[摘要]葵壩起于延安路東段與環城東路交叉口，往北直接與環城東路相接，不進入葵涌街道。從葵涌向東北沿羅屋田水庫以南山腳行進，再向東在火燒天峰山嶺段設長隧道一座(隧道長4590m)穿越山嶺，進入精細化工園區，終點與園區規劃路網中的東一路與北三路交叉口相接，道路全長6.525公里。本文從葵壩公路工程地質條件出發，對高密度電法在公路工程地質勘察中的應用作了介紹，結合天峰山嶺段隧道勘探結果，得出了高密度電法在公路工程地質勘察應用中的若干結論。
　　[關鍵詞]高密度電法；公路；地質勘察；應用
　　l、引言
　　葵壩路全線均位于生態環境良好的雞公、企石、釣神山山系中，施工期間路基開挖，邊坡防護，隧洞開鑿、植被砍伐將產生大量的臨時棄土并在一定面積范圍破壞現狀良好的山體植被，若不及時清運臨時并采取一定的水土保持治理方案，不僅影響景觀，破壞生態環境，在雨季還容易引發水土流失。此外，還有施工噪聲、揚塵、施工人員的生活污水、垃圾等對道路沿線環境也有一定的影響。其中，有些影響是永久性的，有些影響將隨施工期的結束而結束，且可以通過一定的環保措施得以恢復和緩解。項目施工期間除具有公路建設項目的常規的建設影響外，主要是長距離隧洞開挖過程存在的涌水、巖爆、巖石放射性等環境風險以及運營過程中危險品泄漏的環境風險。
　　為探明現場的地質狀況，為設計提供依據，僅用鉆探難以達到效果，因此必須借助物探方法。地震方法速度慢，價格昂貴；傳統電法信息量小，效率低。近年來發展的高密度電法，它集電剖面和電測深于一體，采用高密度布點，二維地電斷面測量，提供的數據量大，信息多，觀察精度高，速度快，且探測深度靈活。通過在葵壩公路隧道工程地質勘察中的應用表明：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
　　高密度電阻率法實際上是多種排列的常規電阻率法與資料自動反演處理相結合的綜合方法，基本原理與普通電阻率法相同，仍然是以巖土體導電性差異為基礎的一類電法勘探。在現場測量時，將全部電極設置在一定間隔的測點上，然后用多芯電纜將其連接到程控式多路電極轉換器，使電極布設一次完成。測量時由程序控制而動作，從而實現電極排列方式、極距和測點的快速轉換，準確快速地采集大量數據，數據的采集基本實現了自動化，從而可以獲得較豐富的地電結構信息。利用與該系統配套的系列高級電法處理軟件，對采集的數據進行各種處理及結果圖示，使解釋工作更加方便與直觀。
　　3、觀測儀器及技術指標
　　采用重慶WGMD-III型分布式二維高密度激電測量儀器，其主要技術指標如下：
　　電壓通道：土6V
　　測量精度：Vp≥lOmV時，±0.5%±1個字
　　Vp≤lOmV時，±1%±1個字
　　電流通道：5A
　　測量精度：I0≥lOmV時，士0.5%土1個字
　　J，≤lOmV時，±1%土1個字
　　視極化率測量精度：±1%土1個字
　　對50Hz工頻干擾（共模干擾與差模干擾）：壓制優于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號電池8節
　　工作溫度：-10～+50℃，95%RH
　　體積：310mm×210mm×210mm
　　重量：6kg
　　以WJDJ-2型多功能數字直流激電儀為測控主機，配以兩臺WDZJ-1型多路電極轉換器構成WGMD-2型高密度電阻率(電CT)測量系統。
　　4、觀測方法
　　一般采用固定斷面掃描測量，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。測量時，一次將60～120根電極（可做供電電極又可做測量電極）按固定點距布設在測線上，通過多芯電纜與多極電路轉換器連接，在主機控制下可實現電極排列方式、極距及測點的掃描測量。該方法一次測量可完成一條固定斷面下方的16(19)～39條剖面、552(570)～2340個測點的數據采集工作。
　　5、勘探結果
　　5.1測量數據處理及解釋
　　依據RES2DINV最小二乘法計算機反演計算程序的正、反演計算結果，進行綜合分析對比，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，最終形成地質解釋剖面示意圖。
　　5.2隧道勘探成果
　　隧道實測電CT成像斷面為：入口橫斷面，實際放線長度600m，隧道有效解釋長度近100m，共采集570個測點的數據；出口橫斷面，實際放線長度600m，隧道有效解釋長度近100m，共采集570個測點的數據；縱斷面，長度為900m，1140個數據。該隧道共實測4個斷面，采集2280個測點的數據。
　　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，巖性相對較完整。
　　6、結論
　　(1)在工程的初步勘察階段，輔以高密度電法測探首先對場地基巖的巖性、風化均勻程度、風化變化規律及結構構造發育情況進行評價，再根據地層的實際情況采用傳統可靠的勘探手段進行針對性驗證是可行的。
　　(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、井探等加以驗證，才能提出符合實際的解釋結果。筆者認為：其多解性主要是由于影響其結果的復雜性造成的，要提高解釋結果的準確性，需要進一步研究地層的導電性差異與其影響因素之間的關系。
　　7、建議
　　葵壩路工程全線以長隧洞為主，施工期及運營期均存在一定的環境風險。包括運營期危險品車輛的泄漏風險、施工期隧洞的涌水、巖爆和巖石放射性等風險。
　　1. 對于這些風險，本報告均提出相應的風險防范措施，主要是：
　　2. 建議葵壩路的長隧道工程應考慮建立豎向通風井。
　　3. 在隧洞內設置應急設施和報警系統。包括攝像頭和火災感應器以及緊急停車帶。
　　4. 嚴格按照規范要求，開展超前地質預報，做到先探后掘。加強對隧道監測，發現重大事故隱患或地質異常情況，必須認真分析，科學判斷，及時采取有效的工程安全技術防范措施。
　　5. 對于富水地層,巖溶裂隙很發育,斷層破碎帶及儲水構造多,在隧洞開挖中常遇到地下水涌出,工程施工時有地下水要及時排除,要完善抽排水設施,建立防、截、堵、排、抽相結合的綜合措施,及時將地下水排出洞外。
　　6. 建議委托有輻射檢測和評價資質的單位進行全面的放射性檢測和評價，并提出相應的防護措施。施工單位應嚴格落實提出的放射性防護措施。
　　7. 在距離葵涌河最近的路段附近50米范圍內建設防撞欄以及提醒司機警惕和限速、減速、注意安全等路標。
　　8. 建立風險事故應急預案
　　9. 鑒于東側隧道口為壩光社區，建議隧道內設置通風豎井，以緩解隧道口排氣對壩光社區的大氣環境影響。
　　10. 目前，廣東省最長的公路隧道－雙和公路彩虹嶺隧道已經竣工。該項目鶴山市雙和公路鶴城至宅梧段的彩虹隧道總長為5.068km，本工程在下一步初步設計階段的通風、照明、綜合防災設計建議參照彩虹嶺隧洞。
　　作者簡介：韓偉良（1980-）男、河北保定人，主要從事市政道路勘察及路基設計工作。
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