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1、雞西市松林公園漫水壩工程物探報告目 錄1 工程概況12 工作布置及完成工作量13 方法技術23.1地質雷達勘探23.2超高密度電法勘探34 資料解釋44.1地質雷達勘探44.2超高密度電法勘探55 成果分析：55.1 測線X155.2 測線X275.3 測線X385.4 測線X495.5 測線X5105.6 測線X6125.7 測線X7135.8 測線X8145.9 測線X9165.10 測線X1017推測異常匯總186 結論、建議及存在問題186.1 結論、建議186.2 存在問題18附圖201 工程概況受牡丹江地質工程勘察院委托，黑龍江省水利水電勘測設計研究院工程物探檢測處對雞西市松林公園2、漫水壩工程進行地球物理勘探工作。本次工作主要任務是對壩體及壩體周圍進行探測，探測地下是否存在可能引起壩體漏水的構造、斷裂等。2 工作布置及完成工作量本次物探工作布置在甲方指定的大壩壩體、壩端及大壩兩側范圍內。為了能夠更加精確地探測出地下可能存在的構造等，采用地質雷達法及超高密度電法兩種方法進行勘探。測線布置平行于壩體方向壩頂2條、壩底2條、壩坡2條，垂直于壩體方向布置4條，共計測線10條。地質雷達法使用100 MHz自發自收天線，采用點測測量方式，測點間距 0.2m，測量窗口500ns；超高密度電法使用64個電極，電極距根據場地情況選擇1.2m或1.5m，每條測線長75m或95m。完成工作量見3、表2-1 物探完成工作量統計表。表2-1 物探完成工作量統計表測線名稱測線長度（m）使用方法點距測線名稱測線長度（m）使用方法點距X175地質雷達0.2X6100地質雷達0.2超高密度電法1.295超高密度電法1.5X275地質雷達0.2X7100地質雷達0.2超高密度電法1.295超高密度電法1.5X375地質雷達0.2X8100地質雷達0.2超高密度電法1.295超高密度電法1.5X491地質雷達0.2X975地質雷達0.295超高密度電法1.5超高密度電法1.2X5100地質雷達0.2X1091地質雷達0.295超高密度電法1.595超高密度電法1.5合計地質雷達882超高密度電法8704、3 方法技術3.1地質雷達勘探地質雷達方法原理類似于探空雷達和地震反射技術，是地球物理方法中的一種高分辨率、高效率的探測方法，是二十世紀地球物理探測科學的結晶。地質雷達方法是利用高頻電磁波（1MHz1GHz），以脈沖的形式通過發射天線被定向的送入地下。電磁波在地下介質中傳播時，當遇到存在電性差異的地層或目標體時，電磁波發生反射和折射，反射回地面的電磁波被接收天線所接收，由地質雷達系統采集和顯示。采集到的電磁波經數據處理后，根據電磁波波形、振幅強度和時間的變化特征，推斷地下介質的空間位置、結構、形態和埋藏深度，從而達到對地下地層或目標體探測的目的。 地質雷達系統發射的電磁波在介質中傳播時，受到介5、質的相對介電常數和電導率的影響，在兩種介質的交界面上，由于介質介電常數的改變，電磁波發生類似于光學的反射和折射的現象，反射回表面的電磁波的強度與反射系數相關。 目前常用的地質雷達測量方式有剖面法和寬角法兩種。本次測量采用剖面法進行探測。 剖面法是發射天線（T）和接收天線（R）以固定間距沿測線同步移動的一種測量方式。當發射天線與接收天線間距為零，亦即發射天線與接收天線合二為一時稱為單天線形式，反之稱為雙天線形式。剖面法的測量結果可以用地質雷達時間剖面圖像來表示。該圖像的橫坐標記錄了天線在地表的位置；縱坐標為反射波雙程走時，表示雷達脈沖從發射天線出發經地下界面反射回到接收天線所需的時間。這種記錄能6、準確反映測線下方地下各反射界面的形態。 圖3-1 地質雷達測量剖面法示意圖（a）及其雷達圖像剖面示意圖(b) 由于介質對電磁波的吸收，來自深部界面的反射波會由于信噪比過小而不易識別、這時可應用不同天線距的發射接收天線在同一測線上進行重復測量，然后把測量記錄中相同位置的記錄進行疊加，這種記錄能增強對深部地下介質的分辨能力。電磁脈沖反射信號的強度與界面的反射系數和穿透介質的波吸收程度有關，一般，介質的電磁參數（電性）差別大，則反射系數大，因而反射波的能量也大，這就是地質雷達探測的前提條件。電磁脈沖接收功率：PR=PTG203RSL(43)H4RSLe-4R(式中：PT、PR為發射、接收功率；G為天7、線增益；R、S和H為地下目標體的反射率、散射面截面和深度；為土壤衰減率；L為雷達波從發射到接收過程的散射損耗；0為介質中雷達波的波長)。可以看出，雷達接收到信號的大小與雷達天線的特性、地層的衰減、目標體的深度和反射特征以及雷達的工作頻率和發射功率均有關系。在儀器性能和地下介質一定的情況下，探測深度取決于工作頻率選擇及地層的衰減系數。一般天線頻率越高，則探測深度越淺，分辨率越高；天線頻率越低，則探測深度越深，分辨率越低。因此，地質雷達技術存在著探測深度與分辨率的取舍或優選問題。目前地質雷達所能探測的深度在50米以內，但由于深度的增加，分辨率有較大的下降。同時探測深度與介質的含水量和電導率有較大的8、關系。地質雷達利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，由地面通過發射天線向地下發射，當遇到地下地質體或介質分界面時發生反射，并返回地面，被放置在地面的接收天線接收，并由主機記錄下來，形成雷達剖面圖。由于電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁波場強度以及波形將隨所通過介質的電磁特性及其幾何形態而發生變化。因此，根據接收到的電磁波特征（走時、幅值、頻譜）來推測地下地質體或異常體的形態、空間位置等結構特征。3.2超高密度電法勘探超高密度電法勘探是以巖石的導電性差異為基礎，通過對人工地下電流場的分布規律進行觀測和研究，達到解決地質問題的目的。其基本原理是：當從地面或井下供電電極通入地下穩定電流，流經不同的巖礦9、層、礦體和地質構造時，在地表或井中觀測到的電流場將發生變化。超高密度電阻率法的數據采集過程全部自動化。程序自動將每個排列的64個電極分為奇數組32個（1、3、5、61、63）和偶數組32個（2、4、6、62、64）兩組，然后在這兩組電極中各選取一個作為供電電極A和B，在一次通電過程中同時測量其它電極相對于某一電極M的電位差（如下圖所示），就可得到61個電位差（MN1、MN2、MN3MN60、MN61）數據。而奇數組32個電極和偶數組32個電極互相配對（即全排列）做供電電極，即做一個排列就有32321024次供斷電過程，每次供電可同時采集61個電位差數據，所以總的數據量為32326162462個10、。超高密度電法打破了常規電法勘探中數據采集方式的限制，而采用自由無限制的任何四極的組合方式來采集數據，正是基于此，超高密度方法可采集到幾十倍于常規電法數據采集方式采集不到的數據。在同一個64電極的排列中，常規的數據采集方式僅可采集到一千多個數據，而采用超高密度方法，就可采集到六萬多個數據，大大提高了反演結果的準確性和可靠性。本次使用儀器是由澳大利亞ZZ Resistivity Imaging研發中心研制的FlashRES 64多通道超高密度直流電法儀。4 資料解釋4.1地質雷達勘探地質雷達是一個重要的無損探測方法，探測目標體與周圍土壤具有較大電性差異，是地質雷達探測法的重要前提。地質雷達資料的11、處理主要是通過雷達系統配套軟件完成，通過對采集數據進行濾波、靜態校正、選取介電常數等處理后，形成地質雷達剖面圖。用地質雷達法探測地下地質體構造，對其數據資料進行分析和判斷的主要依據參數有：振幅、頻率和電磁波的傳播速度。振幅是反映電磁波反射能量的重要標志。當地質體內充水時，與周圍土壤電性差異較大，將出現能量較強的反射，雷達波頻率將明顯降低，但相位不發生變化。當地質體內存在空洞時，與周圍介質也有較大電性差異，能獲得較強的反射，雷達波頻率較高，發生90度的相位變化。在資料的處理和解釋中也主要根據以上的特點和標志進行數據處理和解釋。4.2超高密度電法勘探Flash RES 64多通道超高密度直流電法勘12、探系統的數據處理是利用該套儀器專門配置的處理軟件FlashRES64S.EXE進行處理，處理結果的輸出為Surfer能夠直接調用的*.grd格式的文件，再利用Surfer繪制該剖面的真電阻率剖面圖，最后利用該真電阻率剖面圖結合地質及其它物探方法的資料進行綜合解釋工作。5 成果分析：由于本次物探工作量較大，且測線布置的緊密，在報告的成果分析中只列舉部分典型地質雷達剖面圖進行解釋分析，其他剖面圖詳見附圖冊。本次物探工作發現的所有異常點的位置詳見物探工作解釋平面圖。5.1 測線X15.1.1 地質雷達成果及分析測線X1位于壩頂北側，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：D1圖5.1-1 X13、1測線（0-32米）地質雷達剖面圖D1圖5.1-2 X1測線（32-63米）地質雷達剖面圖圖5.1-3 X1測線（63-75米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.1-1、圖5.1-2、圖5.1-3可以看出：在測線的25.0m37.0m，深度5-8m處，出現了一個明顯的異常區域，同相軸錯斷，對雷達電磁波出現較強的反射，推測為測線下方地質體不均勻造成。測線其他位置地質雷達波形層位清晰， 無明顯異常，推測為地下地質體均勻。5.1.2 超高密度電法成果及分析D1圖5.1-4 X1測線（0-75m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.1-4可以看出：測線整體電阻率值較低，電阻率值大部分小于60m，在測線的2514、m-37m，深度5-15m處出現了一個明顯的向下延伸高阻異常區域，推測為測線下方局部地質體不均勻造成。5.2 測線X25.2.1 地質雷達成果及分析測線X2位于壩頂南側，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：D2圖5.2-1 X2測線（0-32米）地質雷達剖面圖D2圖5.2-2 X2測線（32-64米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.2-1、圖5.2-2可以看出：在測線的25.0m37.0m，深度5-8m處，出現了一個明顯的異常區域，同相軸錯斷，對雷達電磁波出現較強的反射，推測為測線下方局部地質體不均勻造成。5.2.2 超高密度電法成果及分析D2圖5.2-3 X2測線（0-75m）超高密15、度電法反演剖面圖分析：由圖5.2-3可以看出：測線整體電阻率值較低，電阻率值大部分小于60m，在測線的25m-37m，深度5-15m處出現了一個明顯的向下延伸高阻異常區域，推測為測線下方局部地質體不均勻造成。5.3 測線X35.3.1 地質雷達成果及分析測線X3位于壩體北側斜坡中部，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：圖5.3-1 X3測線（0-32米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.3-1可以看出：整體測線層位清晰，同相軸連續，未見明顯異常。推測地下地質體整體相對較均勻。5.3.2 超高密度電法成果及分析圖5.3-2 X3測線（0-75m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.3-2可16、以看出：測線整體電阻率值較低，電阻率值小于60m，未見明顯異常。推測為測線下方地質體相對較均勻。5.4 測線X45.4.1 地質雷達成果及分析測線X4位于壩體北側坡底，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：圖5.4-1 X4測線（50-82米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.4-1可以看出：整體測線層位清晰，同相軸連續，未見明顯異常。推測地下地質體相對較均勻。5.4.2 超高密度電法成果及分析圖5.4-2 X4測線（0-95m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.4-2可以看出：測線表層電阻率值較低，第二層電阻率值略高。整體電阻率值均較低，層位清晰，未見明顯異常。推測為測線下方地質體相對17、較均勻。5.5 測線X55.5.1 地質雷達成果及分析測線X5位于壩體東側，垂直于壩軸線，方向由南向北，地質雷達剖面圖如下：圖5.5-1 X5測線（32-63米）地質雷達剖面圖圖5.5-2 X5測線（63-100米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.5-1、圖5.5-2可以看出：整體測線層位清晰，同相軸無錯斷，未見明顯異常。推測地下地質體相對較均勻。5.5.2 超高密度電法成果及分析圖5.5-3 X5測線（0-95m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.5-3可以看出：測線表層電阻率值較低，第二層電阻率值略高。整體電阻率值均較低，層位清晰，未見明顯異常。5.6 測線X65.6.1 地質雷達成果及分析18、測線X6垂直于壩軸線，距離壩體西側端點6m，方向由南向北，地質雷達剖面圖如下：圖5.6-1 X6測線（82-100米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.6-1可以看出：整體測線層位清晰，同相軸連續，未見明顯異常。5.6.2 超高密度電法成果及分析圖5.6-2 X6測線（0-95m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.6-2可以看出：測線表層電阻率值較低，位于測線45-95m處存在一電阻率略高層，第二層電阻率值略高。整體電阻率值均較低，層位清晰，未見明顯異常。5.7 測線X75.7.1 地質雷達成果及分析測線X7垂直于壩軸線，距離壩體西側端點25m，方向由南向北，地質雷達剖面圖如下：D3圖5.7-1 19、X7測線（32-50米）地質雷達剖面圖D3圖5.7-2 X7測線（50-82米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.7-1、圖5.7-2可以看出：在測線的45.0-55.0m，深度5-8m處，出現了一個明顯的異常區域，雷達電磁波出現較強的反射，推測為測線下方地質體不均勻造成。測線其他位置地質雷達波形層位清晰，無明顯異常，推測為地下地質體均勻。5.7.2 超高密度電法成果及分析D3圖5.7-3 X7測線（0-95m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.7-3可以看出：測線整體電阻率值較低，電阻率值大部分小于80m，在測線的46m-55m、深度5-12m，處出現了1個高阻圈閉異常，推測為測線下方地質體不均20、勻造成。5.8 測線X85.8.1 地質雷達成果及分析測線X8垂直于壩軸線，距離壩體西側端點37m，方向由南向北，地質雷達剖面圖如下：D4圖5.8-1 X8測線（32-50米）地質雷達剖面圖D4圖5.8-2 X8測線（50-82米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.8-1、圖5.8-2可以看出：在測線的48.0-57.0m，深度5-8m處，出現了一個明顯的異常區域，同相軸發生錯斷，雷達電磁波出現較強的反射，推測為測線下方地質體不均勻造成。測線其他位置地質雷達波形層位清晰，無明顯異常，推測為地下地質體均勻。5.8.2 超高密度電法成果及分析D4圖5.8-3 X8測線（0-95m）超高密度電法反演剖面圖21、分析：由圖5.8-3可以看出：測線整體電阻率值較低，電阻率值大部分小于60m，在測線的47m-57m，深度5-12m處出現了一個明顯的高阻異常區域，推測為測線下方地質體不均勻造成。5.9 測線X95.9.1 地質雷達成果及分析測線X9位于壩體南側斜坡中部，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：圖5.9-1 X9測線（0-38米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.9-1可以看出：整體測線層位清晰，同相軸連續，未見明顯異常。推測地下地質體相對較均勻。5.9.2 超高密度電法成果及分析圖5.9-2 X9測線（0-75m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.9-2可以看出：測線整體電阻率值較低，電22、阻率值小于56m，未見明顯異常。推測為測線下方地質體相對較均勻。5.10 測線X105.10.1 地質雷達成果及分析測線X10位于壩體南側坡底，平行于壩軸線，方向由西向東，地質雷達剖面圖如下：圖5.10-1 X10測線（0-32米）地質雷達剖面圖分析：由圖5.10-1可以看出：整體測線層位清晰，同相軸連續，未見明顯異常。推測地下地質體相對較均勻。5.10.2 超高密度電法成果及分析圖5.10-2 X10測線（0-75m）超高密度電法反演剖面圖分析：由圖5.10-2可以看出：測線35-90m表層電阻率值較低，其余部分電阻率值略高。整體電阻率值均較低，層位清晰，未見明顯異常。推測異常匯總以下是本次23、物探工作的異常點的位置及其深度的匯總，見表5-1。表5-1 物探異常點匯總測線異常范圍(m)異常深度(m)測線異常范圍(m)異常深度(m)X125-375-15X6-X225-375-15X745-555-12X3-X847-575-12X4-X9-X5-X10-6 結論、建議及存在問題6.1 結論、建議本次共完成地質雷達、超高密度測線各10條，發現異常4處，未見大規模斷裂、構造。文中所列異常推測是由于地下地質體不均勻引起，是由于先前壩體施工工藝導致。綜合判斷壩體不存在漏水孔洞。建議對該壩體進行利用時，對異常部位進行加固處理。6.2 存在問題對比該壩體部位相關地質資料，壩體主要為素填土，部分為雜填土，其下主要為砂巖（局部含有泥巖夾層）地層。素填土與砂巖、泥巖電阻率較為接近，對異常的判斷存在一定影響，資料解釋可能存在一定誤差。另外，壩體及周圍地表含有垃圾、水泥、鋼筋及電纜等，對地質雷達、超高密度電法勘測均有不小的干擾，影響工作的精密度，對探測結果存在一定影響。