瞬变电磁剖面法的应用实例

四、瞬变电磁剖面法的应用实例

1.界定地下水位

界定乌江两岸地下水位在乌江某电站建成前后的变化。在X轴方向530m、550m、570m处的附近,某勘测设计研究院设有13号、14号、15号钻孔。经钻探验证,地下水位线大约在125m深度处。图4-27中所标示的地下水位线(黑线)基本上与之吻合。

图4-27 乌江某电站瞬变电磁法视电阻率等值线图

(长沙白云仪器开发有限公司提供)

2.寻找地下溶洞或地下防空洞或矿区采空区

在贵阳市某公园应用瞬变电磁法探测地下溶洞。图4-28是两平行测线的物探成果图,两测线相距35m左右。图4-28(a)中X轴方向50m处的小圆圈表示贵阳市某公园的地下溶洞,与实际情况相符。

在重庆大坪医院某生物试验基地调查基地地下是否存在防空洞及其走向。其中5号测线的勘察成果图——多测道V/I异常曲线剖面图以及视电导率拟断面图如图4-29所示:在多测道V/I异常曲线剖面图上,6号测点处有明显的异常,反映出高阻电性特征,即为防空洞的反映;在视电导率拟断面图上,6号测点处的异常以一点为中心呈近圆状分布,视深度约为5.0~7.8m,反映出地下防空洞的空间分布特征和形态。

3.渗漏区探测

根据本次工作的试验情况,参考多种电性参数断面和平面图,解释采渗漏区的分布范围。渗漏区异常推断解释原则:①相邻电性剖面异常形态的相似性;②异常位置符合渗流等地质规律;③渗漏区异常要排除地面干扰。

图4-28 贵阳市某公园瞬变电磁法视电阻率等值线图

(长沙白云仪器开发有限公司提供)

图4-29 重庆大坪医院某生物试验基地瞬变电磁法视电阻率等值线图

(长沙白云仪器开发有限公司提供)

由于野外测量所得并不是地下地质体的真电阻率值,而是视电阻率,与地下地质结构、地形起伏、特殊构造的存在等有着关联,所以,在进行渗漏区范围确定时,采用的是相对异常范围的概念,根据视电阻率等值线断面图,将该区域内的视电阻率高值区域包围的相对低阻区域划定为异常区域,并结合已知的坝体等地质条件,确定低阻异常区为渗漏区。为了更好显示沿剖面横向电性的变化情况,绘制了视电阻率等值线断面图,以探测时地表距离为横坐标,把计算出来的探测深度作为纵坐标,按一定取值间隔,把视电阻率相等的值连接成光滑的曲线,这样就可以画出视电阻等值线断面图。

图中各曲线数据都经过光滑处理。为了便于资料分析、曲线对比,在视电阻率断面图上,把不同数据的曲线圈定区域涂以不同的颜色,并用绘图软件绘制出来。

(1)坝顶探测结果。坝顶瞬变电磁探测剖面沿水库坝轴线,从右岸向左岸探测,起点为右岸侧第一根路灯杆位置,终点为溢洪道闸室右侧,剖面长度共350m。探测结果如图4-30所示。探测方向为竖直向下,主要反映了坝体20m以上范围内的电性变化。重点探测深度为6~20m的电性变化。由于测线较长,为方便起见,将断面图截断,按顺序依次分析。

图4-30(一) 坝轴线视电阻率等值线断面图

图4-30(二) 坝轴线视电阻率等值线断面图

在水平距离为50~60m范围内,探测深度10m以下出现明显的低阻异常,推断50~60m范围内为坝体第一个渗漏区,而0~50m范围内未发现明显的低阻异常,因此推断在0~50m探测深度内无明显渗漏区。

在水平距离89~95m范围内,探测深度10m以下出现明显的低阻异常,推断此处为第二个渗漏异常区,而在60~85m范围内无明显低阻异常,推断此距离探测深度内无明显渗漏区。

在水平距离95~195m范围内,未发现明显的低阻反应,推断该距离探测深度内无明显渗漏区。在195~205m范围内,探测深度10m以下出现明显的低阻反应,推断此处为坝体内第三个渗漏区。

在205~300m范围内,未发现明显的低阻反应区,推断该距离探测深度范围内无明显渗漏区。在305~320m范围内有明显高阻反应,根据工程地质纵剖面图,坝体心墙应为均值黏土,故排除此处为基岩的可能性。结合现场调查资料,判断此处为地下管线埋设位置。

在地下管线右侧325~330m范围内,出现较为明显的低阻异常,推断此处为第四个坝体渗漏区。

(2)右岸进水口交线探测结果。右岸进水口探测距离为50m,近似以进水口管线为中线,探测结果如图4-31所示。探测方向为竖直向下,主要反映了地表以下22m以上范围内的电性变化。重点探测深度为6~22m之间的电性变化。从图4-31可以看出,在0~1m和7~10m范围内为低阻区,推断此处为两个渗流通道。在25~28m范围内出现较为显著的低阻区,根据现场情况判断此处为地下输水线路位置,其他部位无明显异常反应。

(3)右岸进水口边坡探测结果。右岸进水口边坡探测长度为18m,从坡脚探测至路面,探测结果如图4-32所示。探测方向为垂直坡面,主要反映了垂直坡面22m以上范围内的电性变化。重点探测深度为6~22m之间的电性变化。从图4-32可以看出,在1~3m范围内,为低阻异常区,推断此处出现渗流通道。在探测16m以后,出现明显的低阻异常区,结合图4-31的地表探测结果,推断在坡顶垂向方向为输水洞通过位置。

图4-31 右岸进水口地表探测结果

图4-32 右岸进水口地表探测结果