电测深法结合钻探法在山区地质勘察中的应用研究

蔡泽伟

摘 要：电测深法与钻探法是山区地质勘察中比较常用的两种先进技术。对这两种技术的应用情况进行深入研究，希望提供一些有价值的参考意见。

关键词：电测深法；钻探法；山区；地质勘察

中图分类号：P631.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.071

山区地质勘察需要对地下岩土体状况进行调查评估，并将勘察结果汇总给设计及施工部门，可以说，地质勘察是保证工程质量的关键。钻探法是最常用的勘察技术，但是无法反映复杂地质状况。电测深法是近年来新出现的一种物探技术，可以全面反映地下岩土体的规模、形态等，但是无法单独完成物探工作。因此，针对这种情况，有必要将电测深法与传统钻探法结合起来，共同用于山区地质勘察工作，以此来提高工作效率，保证勘察结果的准确性和可靠性。

1 电测深法及其工作原理简介

电测深法是近年来新出现的一种物探技术。“物探”即“地球物理勘探”的简称，指利用物理原理来调查地质构造，解决实际地质问题的方法。电测深法可以用于岩土体深度的测定及风化带的划分，同时也可以测定地下含水层分布情况，对于地下隐埋物体也具有较好的识别效果。

钻探法、贯入试验法等是地质勘察中比较常用的勘察手段，每种勘察技术的应用范围都不同，在地质勘察实践中，一般是联合多种技术开展相关工作，从而达到预期的效果，获得更加完整的勘察资料。

在平原地区地质勘察中，人们普遍存在“物探法精度低”的认识，而且在山区地质勘察中，物探法也无法提供准确的地层分布规律，因此，无论是平原地区还是山区，物探法都需要与其他技术相结合，互为补充，才能提供准确、可靠的勘察结果。从这个角度分析，物探法实际上是传统勘察技术的补充，可以进一步提高勘察资料的准确性和可靠性，使勘察结果成为设计及施工的指导依据。

无论是山区还是平原地区，地下岩土体都具有其独特的地质构造及物理性质，而且不同地质条件的物理现象也不同，这些都是地球物理现象的一大特点。电测深法正是借助这一特点来完成勘探工作的，其工作原理是利用专业的测量及接收仪器来搜集各种物理信息，并提出有价值的参考信息，根据物理现象差异进行岩土体构造分析，进而推断出探测对象的位置及大小等信息。从其工作原理可以看出，在应用电测深法进行山区地质勘察之前，首先应当评估被探测对象是否具备以下条件：①被探测对象本身具有独特、明显的地质特点，与周围环境在物理现象上存在较大差异；②被探测对象大小达到一定的规模便于识别，或者埋藏深度较大；③能够有效抑制信号干扰。

2 工程案例分析

为了更加客观、真实地评估电测深法结合钻探法在山区地质勘察中的应用效果，本文以某待勘察山区为工程案例展开具体分析。

2.1 地质概况

待勘察山区属于典型剥蚀地貌，深度2.2 m，南北长约5 km，东西宽约2 km，面积约10 km2，整个勘察区呈现不规则状。通过分析该区既往的勘察资料可知，北部区域的透水性较好，南段的透水性较差，以粉质黏土居多。为了获得勘察区的地球物理现象，决定在勘察区域内设置6个物探剖面，共计40个探测点，粉质黏土的电阻率在18～30 Ω之间，基本具备电测深法的物理条件。

2.2 勘察方法及技术要求

在进行电测深法勘探之前，首先要根据勘察区的地质、地貌特点确定具体的探测方法，从上述地质概况可以看出，四极电测深法更加适用——供电电极采用钢电极，供电装置为并联装置。结合勘察区的地质条件可以将其岩土层自上而下分为三层，最上层即地表层，为褐黄色粉质黏土，含有少量的砾石，干强度中等，厚度在1.0 m左右；第二层为灰黄色的碎石层，主要成分为石英砂和石英岩，同时分布有少量的粉砂；第三层为石英砂岩层，呈粒状结构分布，节理发育较为完善。确定岩土层之后，需按照常规钻探法完成勘察工作。

2.3 勘察结果分析

通过两种方法的结合使用，发现钻探法只能获得垂直方向的勘察资料，在地质情况较为复杂的山区地质勘察中，单独使用钻探法无法获得完整的勘察资料，如果为了提高勘察结果的准确性和精密度而增加钻探点，势必会增加时间成本，提高勘察费用，但是结合电测深法之后，勘察资料的完整性得到显著提升。但是电测深法这种物探法仍有其应用的局限性，从上文分析可以得知，在进行物探之前要详细了解勘察区的物理信息资料，这样才可以合理选择具体的探测方法。从联合勘察结果来看，勘察区的东侧较为平坦，西侧的地质结构比较复杂，钻探难度较大，物探法仅用了2 d时间就将6个剖面全部勘察完毕，而且其勘察结果与验槽结果基本一致。从勘察过程来看，电测深法与钻探法互不影响，可以借助各自的设备在不同的勘察区域内完成工作，而且还可以在同一剖面上进行勘探。两种方法的勘察结果可以互为补充，从而达到预期的勘察效果。采用电测深法与钻探法相结合的方法，与单独采用钻探法相比，不仅节约了50%以上的勘察费用，而且勘察时间也大大缩短。因此，电测深法与传统钻探法可以互为补充，传统勘察不可获取，同时依据完整的地理信息资料可以积极采用物探法。这样既能充分发挥物探法的优势，又能弥补钻探法的缺陷和不足，使两种技术方法能够发挥各自的优势。综上所述，电测深法与钻探法相结合在山区地质勘察中的应用是可行的。

3 在应用中需要注意的问题

在确定使用电测深法结合钻探法进行地质勘察之前，首先要结合勘察区的地质、地貌特点等来确定具体的探测方法，同时还要注意物探点与钻探点的布置规划，做到合理布置，以免影响勘察结果。在勘察工作完毕后，可以用钻探法的勘察结果去验证物探法的准确性，并在此基础上得出更加客观、真实的地质勘察结果。在勘察资料分析方面，应当邀请工作经验丰富的勘察技术人员参与，这样可以保证分析过程的严谨性。电测深法结合钻探法在山区地质勘察中的应用范围相当广泛，尤其适用地层起伏坡度大，含有较厚碎石层的山区环境。如果勘察区具备上述特点，应当尽量采用物探、钻探相结合的方法。这样可以在最短的时间内获得最佳的勘察效果，从而获得经济与时效的双重效益。由于物探法的精度更高，因此，在结合使用过程中，建议遵循“物探法为主、钻探法为辅”的原则，并逐渐提高物探法的应用水平，扩大其应用范围，从而打开一个新的地质勘察格局。

4 结束语

在山区地质勘察中，电测深法与钻探法各有特点，为了获得更加完整、详尽的勘察资料，有必要将两种方法结合起来，形成优势互补，不断提高山区地质勘察水平，使山区地质勘察工作更上一层楼。

参考文献

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〔编辑：胡雪飞〕