工程物探作為道路勘察的輔助手段之一，在巖溶路基檢測中發揮的優勢更為明顯。 本文結合工程實例，采用超高密度電法和地震影像法勘探現場，查明測量區域巖溶發育情況和分布范圍，結合鉆探驗證，有效地完成了巖溶勘察任務，為路基設計工程提供了科學依據。 實踐表明，結合現場地形條件，選擇兩種以上合適的磁翻柱液位計進行綜合分析，可以使調查結果更加準確、高效、經濟。

　　隨著經濟社會的快速發展，高速公路等基礎設施建設迎來了新的熱潮，特別是在急需脫貧致富的西南部地區。 這些地區喀斯特地形分布廣泛，其地形區容易形成溶洞、溶槽、落水洞、地下道等巖溶形態。 這些巖溶問題對高速公路路基有很多不良影響，主要表現在[1-2]

　　1巖溶形態建立基礎

　　巖石面起伏程度大，引起上觀地基的壓縮不均，隨著車載振動等的影響，有可能引起路基不均勻沉降、路面開裂等現象；

　局部隱伏巖溶規模大，路基未經處理時，地基承載力不足，受上部荷載或振動的影響，可能引起巖溶地面塌陷等災害。 因此，有效準確地揭示路基隱伏巖溶發育狀況，對高速公路設計、施工及運營的合理性和安全性具有重要意義。

　　工程物探作為高速公路勘察的輔助手段之一，在巖溶路基勘察中表現出突出的優勢。 巖土探測常用的磁翻柱液位計有高密度電法[3]、淺層地震法[4]、地質雷達法[5]等。 但是，磁翻柱液位計都具有主觀多解性，只有結合現場地形條件，選擇兩種以上適合開展工作的方法進行綜合解釋分析，才能明確巖溶發育情況，提高調查效率，降低經濟成本。 本文針對廣西某高速公路K39 940~K40 480段巖溶路基調查實例，根據現場地形條件，采用超高密度電法和地震影像法兩種方法相結合的綜合磁反演管柱液位計，通過兩種解釋結果和開挖結果的驗證比較，得出路基區巖溶分布范圍和發育情況

　　1相關工程磁翻柱液位計的原理

　　1.1超高密度電法[6]

　　超高密度電阻率法在原理上仍然屬于電阻率法的范疇，因此視電阻率的計算原理與常規電阻率法相同。 但是，與常規電阻率法相比，該方法比常規電阻率法測量點密度大得多，因此得到的數據量比常規電阻率法多得多，從而得到的地質信息更豐富。 同時，超高密度電阻率法可以按照電極轉換器設定的相關排列自動跑極化。 常用的維也納序列()和偶極子序列))如圖1所示。 一次序列中同時進行了電截面和電測深數據的快速采集，并能現場進行數據的實時處理，完全改變了傳統的電測法勘探工作方式，減輕了勞動強度，從而大大提高了效率。1.2地震影像法[7]

　　地震影像法是基于最佳偏移距離技術的反射波法發展起來的常用淺層地震勘探方法。 該方法通常在最佳窗口內選擇合適的偏移距離，多次以相同的點距同步移動激發點和接收點，記錄有效地震波的波形，可以得到地震影像的時間剖面，根據剖面波形特征判斷地質體的水平和垂直方向的變化信息。 其工作原理見圖2，其中反射波、衍射波、面波、折射波都可以作為地震影像法中的有效波形。 由于激勵和接收的條件一定，如果地質介質條件一定，在地震影像的時間剖面上，由有效波得到的同相軸應該是直線。 地質介質條件變化時，如果遇到溶洞等，其同相軸會出現線段偏移、弧形等特征。 無論如何，在合適的偏移距離接收到的有效波都具有良好的信噪比和分辨率，所得地震影像的時間剖面所呈現的波形簡單直觀，易于判別分析。

　　2工程實例分析

　　2.1工程概況

　　廣西擬建設高速公路K39 940~K40 480區間，但整體地形起伏較大，呈現u字型特征。 測量了兩側為峰、中間為山谷、巖質山峰隆起、基巖外露、石芽突出、坡度10~50，谷地沉積少量蓋層，主要為第四系粘土層，坡度<10的巖溶發育，根據地質測繪顯示因此，有必要進一步明確該道路區間隱伏巖溶發育狀況和分布范圍，為路基設計提供可靠的地質依據。

　　2.2調查巖溶發育和物性特征

　　探測區間朝向南北方向，測量區內北部有人工池，調查期間水深約0.5~1.5m，很淺。 在K40 040~K40 080左側發現4處地下水排出口，主要形態為巖溶裂縫，調查期間為枯水期，只有1處水流出，前往前述北部的魚池。 另外，K40 160的右側10m有滴水孔，孔的直徑約1.5m，深度不明，具有去水作用。 測量區內巖溶多為構造裂隙型和管型，巖溶發育較強，局部存在規模較大的巖溶形態。 測量區內第四系蓋層與基巖、巖溶體(填充物或未充填、含水率高低)及其周邊巖土體之間存在明顯的電差異和彈性波速度差異，可形成明顯的電特征界面和波速特征界面，為開展該地區超高密度電法調查和地震影像調查提供了良好的測量區的典型物性參數如表1所示。2.3現場探測方案

　　此次超高密度電法勘探采用了WGMD-9超高密度電法測量系統。 該儀器由重慶奔騰研究所生產，分別沿沿線中心線、路基兩側線平行布置3條測量線，間隔約13m，每排電極數60個，點距3m，最大測量層數19層，最大AB/2=94.5m。 此次的地震影像法探測器采用了德國DMT公司制造的Summitplus型地震計。 根據現場地形條件，沿線中心線配置1條縱向測量線，參考現場試驗，采用單次激勵、單通道接受方式，測量時點距1m、偏移距離10m、70kg落錘激勵。

　　2.4.1超高密度電法

　　此次的超高密度電法數據利用RES2DINV高密度電法反演軟件進行處理。 首先刪除壞點，保證數據質量，然后導入地形數據，進行地形修正； 然后，選擇格式變換及適當的反轉參數和反轉方法進行反轉計算等步驟； 最終形成電阻率等值線圖。 典型的截面如圖3所示。 通常，巖溶發育形態如溶洞充填、溶蝕裂隙帶在電阻率等值線圖上對周邊巖土體表現出低阻力異常，電阻率突變(變小)，且呈VU、o形等低阻力形態。

　　由圖2可知，L2檢測線84~94m出現電阻率低的電阻異常，呈u字型特征，推測為巖溶發育區，主要發育溶解裂隙、溶洞等。 現場調查表明，孔頂高程約為344m，孔底高程約為341m，有可能是巖溶通道的一部分。 2檢測線136~148m出現縱向低電阻異常，推測為大規模溶解裂隙帶或斷層帶。

　　2.4.2地震影像法

　　此次地震影像法的數據處理采用地理空間位相顯微鏡專業的地震勘探軟件進行了靜校正、道路均衡、一維濾波、二維濾波、反褶積、去噪等處理步驟，最終得到了地震影像的時間剖面圖。 必須注意的是，在數據處理中不需要進行手動校正的步驟，節約了數據處理的時間，減少了數據處理中產生的人工誤差。 本工程典型地質影像的時間剖面如圖4所示。 一般巖溶在地震影像的時間剖面圖中主要表現為同相軸錯亂、衍射波發生、頻率下降等形態。

　　 現場勘查表明，這幾個異常區和地表發育的4處地下水出口構成巖溶通道，埋深約2.5m。根據上述數據處理方法和解釋標準，對超高密度電法和地震影像法得到的結果進行了疊加綜合分析，以兩者重疊的區為重點異常區，圍住了勘探區的隱伏巖溶異常區。 根據勘探推算結果，測量區配置了3個驗證鉆探孔，鉆探資料顯示，鉆探孔ZK3在勘探包圍的異常深度遇到溶洞； 鉆探孔ZK1、ZK2位于勘探圈異常區域，巖芯和節理裂隙發育，部分有溶解現象，與綜合勘探估算結果基本一致。

　　(1)此次綜合磁反柱液位計從不同物性角度為勘探成果做出了貢獻)超高密度電法根據巖石層電阻率的不同識別巖溶形態； 地震影像勘探根據不連續波群的反射現象判定巖溶發育的特征。 兩者優勢互補、相互見證，揭示了測量區域巖溶發育狀況和分布范圍等，有效完成了巖溶勘察任務，為路基設計工程提供了科學依據，展現了成本低、效率高的特點。

　　(2)地球物理勘探方法具有多解性，且對于不同的地形地質條件、不同的磁翻柱液位計有各自的優勢和局限性，勘探的深度和精度也出現了明顯的差異。 實踐證明，結合現場條件，選擇兩種以上合適的勘探手段的綜合勘探方法，可以使調查結果更加準確、高效、經濟。