岩溶是发育在可溶性岩石上的特殊地貌，发育形态各异，不稳定性明显。我国属于岩溶大国，岩溶分布面积在340 万km2以上[1]。由于岩溶广泛存在于山区丘陵与平原之间，且多为地下河系统或地下溶洞系统，在工程建设过程中，如遇岩溶地区，施工难度及费用将明显增加，同时给工程建设带来了较大隐患。因此，岩溶地区勘探与治理就成了当前急需解决的工程问题。岩溶探查的工作重点在于确定地层岩性、构造特征和地下水，岩溶分布范围及规律等。通过分析研究岩溶地区的水文地质特征可以有效指导工程施工，保证工程顺利进行。在实践中，由于岩溶地区的地质环境比较复杂，岩性、构造条件多变，因此，在岩溶地区进行调查与处理，应该具有针对性。由于钻探方法的“一孔之见”，难以对区域内岩溶分布以及发育情况进行准确评估，而地球物理勘探方法由于成本低、施工快，同时可进行三维可视化显示等优势，被广泛运用于岩溶等地质灾害探查工作[2-9]。一般的工程建设涉及的深度在地下50.0 m深度范围内，对于岩溶探测的问题，由于岩溶发育区与正常岩层存在较大的电性差异，可利用三维直流电法勘探方法进行岩溶发育区域的详勘。1并行电法测试技术并行电法是建立在传统高密度电法基础上优化升级的一种直流电法勘探方法。该技术采用分布式并行智能电极电位差信号采集方法与网络系统集成技术构建[10-11]。此法的基本原理和高密度电法一致，而数据采集方式方面有所不同，并行是指在测线上任意一个电极提供电源时，剩余测量电极同时工作，并列记录电位信息。并行电法是一种拟震直流电法的数据获取方法，数据采集过程具有同时性和瞬时性的特点，在供电情况下，可得到测线上所有电位曲线[12]，显著提高视电阻率时间分辨率。目前广泛运用于工程场地勘察、环境监测等领域[13-18]。数据采集方法可分为AM法和ABM法。由于并行电法数据采集时间短，也适合于户外多电极和三维观测系统的勘探。网络并行电法采集电位图如图1所示。图1网络并行电法采集电位图10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F1a1（a）AM法10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F1a2（b）ABM法2直流电法三维反演方法采用非结构化网格有限元三维正演最终需要求解如下方程[19]：b=Aσφ （1）式中：A——大型稀疏正演矩阵；σ——四面体网格电导率；φ——所有节点的电位；b——与源位置有关的向量。反演的目标是求解未知变量σ。令d代表实际测量电位差。由于现实中只能在有限测点上观测，所以需要定义一个投影矩阵A，将空间中整体节点电位投影到测点上。实际测量电位差计算公式：d=Aφ （2）代入式（1），得到：d=AA-1σb （3）直流反演是通过测量数据d反推地下电导率σ分布。文章采用基于非结构化网格的共轭梯度反演方法。3工区地质概况工区位于浙江省杭州市余杭区某小镇西侧边坡，勘查区域边坡长度约200.0 m，宽约50.0 m，坡高15.0~24.0 m，分上下两级，马道宽2.5~6.0 m。利用物探手段查明场地范围内溶洞的大小、位置及空间分布，为后续工作提供依据。3.1场地地形地貌工区位于浙江省杭州市余杭区某小镇西侧边坡，地貌单元为丘陵地貌，自然斜坡植被较发育，地形坡度20~45°，地势起伏较大。勘察范围内边坡总体近南北向，朝向东偏南。工作区域图如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F002图2工作区域图3.2地层岩性及构造根据区域地质资料、工程地质勘察以及户外调查分析出露地层主要包括：前第四纪寒武系上统西阳山组，岩性主要为灰、灰白、灰黑及灰黄色石灰岩，隐晶质结构，块状构造，地层近南北走向，倾向280°，倾角40~50°；第四纪残坡积层（el-d1Q）岩性为灰黄~黄褐色粉质黏土及含砾粉质黏土，软可~硬可塑，厚度0.5~13.3 m。3.3水文地质场地内地下水主要分为松散岩类孔隙水与基岩裂隙水两种类型，松散岩类孔隙潜水含水层主要为坡积层，勘察期间，在马道ZK19钻孔处存在渗水现象，渗水明显，流量较大；基岩裂隙水主要赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中，场地全、强风化基岩节理裂隙发育，水量一般较微弱。3.4不良地质作用在边坡前期勘察阶段，钻孔ZK10、ZK33中揭露溶洞，洞体不大呈半充填状，充填物为灰黄、灰褐色软塑状粉质黏土，钻杆在不加压情况下可自由下落。由于存在地下溶洞，给现场边坡的加固治理（锚杆、锚索的施工）造成了一定的影响。由于勘查区为边坡，地形高差较大且地形狭长。现场边坡加固的支护方式为格构梁方式加固，边坡上存在较多的钢筋，若采用瞬变电磁类方法进行探测，则现场的钢筋笼等金属会对瞬变电磁探测结果产生较大的干扰，使得瞬变电磁探测效果难以得到保证。因此，针对此种情况使用以电性差异为基础的电法勘探较为合理。4现场探测4.1仪器参数及现场测线布置岩溶探测现场布置如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F003图3岩溶探测现场布置现场根据实际情况将场地划分为A、B、C、D四个区域，进行电法测线布置，共完成三维并行电法测线4条，其中区域A、D测线分别布置电极64道和38道，电极间距5.0 m，每相邻两测线间距10.0 m；B、C区域分别布置61道、64道，电极间距3.0 m，相邻测线间距5.0 m；测量参数：AM法，供电时间0.5 s，采样间隔50.0 ms，供电电压96 V。本探测设备为HZE11D分布式并行电法仪。4.2资料处理及解释对观测数据进行三维带地形反演，反演方法选用共轭梯度反演方法，并对三维反演结果进行不同高程电阻率剖面提取，由于篇幅限制，文章仅展示A和B两个区的结果。（1）A、B区剖面图成果解释。根据反演电阻率结果，A区整体电阻率范围在0~200.0 Ω⋅m，结合现场实际情况及钻探结果，圈定电阻率值大于70.0 Ω⋅m的区域为岩溶发育区，此区异常分布深度基本在20.0 m以上，岩溶较发育。各深度电阻率切片如图4（a）~4（e）所示，A区不同深度岩溶发育解释图如图4（f）所示。图4A区剖面图及地质解释图10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F4a110.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F4a210.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F4a3根据反演电阻率结果，B区整体电阻率范围在0~50.0 Ω⋅m，结合现场实际情况及钻探结果，圈定电阻率值大于20.0 Ω⋅m的区域为岩溶发育区，该区岩溶发育较浅，主要集中在标高35.0~40.0 m。各深度电阻率切片如图5（a）~5（e）所示，A区不同深度岩溶发育解释图如图5（f）所示。图5B区剖面图及地质解释图10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F5a110.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F5a210.19301/j.cnki.zncs.2023.06.001.F5a3（2）岩溶空间体积计算。岩溶探查利用基于非结构化网格的共轭梯度反演方法进行三维电法探测数据处理，以此获取测区内的三维电性结果。成果表达主要采用Goldensoftware公司的VOXLER三维表达软件，进行溶洞等异常区域空间体积的计算，其中A区岩溶发育体积约为800.0 m3，B、C、D区分别为500.0、400.0、600.0 m3。5结语（1）高密度电法具有成本低、效率较高、探测效果良好的优势，对电性差异比较明显的介质，具有较好的适用效果。岩溶地区因岩溶与其周边岩体的电阻率相差较大，高密度电法在岩溶地区探查中泛用性较高。（2）根据网络并行电法探测结果结合VOXLER三维表达软件，基本确定域内岩溶体积方量总约2 300.0 m3。由于溶洞发育的无规律性，实际注浆时，浆液可能会通过通道或裂隙流到探测范围以外的区域，实际注浆量可能远高于预测工作量。（3）通过钻孔验证物探结果，钻探所揭露岩溶发育程度，位置和大小与高密度电阻率法勘探结果基本一致。为后期防治工作提供了有力指导。