[摘要]葵壩起于延安路東段與環(huán)城東路交叉口，往北直接與環(huán)城東路相接，不進(jìn)入葵涌街道。從葵涌向東北沿羅屋田水庫以南山腳行進(jìn)，再向東在火燒天峰山嶺段設(shè)長(zhǎng)隧道一座(隧道長(zhǎng)4590m)穿越山嶺，進(jìn)入精細(xì)化工園區(qū)，終點(diǎn)與園區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)中的東一路與北三路交叉口相接，道路全長(zhǎng)6.525公里。本文從葵壩公路工程地質(zhì)條件出發(fā)，對(duì)高密度電法在公路工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用作了介紹，結(jié)合天峰山嶺段隧道勘探結(jié)果，得出了高密度電法在公路工程地質(zhì)勘察應(yīng)用中的若干結(jié)論。
　　[關(guān)鍵詞]高密度電法；公路；地質(zhì)勘察；應(yīng)用
　　l、引言
　　葵壩路全線均位于生態(tài)環(huán)境良好的雞公、企石、釣神山山系中，施工期間路基開挖，邊坡防護(hù)，隧洞開鑿、植被砍伐將產(chǎn)生大量的臨時(shí)棄土并在一定面積范圍破壞現(xiàn)狀良好的山體植被，若不及時(shí)清運(yùn)臨時(shí)并采取一定的水土保持治理方案，不僅影響景觀，破壞生態(tài)環(huán)境，在雨季還容易引發(fā)水土流失。此外，還有施工噪聲、揚(yáng)塵、施工人員的生活污水、垃圾等對(duì)道路沿線環(huán)境也有一定的影響。其中，有些影響是永久性的，有些影響將隨施工期的結(jié)束而結(jié)束，且可以通過一定的環(huán)保措施得以恢復(fù)和緩解。項(xiàng)目施工期間除具有公路建設(shè)項(xiàng)目的常規(guī)的建設(shè)影響外，主要是長(zhǎng)距離隧洞開挖過程存在的涌水、巖爆、巖石放射性等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)以及運(yùn)營(yíng)過程中危險(xiǎn)品泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
　　為探明現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，僅用鉆探難以達(dá)到效果，因此必須借助物探方法。地震方法速度慢，價(jià)格昂貴；傳統(tǒng)電法信息量小，效率低。近年來發(fā)展的高密度電法，它集電剖面和電測(cè)深于一體，采用高密度布點(diǎn)，二維地電斷面測(cè)量，提供的數(shù)據(jù)量大，信息多，觀察精度高，速度快，且探測(cè)深度靈活。通過在葵壩公路隧道工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用表明：高密度電法是一種行之有效的方法。
　　2、高密度電法的基本原理
　　高密度電阻率法實(shí)際上是多種排列的常規(guī)電阻率法與資料自動(dòng)反演處理相結(jié)合的綜合方法，基本原理與普通電阻率法相同，仍然是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一類電法勘探。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，將全部電極設(shè)置在一定間隔的測(cè)點(diǎn)上，然后用多芯電纜將其連接到程控式多路電極轉(zhuǎn)換器，使電極布設(shè)一次完成。測(cè)量時(shí)由程序控制而動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電極排列方式、極距和測(cè)點(diǎn)的快速轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確快速地采集大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的采集基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，從而可以獲得較豐富的地電結(jié)構(gòu)信息。利用與該系統(tǒng)配套的系列高級(jí)電法處理軟件，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理及結(jié)果圖示，使解釋工作更加方便與直觀。
　　3、觀測(cè)儀器及技術(shù)指標(biāo)
　　采用重慶WGMD-III型分布式二維高密度激電測(cè)量?jī)x器，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：
　　電壓通道：土6V
　　測(cè)量精度：Vp≥lOmV時(shí)，±0.5%±1個(gè)字
　　Vp≤lOmV時(shí)，±1%±1個(gè)字
　　電流通道：5A
　　測(cè)量精度：I0≥lOmV時(shí)，士0.5%土1個(gè)字
　　J，≤lOmV時(shí)，±1%土1個(gè)字
　　視極化率測(cè)量精度：±1%土1個(gè)字
　　對(duì)50Hz工頻干擾（共模干擾與差模干擾）：壓制優(yōu)于80dB
　　輸入阻抗：≥50Mfl
　　最大供電電壓：800～900V
　　最大供電電流：±5A
　　儀器電源電流：≤55mA
　　儀器電源：1號(hào)電池8節(jié)
　　工作溫度：-10～+50℃，95%RH
　　體積：310mm×210mm×210mm
　　重量：6kg
　　以WJDJ-2型多功能數(shù)字直流激電儀為測(cè)控主機(jī)，配以兩臺(tái)WDZJ-1型多路電極轉(zhuǎn)換器構(gòu)成WGMD-2型高密度電阻率(電CT)測(cè)量系統(tǒng)。
　　4、觀測(cè)方法
　　一般采用固定斷面掃描測(cè)量，最常用的電極裝置為α排列(溫納裝置AMNB)、β排列(偶極裝置ABMN)、y排列(微分裝置AMBN)，也可以采用三極裝置等。測(cè)量時(shí)，一次將60～120根電極（可做供電電極又可做測(cè)量電極）按固定點(diǎn)距布設(shè)在測(cè)線上，通過多芯電纜與多極電路轉(zhuǎn)換器連接，在主機(jī)控制下可實(shí)現(xiàn)電極排列方式、極距及測(cè)點(diǎn)的掃描測(cè)量。該方法一次測(cè)量可完成一條固定斷面下方的16(19)～39條剖面、552(570)～2340個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集工作。
　　5、勘探結(jié)果
　　5.1測(cè)量數(shù)據(jù)處理及解釋
　　依據(jù)RES2DINV最小二乘法計(jì)算機(jī)反演計(jì)算程序的正、反演計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行綜合分析對(duì)比，剔除因地形或電極周圍不均勻體所引起的干擾異常，去偽存真，根據(jù)巖性的電性特征，選擇合理的等值線間隔和色彩，最終形成地質(zhì)解釋剖面示意圖。
　　5.2隧道勘探成果
　　隧道實(shí)測(cè)電CT成像斷面為：入口橫斷面，實(shí)際放線長(zhǎng)度600m，隧道有效解釋長(zhǎng)度近100m，共采集570個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；出口橫斷面，實(shí)際放線長(zhǎng)度600m，隧道有效解釋長(zhǎng)度近100m，共采集570個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；縱斷面，長(zhǎng)度為900m，1140個(gè)數(shù)據(jù)。該隧道共實(shí)測(cè)4個(gè)斷面，采集2280個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
　　入口橫斷面電阻率CT成像圖，表層為坡積物，電阻率變化較大；下部為基巖，但巖性不太完整，可見明顯的裂隙，左側(cè)為一條明顯的斷層。
　　出口橫斷面電阻率CT成像圖，表層為坡積物，電阻率變化較大；下部為基巖，巖性相對(duì)較完整。
　　6、結(jié)論
　　(1)在工程的初步勘察階段，輔以高密度電法測(cè)探首先對(duì)場(chǎng)地基巖的巖性、風(fēng)化均勻程度、風(fēng)化變化規(guī)律及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，再根據(jù)地層的實(shí)際情況采用傳統(tǒng)可靠的勘探手段進(jìn)行針對(duì)性驗(yàn)證是可行的。
　　(2)作為一種間接的勘探手段，高密度電法勘探結(jié)果的解釋又具有多解性，需要利用直接勘探手段，諸如鉆探、井探等加以驗(yàn)證，才能提出符合實(shí)際的解釋結(jié)果。筆者認(rèn)為：其多解性主要是由于影響其結(jié)果的復(fù)雜性造成的，要提高解釋結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要進(jìn)一步研究地層的導(dǎo)電性差異與其影響因素之間的關(guān)系。
　　7、建議
　　葵壩路工程全線以長(zhǎng)隧洞為主，施工期及運(yùn)營(yíng)期均存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。包括運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)品車輛的泄漏風(fēng)險(xiǎn)、施工期隧洞的涌水、巖爆和巖石放射性等風(fēng)險(xiǎn)。
　　1. 對(duì)于這些風(fēng)險(xiǎn)，本報(bào)告均提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，主要是：
　　2. 建議葵壩路的長(zhǎng)隧道工程應(yīng)考慮建立豎向通風(fēng)井。
　　3. 在隧洞內(nèi)設(shè)置應(yīng)急設(shè)施和報(bào)警系統(tǒng)。包括攝像頭和火災(zāi)感應(yīng)器以及緊急停車帶。
　　4. 嚴(yán)格按照規(guī)范要求，開展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，做到先探后掘。加強(qiáng)對(duì)隧道監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)重大事故隱患或地質(zhì)異常情況，必須認(rèn)真分析，科學(xué)判斷，及時(shí)采取有效的工程安全技術(shù)防范措施。
　　5. 對(duì)于富水地層,巖溶裂隙很發(fā)育,斷層破碎帶及儲(chǔ)水構(gòu)造多,在隧洞開挖中常遇到地下水涌出,工程施工時(shí)有地下水要及時(shí)排除,要完善抽排水設(shè)施,建立防、截、堵、排、抽相結(jié)合的綜合措施,及時(shí)將地下水排出洞外。
　　6. 建議委托有輻射檢測(cè)和評(píng)價(jià)資質(zhì)的單位進(jìn)行全面的放射性檢測(cè)和評(píng)價(jià)，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。施工單位應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)提出的放射性防護(hù)措施。
　　7. 在距離葵涌河最近的路段附近50米范圍內(nèi)建設(shè)防撞欄以及提醒司機(jī)警惕和限速、減速、注意安全等路標(biāo)。
　　8. 建立風(fēng)險(xiǎn)事故應(yīng)急預(yù)案
　　9. 鑒于東側(cè)隧道口為壩光社區(qū)，建議隧道內(nèi)設(shè)置通風(fēng)豎井，以緩解隧道口排氣對(duì)壩光社區(qū)的大氣環(huán)境影響。
　　10. 目前，廣東省最長(zhǎng)的公路隧道－雙和公路彩虹嶺隧道已經(jīng)竣工。該項(xiàng)目鶴山市雙和公路鶴城至宅梧段的彩虹隧道總長(zhǎng)為5.068km，本工程在下一步初步設(shè)計(jì)階段的通風(fēng)、照明、綜合防災(zāi)設(shè)計(jì)建議參照彩虹嶺隧洞。
　　作者簡(jiǎn)介：韓偉良（1980-）男、河北保定人，主要從事市政道路勘察及路基設(shè)計(jì)工作。
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