物探在南水北调中线天津干渠勘探中的应用论文.docVIP

　　物探在南水北调中线天津干渠勘探中的应用论文 摘要：采用电测深法、地震反射波法、地质雷达技术对天津干渠地层岩性进行探测，基本查明了沿线砂性土与粘性土(大层)的分布特征，满足了任务要求，取得了较好的地质效果。 关键词：南水北调天津干渠电测深地震反射地质雷达 0 前言 天津干渠是南水北调中线工程的重要组成部分，西起河北省徐水县西黑山村，至天津外环河，全长约154Km。 南水北调中线工程是一项特大型跨流域调水工程，以丹江口水库为水源.freel范围内岩性分层（平原段注重砂性土与粘性土大层划分）；遇基岩时，了解基岩面高程和岩性。 1 地质概况及地球物理特征 区内由西向东跨越地貌单元有：山前丘陵、山前冲洪积倾斜平原、冲洪积平原和冲积海积平原。下面分述其岩性： (1) 山前丘陵：下部为蓟县系浅灰色硅质条带白云岩和青白口系页岩、千枚岩、板岩等。上部为第四系红棕色碎石粘土、棕黄色粘土、壤土等。主要分布在西黑山村附近及其西侧。 (2) 山前冲洪积倾斜平原：主要由冲积、湖积、洪积壤土、砂土、粉细砂等组成，有的地段粘性土夹有钙结核或钙、锰质须状物等。分布在西黑山村～京广铁路西侧。 (3) 冲洪积平原：为古河道和河间地块分布，有河流相、湖相、湖沼相，颗粒组成以细粒为主，有粘土、壤土、粉细砂、细砂、中细砂等，一些地段为薄层细砂与壤土互层，且砂层具微型交错层理。分布在京广铁路～霸州。 (4) 冲积海积平原：为海、陆交互地层，以粘土、壤土为主，局部为砂、粘性土互层。分布在霸州以东～天津。 渠线穿越汇水面积较大的河流共8条，这些河流均属海河水系，且多为季节性河流，雨季行洪，旱季多断流。 由西至东，地下水位埋深逐渐减小(渠首20～30m，渠尾1～2m)。其水质由淡水型变为高矿化度的微咸水，矿化度由京广铁路附近的370mg/L，到外环河附近则高达2670mg/L。 综上所述，由于线路较长，各岩层的沉积环境及其空间变化较大，加之地下水矿化度的巨大变化，致使测区岩层的地球物理特征复杂。经综合分析物探试验、实测成果及地勘资料，得各岩层物性参数(见表1)。 表1 岩层物性参数表 岩 性 电阻率 (Ω·m) 纵波速度 (m/s) 密 度 (g/cm3) 波阻抗 (105g/cm2.·S) 雷达波速 (m/μS) 相对介电 常 数 壤土 (砂壤土) 15～60 300～800 1.55～1.80 0.46～1.44 50～150 4～40 粘土 5～30 600～1300 1.60～1.77 0.96～2.30 70～170 2.6～16 砂 40～600 500～1000 1.24～1.37 0.62～1.37 55～80 15～30 白云岩 350～2000 2800～4000 2.60～2.90 7.28～11.60 80～120 7～16 页 岩 300～1800 2700～4000 2.60～2.85 7.02～11.40 80～115 7～16 由表1知，基岩（白云岩、页岩）与第四系地层间具有较大的电性和弹性差异，具备综合物探的物理前提；粘土、壤土（砂壤土）、砂的电阻率、波阻抗、介电常数等具有一定的差异，可用电阻率法、地震法和地质雷达探测。但第四系地层中有些岩层（如砂层）厚度太薄，且多为中间层展布，在电法或地震曲线上反映不明显，难于准确地划分；同时，由于沿线地下水位埋深较浅，尤其是牛亡 牛河以东至天津外环河段地下水位埋深只有2～3m,.freelin=1.5m，(AB/2)max=200m，当地质物探条件变化时，最大极距适当调整。 2.2 地震反射波法 采用单边激发三次覆盖观测系统。工作参数按展开排列确定，选用检波器间距1m，偏移距15m或28m。 2.3 地质雷达 采用剖面法。使用瑞典RAMAC/GPR地质雷达系统。天线中心频率50MHz，收发天线间距2m。 3 资料解释与成果分析 3.1 电测深法 3.1.1定性分析 (1) 曲线类型 该渠线电测深曲线类型可划分为：H、K、QH、HK等主要类型。 H型曲线：主要分布在桩号0+000～8+700、40+000～48+300、65+300～78+900等渠段。其中第一段：曲线首支为表层较干燥或较密实的壤土（砂壤土），中部低阻为粘土或壤土，尾支呈45°角上升，为高阻的基岩（白云岩、页岩）反映。第二和第三段：曲线为第四系地层的反映，首支为较干燥或较密实的表层砂壤土（壤土），中部低阻为粘土或饱水壤土等，尾支一般为壤土类地层，多以15°～30°角上升。 K型曲线：主要分布在桩号48+500～49+400、51+300～52+000、55+500～56+300、57+580～64+330等渠段，均为第四系地层，其曲线首支为表层壤土（砂壤土），中部为地下水位以上的砂（粉、细、中砂），尾支为壤土