床覆盖层内胶结层的埋深和分布范围。

2.1.4面波法

采用1～2m道间距，4Hz检波器接收，24道采集，偏移距为5m和10m等距离，锤击震源，工作目的为配合地震折射波法查明河床覆盖层内胶结层的埋深、厚度、分布范围及获取地层横波速度。

2.1.5地震单孔竖井波速测试

单孔测试采用地面锤击，孔中接收，浅部地层测试偏移距1～2m，较深部地层测试偏移距3～5m，测试点距1～2m，采用三分量检波器接收，竖井测试采用地面扣板法激发，在竖井内接收的方式，测试点距1．0m