综合物探在广西某核电厂厂址勘探中的应用

综合物探在广西某核电厂厂址勘探中的应用

陈任

陈任

（广西安科岩土工程有限责任公司，广西南宁530023）

摘要:文中简要叙述了综合物探技术在广西某核电厂工程中厂址应用情况，结合钻孔资料对应用效果进行了评价。

关键词:综合物探；电测深；瞬态面波法；声波法

前言

广西某核电厂厂址位于防城港市港口区光坡镇东面约8km的红沙澫南侧，厂址存在区域大断裂，地质情况比较复杂。为了查明厂址区的基岩面起伏情况、不良地质体的特征，为地质专业综合评价勘察场地的岩土工程条件提供物探成果资料。开展了电测深法、瞬态面波法、声波法的综合物探。

1地质概况及地球物理特征

厂址区地貌为沿海丘陵，海岸边出露的基岩岩性主要为浅红色粉砂岩、泥质粉砂岩，据钻孔资料，全风化及强风化岩层厚度较大，中等风化层岩面埋深在60.0m以下。

厂址测区的探测目标体的地电断面大致分为三层，即覆盖层，全～强风化岩层和中～微风化岩层，各层波速与视电阻率相对有差异，见表1。

2工作布置及方法

为了减少物探资料的多解性,提高勘探精度,在厂址区先后选用了三种方法进行综合勘探。

2.1电测深法

电测深法是电法勘探的一种，它的基本原理是对同一个测点，用一系列由小到大的极距进行视电阻率测量，反映由浅至深的地层垂向变化情况，通过视电阻率等值线图对现场实测曲线进行分析和解释。本次采用对称四极电阻率测深法，最大AB/2电极距为110m，采用AB/MN＝5：1的温纳装置。测量仪器为重庆奔腾数控技术研究所生产的WDDS-1数字电阻率仪，供电电源使用1号电池串联使用，最大供电电压为360V直流电源。在测量过程中如遇到异常点、畸变点、可疑点均进行重复观测。测线布置在厂址DS-1、DS-2、DS-3、DS-4。

2.2瞬态面波法

瞬态面波法其基本原理是利用瞬态冲击力作为震源击发面波，然后通过仪器记录面波的垂直分量信号，对面波信号作频谱分析和处理，计算并绘制VR－λ频散曲线，根据频散曲线特征分析地层厚度及波速。外业工作采用12道4Hz检波器接收，道间距为1m～2m，偏移距为6m，采样间隔为0.2ms。测线(点)布置在厂址DS-3、DS-4前段。

2.3声波测井

声波纵波测井采用点测法进行，通过将换能器置于孔底，然后由孔底往上逐点测试，如遇异常井段，进行重复测试。检测仪器采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WSD-2数字声波仪。探头为FSS型一发双收换能器，源距为0.30m，点距为0.20m。测试孔布置为厂址3个钻孔(CKX01、CKX03、CKX04)。

3资料的推断解释及成果分析

厂址电测深勘探资料的推断解释主要以电测深单支曲线为主，电测深单支曲线类型大多为H型和KH型，反映地层为3至4个电性层，综合钻孔地质资料，对应为覆盖层、岩体全、强风化层，结合视电阻率等值线图，推测岩层完整性。视电阻率等值线图出现较明显的“U”字型状，视电阻率值为相对较低值，反映在该处岩石结构发生变化，推测为裂隙发育带；DS-3、DS-4剖面前200m采用面波勘探法，利用面波处理软件所得的频散曲线结合面波速度推测基岩面埋深、岩体的风化分带。厂址各剖面及钻孔综合解释成果如下：

1)基岩面埋深：在多个已知基岩面埋深的钻孔所在位置做电测深点，从而得到多条单支电测深曲线，利用单支电测深曲线极小值相对应的极距与基岩面埋深作出相互比较，进而找出单支电测深曲线极小值相对应的极距与基岩面埋深的规律。在DS-1～DS-4测线范围内，基岩面起伏较大，中部覆盖层厚度较小为1m～7m，大多为5m，各条剖面线近端点两侧，覆盖层厚度较大为5m～29m，大多为10m左右。基岩面埋深最大在DS-4剖面前段0m～290m范围，为20m左右。如DS-4剖面基岩面起伏及埋深详见图2。

2)岩体风化层：从单支电测深曲线和面波频散曲线分析，岩体各风化层面，在曲线上反映为渐变，在层面处电测深单支电测深曲线出现拐点，面波频散曲线斜率发生变化，以此为判断依据，结合钻孔地质资料，划分出岩体的风化层下限界线。覆盖层厚度较小处风化层较厚，厂址范围内全风化与强风化岩层厚度较小，大多小于10m，如DS-4剖面各风化下限线见图2。

3)裂隙构造：勘探范围内没有发现较低阻测点，视电阻率等值线异常不明显。没有发现大的构造通过厂址区。

4)声波测井：通过对厂址3个钻孔各岩体及岩溶裂隙发育带纵波速统计，较完整岩体波速范围值为4878m／s～7140m／s，波速平均值5727m／s，其中裂隙发育带波速范围值1563m／s～5000m／s。从声波速度数值及曲线形状看，岩层裂隙发育带主要在浅部发育，深部发育较少。结合钻孔地质资料分析，异常段主要为岩层裂隙发育。

图2DS-4物探解释推断地质剖面图

4结论

通过厂址所获得的电性信息，根据各测点曲线类型、视电阻率等值线及弹性波的分布特征，结合钻孔地质资料进行对比，提供以下结论：

a)测区内基岩面起伏较大，土层埋深为0.5m～29m左右，大多为10m左右，全风化下限线为2m～30m左右，强风化下限线为5m～36m左右，中风化下限线为8m～56m左右。

b)测区内没有发现明显断裂构造。

c)钻孔声波测井岩体波速范围值为1563m／s～7140m／s，波速平均值5727m／s，反映测试孔岩体完整性较好。

5结束语

实践证明，电法、声波测试与地震法相结合的综合物探方法可以获得更多的地质信息，是物探勘探工作中的一种优化组合。

参考文献：

［1］单娜琳，程志平，刘云祯．工程地震勘探．2003，3．

［2］陈仲侯，王兴泰，杜世汉．工程与环境物探教程．1993，3．