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应用领域

某填埋场探测案例

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一、方案介绍

调查目的

受委托,对某非法填埋场进行地球物理方法探测(以下简称“调查区域”),主要目的为:

①  探测调查区填埋物的分布范围及深度;

②  推测填埋物的体积。


二、调查方法

本次调查区域场地类型属于非法倾倒、底部无土工膜等防护措施的非法掩埋场,本次以地球物理探勘的高密度电法ERT及感应电磁法进行探测,以探测区域内的填埋物分布范围,已知调查区域面积,为后期施工提供可靠信息。

EM探测方案

此次感应电磁法探测(EM)采用人力背负天线在调查区域内行走进行探测,步行速度约为0.7~1.5m/s,并搭配GPS进行定位,每秒记录一笔读值,测量地表至地底下约10m的视电导率,以收集涵盖整个调查区域的数据。

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EM探测轨迹路线图



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ERT 探测方案

为了验证EM探测结果所展现出地块二个区域的特征,使用高密度电法对调查区域进行探测。

本次调查考虑垂向分辨率及探测深度等情况,故施测的电极探棒间距为2m,调查区域共布设8条ERT测线,共计总长度1924米, ERT工作采用 GPS定位,皮尺定距的原则。测线布线图如图。

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ERT测线布置图


三、成果展示

感应电磁法成果

下图为不同频段的导电度分布图,且不同高低频率数值代表测量深度由浅层至深层,频率越低,深度越深。

由成果可知,场地存在一贯彻场地南北方向的相对高导区域,呈条状,结合历史影像可知该高导与场区内的路吻合,为早期的路径,且下方可能存在大概高导的异常。

且根据不同的频段导电度可知,整体上每个频段导电度分布均较为均匀,只有部分呈现相对高导,建议优先关注,其他区域分布均匀,且随深度增加,导电度增加,推测场地可能存在大面积垃圾填埋或者受地下水及高导地层干扰,需结合ERT成果分析。

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不同频段的相对磁化率

相对磁化率的探测主要用于判断地块内是否存在金属体,一般天然材料的相对磁化率趋近于零,若是有易感磁材料,例如金属、高金属含量土壤等,其呈现的相对磁化率较大(偏极正或偏极负)。

从探测结果来看,0.5m和1.8m深度剖面的相对磁化率局部存在高磁化率,推测填埋物可能含金属物质,其他地方零星分布。从3米开始,相对磁化率逐渐升高,在7米处相对磁化率约100,基本分布全场,推测为地下含水和高导物质干扰。

故推测场地的整体填埋物质较为均质,只有局部可能存在含金属或易磁化的高磁材料,零星分布。

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不同频段的相对磁化率

电阻率法(ERT)成果

如下图所示,3个断面大致呈现层状分布特征,大致分为2层,纵向上电阻率随深度增加,电阻率值逐渐变小,呈现“高-低”变化的电性分布规律。

① 第一层推测为废弃填埋区域;

② 第二层推测为淤泥质粘土区。

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电阻率法(ERT)成果图

电阻率法(ERT)三维成果

整体剖面垂向均呈现层状分布特征,大致分为2层,纵向上电阻率随深度增加,电阻率值逐渐变小,呈现“高-低”变化的电性分布规律,横向连续性较好。第一层为电阻率大于20 ohm·m相对高阻区域,第二层为第一层以下,为小于20 ohm·m的相对低于区域。

结合电阻率特性,推测第一层为废弃填埋区域,分布于全场,平均埋深约5米,最深约达8米。

第二层为推测为淤泥质粘土区或细颗粒的土层材料所致。

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电阻率法(ERT)三维成果图


四、结论

(1)调查区填埋物属于大范围掩埋场地,底部无土工膜等防护措施,经探测结果分析非法填埋物与原始地层具有明显电阻率辨识度,适用高密度电阻率法测量。

(2)整体场地垂向电阻率整体大致分为2层,纵向上电阻率呈现“高-低”变化的电性分布规律,横向上层性较明显。异常区域连续性较强,分布于第一层整层,推测为非法填埋物,且为连续填埋。第二层推测为淤泥质粘土区域或细颗粒土层材料,平均埋深约在5米以下,由于本次测深有限,未见第二层地层底板深度。

(3)综合EM及ERT成果推测,非法填埋物分布于全场,平均埋深约0.5-5米,厚度约4.5米,局部最大埋深可达8米,位于场区的西北角,且调查区的东南角可能填埋有金属物质或易磁化的高磁成份的物质,同时推估填埋物的体积。

由于本次调查区地层除填埋层,主要为淤泥质黏土或粉质黏土层,且处于海边,导致填埋物与周围围岩物性相差不大,尤其是渗滤液与围岩物性几乎无差异,使得现场无法分辨渗滤液的汇集区域,只能分辨非法填埋区域,调查结果显示平均埋深约0.5-5米,最大掩埋深度约在8米左右,后期可搭配钻探数据了解单点的掩埋深度,校正交界层电阻率,更可准确评估地下掩埋体信息。