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【摘 要】 滩涂及浅水带为目前物探工、作的难点区域，本工程实例通过反复试验对不同地段采用了恰当的工作方法和合理的施工参数，取得了满意的结果。本文通过该实例对滩涂及浅水带的物探方法应用做个简要的分析。
【关键词】 浅水带；滩涂；综合物探
1.前言
某石化公司大管廊采用多条管道同廊敷设，管径Φ100～Φ700，管廊宽度5m。根据相关部门要求，线路调整段主要途径沿海规划围垦工业园区域线路调整总长度约9.4km（图1）。
经过踏勘，查明现场围堤已经建成，回填尚未进行。主厂区回填高程为5.0m（国家85高程系），因此，该区域规划陆域回填高程也可按照5.0m考虑，线路调整段沿线高程范围主要为-1.6～1.0m。目前调整路由方案为：建设约长6.2km，宽9m道路，在道路上埋设管廊带，以某山处已建隔堤为交点，划分为两段，东段长约4km，西段长约2.2km。
2.地球物理特征
依据《工可阶段选线勘察报告》所揭露的地质情况，西段淤泥层较薄，平均厚度为2.0m左右，水深约0.2-0.5m；东段淤泥层较厚，平均厚度为8.5m左右，最厚达15m，水深约0.8-1.0m；局部表面见基岩出露，地质条件复杂。主要地层有：第四系地层主要有全新统海陆交互相沉积层（Q4al+m）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、残积层（Qel），局部地表见零星分布的人工填土（Q4ml）。基岩为燕山早期花岗岩（γ52），局部穿插辉绿岩脉（β），均为硬质岩。
浅层地震勘查测线涉及到的基岩多为花岗岩分布，上覆地层为第四系松散层，路由区内主要岩性的速度资料归纳于表1。
（1）第四系与下伏基岩间纵、横波速差异明显，其间构成良好的反射及折射界面。基岩顶部普遍存在强风化现象，使其波速显著降低，但与第四系间仍有差异，仍可构成较好的反射界面，地层中的软弱层在面波频散曲线上会有良好反映。
（2）第四系由浅至深主要有：淤泥、淤泥混砂、细砂、残积土，其波速依次增大，在干扰小时，其间可形成一定的反射界面。
3.工作思路与方法技术
3.1技术思路
由于该拟建区地质条件复杂，软弱层分布没有规律，而架设管廊带的道路对沉降有比较严格的要求（尤其是软弱地基），将来已建海堤以内都要填平（比拟建道路要高），拟建区域为花岗岩分布区，地层分布不均，为了查清拟建道路区域的地层分布情况（尤其是软弱层），需要进行物探工作，沿线区域水浅，一般常规物探无法工作，须采用综合物探方法，查明地层分布（尤其是软弱层的分布）、基岩界面分布，以满足施工图设计要求。
结合现场地质条件，将工区分为水域和陆域两部分：
（1）水域采用多道浅层地震纵波反射法、浅地层剖面法查明软弱层分布及基岩起伏形态；
（2）近岸陆域采用浅地震横波反射、高密度电法、面波、地震映像及折射法查明软弱层分布及基岩起伏形态；
（3）定位采用DGPS；
（4）结合地质、钻孔资料对本次综合物探勘察成果进行综合地质解释，重点划分出软弱地层的分布。
海陆域地球物理勘查应依据相关的国家技术规范和行业标准，在充分收集和了解该海域水深及覆盖层厚度资料基础上，对观测系统进行初步设计，并通过现场施工条件分析及试验后调整，确定最终观测系统和技术参数，所采用的方法、技术手段、仪器设备等均须能够满足各勘探目标的深度和精度要求。
3.2测线布置
根据图1线路调整示意图，在调整段路上布置多条测线，各测线端点坐标、长度及工作方法见表2。
3.3导航定位
本次水域工程物探工作的导航定位采用美国Trimble公司的DSM-132信标仪，其主要技术指标如表3：
导航软件选用南方测绘公司的海洋测绘专用软件。工作之前，在测区附近用信标仪连测陆地已知点，计算当地WGS-84坐标至1954年北京坐标的转换七参数。
工作时先将设计的探测范围与测线坐标输入导航微机，导航员依据南方导航软件指挥工作船按设计路径航行，并随时纠正航向及检查定位精度。DGPS接收机置于工作船上，通过接收卫星信号及固定信标台发出的差分信号，对定位数据进行实时差分，达到定位目的实时读取DSM-132信标仪的定位数据，同时将定位数据传输到浅地层剖面仪（或浅层地震等）的工作微机中，与探测数据形成统一的文件一并存贮。
本次陆域勘察的测地工作采用GPS测放测线端点、拐点，测绳量距确定检波点、炮点的位置。
本次探测工作采用的坐标系统为1954年北京坐标系。
3.4浅地震反射法
海域浅地震采用水上纵波反射法，陆域采用浅地震横波反射法。
3.4.1仪器设备
海域：地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道）；震源采用国产HX-DHH-03J型电火花震源（图2）；接收采用水听器。
陸域：地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道）；震源采用震源采用18磅大锤锤击铁板方式；接收采用国产38Hz横波检波器。
3.4.2施工方式
海域：采用单边激发、单边接收拖拉式连续航行和定时激发、自动接收记录方式。开工前，先进行现场试验工作，以选择最佳的技术参数。经试验施工技术参为：激发能量12000焦耳，激发间隔10s，采样率0.25ms，记录长度256ms，偏移距1m，覆盖次数4次。
陆域：本次施工横波反射法经试验采用施工参数如下：
道间距：2m；排列长度：46m；迭加次数：4次；
炮间距：6m；偏移距：18m；采样率：1ms；
记录长度：1024ms
3.4.3数据处理 地震记录整理，根据实测航迹图进行有效炮记录抽选，保证覆盖次数，重新构成新的文件序列。然后进行下面两种处理。
常规处理，一般为频率滤波、速度扫描、动校正叠加处理等，形成初步反射地震时间剖面图，主要作为外业质量监控及初步解释用。
后期处理，在常规处理基础上，后期在工作站上拟进行反褶积、多次速度分析、剩余静校正、FK滤波及去噪等特殊处理，以期达到突出有效波、压制干扰波之目的，形成最终反射地震时间剖面图，作为成果解释用。
3.5浅地层剖面工作
3.5.1仪器设备
采用英国AAE公司的CSP300浅地层剖面探测系统，其主要技术指标如表4：
激发采用CSP300发射控制器及Boomer发射板震源，接收采用20单元组合水听器构成的阵列电缆，记录采用Geopro记录笔记本。
3.5.2施工方式
正式施工采用拖曳式连续观测方式（图4），通过试验，确定本次浅地层剖面探测工作的Boomer发射板与接收水听器分别拖曳于工作船的船尾左右二侧，间距2m，距信标仪接受天线10m，发射能量采用300J，记录长度为300ms，采样间隔60us。工作时发射机向水底发射一定频率的脉冲信号，接收水听器同步接收水底及地层的回波信号，通过专用的软件对接收数据处理后形成相应的地层剖面记录图。
作业时尽量保持1节匀速航行以减小噪声，并通过显示屏直接对探测质量进行控制。
3.5.3资料处理
主要对记录图像进行带通滤波处理，以突出有效界面反射图像的清晰度。
3.6面波法
3.6.1仪器设备
地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道），检波器采用专用低频（4.5Hz）面波检波器接收，震源采用标贯锤。
3.6.2施工方式
面波法采用多道点测法。
3.6.3资料处理
面波数据利用专用软件进行分析，划出地层分布情况，折射波法，通过绘制时距曲线，采用t0法计算地层的折射波速及地层厚度。
3.7折射波法
3.7.1仪器设备
地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道），接收采用10Hz检波器，震源采用18磅大锤。
3.7.2施工方式
折射波法采用追逐相遇法进行探测。本次折射波施工经试验采用施工参数如下：
道间距：2m；排列长度：46m；偏移距：46m
采样率：0.25ms记录长度：256ms
3.7.3资料处理
折射波法，通过绘制时距曲线，采用t0法计算地层的折射波速及地层厚度。
3.8高密度电法
3.8.1仪器设备
高密度电法勘察采用国产DUK—2型多功能数字电测仪，该仪器观测精度高，且采用人机对话方式，操作方便。
3.8.2施工方式
由于场地条件限制，高密度电法布线长度有限，工作装置改为单极装置。电极间距离3米，一次布极120根，排列长度为357米，供电采用270伏直流电。
3.8.3资料处理
所有高密度电法勘察采集的视电阻率值（ρS）资料经输入计算机处理后，绘制成高密度电法视电阻率断面图。
4.剖面图编制及综合地质解释
4.1时深换算及剖面图编制
根据各测线浅层地震时间剖面图，认真进行有效波的相位对比和同相轴追踪。先对标准层位（如基岩面或海底）的反射相位连续追踪，再对第四系层位进行对比分析，力求连续、准确，在以上相位分析的基础上，根据对有钻孔控制的地层深度资料反算等方法选定合适的速度进行时─深换算。
對浅地层剖面，先划分反射层位，推断相应的地层界线，着重于浅部层位的地质解释，在反射层位分析的基础上，按一定速度进行时深换算，图件编制与浅层地震结果统一构制。
4.2综合地质解释
在充分收集与本项目有关的地质及钻孔资料的基础上，结合本次勘查资料，进行第四系分层、确定基岩面及软弱地层的分布，构制成各测线的地质解释剖面图。
5.结语
滩涂、浅水带目前是沿海大开发的重点区域，大量的基础建设急需查明地质情况，采用综合的物探方法互相补充和印证，为此提供了一种快捷、经济、可靠的的勘查手段。
【关键词】 浅水带；滩涂；综合物探
1.前言
某石化公司大管廊采用多条管道同廊敷设，管径Φ100～Φ700，管廊宽度5m。根据相关部门要求，线路调整段主要途径沿海规划围垦工业园区域线路调整总长度约9.4km（图1）。
经过踏勘，查明现场围堤已经建成，回填尚未进行。主厂区回填高程为5.0m（国家85高程系），因此，该区域规划陆域回填高程也可按照5.0m考虑，线路调整段沿线高程范围主要为-1.6～1.0m。目前调整路由方案为：建设约长6.2km，宽9m道路，在道路上埋设管廊带，以某山处已建隔堤为交点，划分为两段，东段长约4km，西段长约2.2km。
2.地球物理特征
依据《工可阶段选线勘察报告》所揭露的地质情况，西段淤泥层较薄，平均厚度为2.0m左右，水深约0.2-0.5m；东段淤泥层较厚，平均厚度为8.5m左右，最厚达15m，水深约0.8-1.0m；局部表面见基岩出露，地质条件复杂。主要地层有：第四系地层主要有全新统海陆交互相沉积层（Q4al+m）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、残积层（Qel），局部地表见零星分布的人工填土（Q4ml）。基岩为燕山早期花岗岩（γ52），局部穿插辉绿岩脉（β），均为硬质岩。
浅层地震勘查测线涉及到的基岩多为花岗岩分布，上覆地层为第四系松散层，路由区内主要岩性的速度资料归纳于表1。
（1）第四系与下伏基岩间纵、横波速差异明显，其间构成良好的反射及折射界面。基岩顶部普遍存在强风化现象，使其波速显著降低，但与第四系间仍有差异，仍可构成较好的反射界面，地层中的软弱层在面波频散曲线上会有良好反映。
（2）第四系由浅至深主要有：淤泥、淤泥混砂、细砂、残积土，其波速依次增大，在干扰小时，其间可形成一定的反射界面。
3.工作思路与方法技术
3.1技术思路
由于该拟建区地质条件复杂，软弱层分布没有规律，而架设管廊带的道路对沉降有比较严格的要求（尤其是软弱地基），将来已建海堤以内都要填平（比拟建道路要高），拟建区域为花岗岩分布区，地层分布不均，为了查清拟建道路区域的地层分布情况（尤其是软弱层），需要进行物探工作，沿线区域水浅，一般常规物探无法工作，须采用综合物探方法，查明地层分布（尤其是软弱层的分布）、基岩界面分布，以满足施工图设计要求。
结合现场地质条件，将工区分为水域和陆域两部分：
（1）水域采用多道浅层地震纵波反射法、浅地层剖面法查明软弱层分布及基岩起伏形态；
（2）近岸陆域采用浅地震横波反射、高密度电法、面波、地震映像及折射法查明软弱层分布及基岩起伏形态；
（3）定位采用DGPS；
（4）结合地质、钻孔资料对本次综合物探勘察成果进行综合地质解释，重点划分出软弱地层的分布。
海陆域地球物理勘查应依据相关的国家技术规范和行业标准，在充分收集和了解该海域水深及覆盖层厚度资料基础上，对观测系统进行初步设计，并通过现场施工条件分析及试验后调整，确定最终观测系统和技术参数，所采用的方法、技术手段、仪器设备等均须能够满足各勘探目标的深度和精度要求。
3.2测线布置
根据图1线路调整示意图，在调整段路上布置多条测线，各测线端点坐标、长度及工作方法见表2。
3.3导航定位
本次水域工程物探工作的导航定位采用美国Trimble公司的DSM-132信标仪，其主要技术指标如表3：
导航软件选用南方测绘公司的海洋测绘专用软件。工作之前，在测区附近用信标仪连测陆地已知点，计算当地WGS-84坐标至1954年北京坐标的转换七参数。
工作时先将设计的探测范围与测线坐标输入导航微机，导航员依据南方导航软件指挥工作船按设计路径航行，并随时纠正航向及检查定位精度。DGPS接收机置于工作船上，通过接收卫星信号及固定信标台发出的差分信号，对定位数据进行实时差分，达到定位目的实时读取DSM-132信标仪的定位数据，同时将定位数据传输到浅地层剖面仪（或浅层地震等）的工作微机中，与探测数据形成统一的文件一并存贮。
本次陆域勘察的测地工作采用GPS测放测线端点、拐点，测绳量距确定检波点、炮点的位置。
本次探测工作采用的坐标系统为1954年北京坐标系。
3.4浅地震反射法
海域浅地震采用水上纵波反射法，陆域采用浅地震横波反射法。
3.4.1仪器设备
海域：地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道）；震源采用国产HX-DHH-03J型电火花震源（图2）；接收采用水听器。
陸域：地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道）；震源采用震源采用18磅大锤锤击铁板方式；接收采用国产38Hz横波检波器。
3.4.2施工方式
海域：采用单边激发、单边接收拖拉式连续航行和定时激发、自动接收记录方式。开工前，先进行现场试验工作，以选择最佳的技术参数。经试验施工技术参为：激发能量12000焦耳，激发间隔10s，采样率0.25ms，记录长度256ms，偏移距1m，覆盖次数4次。
陆域：本次施工横波反射法经试验采用施工参数如下：
道间距：2m；排列长度：46m；迭加次数：4次；
炮间距：6m；偏移距：18m；采样率：1ms；
记录长度：1024ms
3.4.3数据处理 地震记录整理，根据实测航迹图进行有效炮记录抽选，保证覆盖次数，重新构成新的文件序列。然后进行下面两种处理。
常规处理，一般为频率滤波、速度扫描、动校正叠加处理等，形成初步反射地震时间剖面图，主要作为外业质量监控及初步解释用。
后期处理，在常规处理基础上，后期在工作站上拟进行反褶积、多次速度分析、剩余静校正、FK滤波及去噪等特殊处理，以期达到突出有效波、压制干扰波之目的，形成最终反射地震时间剖面图，作为成果解释用。
3.5浅地层剖面工作
3.5.1仪器设备
采用英国AAE公司的CSP300浅地层剖面探测系统，其主要技术指标如表4：
激发采用CSP300发射控制器及Boomer发射板震源，接收采用20单元组合水听器构成的阵列电缆，记录采用Geopro记录笔记本。
3.5.2施工方式
正式施工采用拖曳式连续观测方式（图4），通过试验，确定本次浅地层剖面探测工作的Boomer发射板与接收水听器分别拖曳于工作船的船尾左右二侧，间距2m，距信标仪接受天线10m，发射能量采用300J，记录长度为300ms，采样间隔60us。工作时发射机向水底发射一定频率的脉冲信号，接收水听器同步接收水底及地层的回波信号，通过专用的软件对接收数据处理后形成相应的地层剖面记录图。
作业时尽量保持1节匀速航行以减小噪声，并通过显示屏直接对探测质量进行控制。
3.5.3资料处理
主要对记录图像进行带通滤波处理，以突出有效界面反射图像的清晰度。
3.6面波法
3.6.1仪器设备
地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道），检波器采用专用低频（4.5Hz）面波检波器接收，震源采用标贯锤。
3.6.2施工方式
面波法采用多道点测法。
3.6.3资料处理
面波数据利用专用软件进行分析，划出地层分布情况，折射波法，通过绘制时距曲线，采用t0法计算地层的折射波速及地层厚度。
3.7折射波法
3.7.1仪器设备
地震仪采用美国产Nz数字地震仪（24道），接收采用10Hz检波器，震源采用18磅大锤。
3.7.2施工方式
折射波法采用追逐相遇法进行探测。本次折射波施工经试验采用施工参数如下：
道间距：2m；排列长度：46m；偏移距：46m
采样率：0.25ms记录长度：256ms
3.7.3资料处理
折射波法，通过绘制时距曲线，采用t0法计算地层的折射波速及地层厚度。
3.8高密度电法
3.8.1仪器设备
高密度电法勘察采用国产DUK—2型多功能数字电测仪，该仪器观测精度高，且采用人机对话方式，操作方便。
3.8.2施工方式
由于场地条件限制，高密度电法布线长度有限，工作装置改为单极装置。电极间距离3米，一次布极120根，排列长度为357米，供电采用270伏直流电。
3.8.3资料处理
所有高密度电法勘察采集的视电阻率值（ρS）资料经输入计算机处理后，绘制成高密度电法视电阻率断面图。
4.剖面图编制及综合地质解释
4.1时深换算及剖面图编制
根据各测线浅层地震时间剖面图，认真进行有效波的相位对比和同相轴追踪。先对标准层位（如基岩面或海底）的反射相位连续追踪，再对第四系层位进行对比分析，力求连续、准确，在以上相位分析的基础上，根据对有钻孔控制的地层深度资料反算等方法选定合适的速度进行时─深换算。
對浅地层剖面，先划分反射层位，推断相应的地层界线，着重于浅部层位的地质解释，在反射层位分析的基础上，按一定速度进行时深换算，图件编制与浅层地震结果统一构制。
4.2综合地质解释
在充分收集与本项目有关的地质及钻孔资料的基础上，结合本次勘查资料，进行第四系分层、确定基岩面及软弱地层的分布，构制成各测线的地质解释剖面图。
5.结语
滩涂、浅水带目前是沿海大开发的重点区域，大量的基础建设急需查明地质情况，采用综合的物探方法互相补充和印证，为此提供了一种快捷、经济、可靠的的勘查手段。