山区带状交通工程物探技术研究及应用*

李芳凝，刘志清，王思锴，马海志，李添才 ，赵振国，王晨涛，肖西卫

(1.北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京 100101；2.中交公路规划设计院有限公司，北京 100010)

0 引言

随着“交通强国”“扶贫攻坚”“乡村振兴”等的深入开展，地铁、铁路、公路等带状交通工程进入新的发展阶段，建设重心转移到生态环境敏感和交通落后的山区。我国山区面积广大，约占全国面积的2/3，延绵几十千米、几百千米甚至上千千米的交通工程除了面临岩溶、岩堆、活动断裂等不良地质和软岩、膨胀土等特殊岩土问题外，还要应对地震、山体滑坡、泥石流等地质灾害，这些问题的复杂性、隐蔽性和动态性对山区交通路基、隧道和桥梁的勘察设计带来巨大的挑战。

山区带状交通工程工可(工程项目可行性研究)、初勘、详勘等勘察阶段对工作内容和深度要求不尽相同，工可阶段以地质调绘为主，物探为辅，少量钻探；初勘阶段以物探为主，钻探验证，适量试验；详勘阶段是以钻探为主，物探补勘，大量试验。不同的勘察阶段，需要根据路基、桥梁、隧道、站场等构筑物形式，通过工程地质、浅层物探与岩土力学的理论、试验研究和工程实践及其信息综合集成，认识山区表层物质、结构、状态及其在自然和工程作用下变形破坏机理与过程，评价工程岩土体的稳定性及其环境效应，寻求相应的工程技术与处理措施，保证工程的安全构筑与运行，物探工作将在山区交通工程勘察中贯穿始终。

山区地形地质构造的快速且不连续变化导致工程地质问题的不可预测性，对地基的稳定性评估存在极大的不确定性。在勘察过程中，由于地形险峻，空间窄小，地面人员和大型钻探装备难以到达线路位置，密集开展地质调绘和勘探极其困难且费用高昂，如此造成的地质资料空白或稀少，给工程建设带来很大的安全隐患，严重影响设计参数及工程造价。不同于钻探，物探技术可以相对较快地进行且能够在已知控制点之间进行插值，航空物探甚至以高达几十千米每小时的速度获得连续的地质数据，具备了明显的大数据特征，已经成为用于线路比选、钻探选位、取样或其他有针对性的现场测试的基础。为了满足带状交通工程勘察设计的需求，填补地质资料空缺和提高勘察效率，近几年来，工程物探涌现出许多新技术，初步形成了“空天地”一体化勘察技术体系，勘探装备更加轻便化，软件更加自动化，勘探精度更高和深度更大，尤其是在航空物探、微动探测、广域频电磁法、音频大地电磁法、瞬变电磁以及井中物探方法，这些技术在探测断层和裂缝条件、确定基岩起伏界面和覆盖层厚度、探测岩溶和采空区、监测水文地质特征以及评价边坡稳定性等发挥越来越重要的作用，为探清复杂地形地质条件下带状交通工程地质条件提供技术支撑。

由于山区特殊的地质及地理环境，地形崎岖、高程落差巨大，地质构造十分复杂，针对山区带状交通工程勘察需要综合考虑工程地质、水文地质、地震地质条件等，当前没有任何一种单一勘察方法或简单的布设一条测线或小数据体能够掌握地质演变规律、解决所有工程地质问题，针对山区的物探技术及勘察思维还处在探索积累阶段，还没有形成相关的标准规范和思维范式，特别是针对高起伏地形条件下不同基础形式所穿越的采空区、高地温地热、断层破碎带以及岩溶发育区的物探模式，对地下特殊地质体的分布状况与形成机制不明，相关物探技术和经验需要结合实际工程进一步完善，物探数据的分辨率、信噪比和保真度仍不能令人满意，还有一些重要方法有待进一步攻关。

山区地下岩土、水文地质、地震地质千变万化，存在许多不确定性，难以用确定的公式或者规则来表示，应对许多不确定性要利用更多的数据和信息来消除。随着大数据、5G、云计算、人工智能、万物互联等数字技术的高速发展，以及航天卫星、无人机、机器人等快速移动平台，工程物探具备了构建大数据的条件，通过地面或空中平台搭载先进测量仪器，可以因时因地动态测量地下地球物理场数据，极易构成海量数据。勘察大数据时代已经来临，在勘察过程中，宜采用一种全新的工作思维和方法，即运用大数据思维，减少主观假设，用大数据的关联性替代因果关系，从大数据出发得到地下地质的准确规律和性质。

本文以崎岖山岭DGT深埋长隧道勘察、DJ特大桥跨越山地多层采空区和BFSH深埋特长隧道穿越地热发育区为研究对象，运用大数据思维，详细分析电法与电磁法、地震法、重力、磁法和放射性等物探方法，分析现有物探技术在山区起伏地表和复杂地质情况下存在的问题及适宜性，针对这些问题结合工程特点，对航空物探、地面物探以及井中物探等新技术进行了攻关试验，探索出了“空天地”+“工可-初勘-详勘”多场源一体化协同滚动勘察模式，综合利用遥感、地质、钻探、试验等勘察手段，构建形成了数据量大、属性要素全面、动态的勘察大数据。

通过这几个案例的研究，证明了运用大数据思维可以规避重大不良地质风险，采用综合技术可以提高地质参数的准确度，可以准确识别断裂带、采空区分布、地热性质、围岩质量和岩土分界面等，为优化线路和钻探选位打下良好的基础。文章内容是笔者近几年对参与山区一些带状交通工程勘察实践的经验总结，希望为以后山区重大交通工程勘察设计提供参考。

1 山区工程物探关键技术

现阶段，传统的有效方法有高密度电法和音频大地电磁法、重力和磁法、浅层地震方法和放射性测量法；较新的一些技术主要有航空物探、广域电磁法、微动技术和综合物探测井技术。

1.1 电法和电磁法

电法主要用来测量地下土壤或岩石的电阻率(或电导率)的变化。如果地表起伏较小，常常用1～2m的小极距高密度电法探测50m以浅的岩溶和空洞，也通常用来探测隧道洞口地下条件的横向和垂直变化，并用于绘制地质结构、裂缝、地层和基岩深度等地质变化图。

由于电磁法施工便利、受起伏地表影响较小，获得普遍使用，该方法无须使用与大地接触的电极，且能更快提供与电阻率法大致相当的效果。因音频大地电磁法采用天然场源，设备体积小、质量轻，利用导航定位系统，不需要硬连线可实现数据同步与记录，探测深度能达到800m，目前可满足大部分复杂地形地质条件下的交通工程勘探要求。在电磁干扰大的区域，常用CSAMT可控源电磁法，广域频电磁系统的出现，是为了进一步提高勘探深度和精度，该技术继承了CSAMT 使用人工场源克服场源随机性的优点，采用较短的收发距进行测量，可向地下发送不同频率(范围为0.011 7～8 192Hz)的交变电流，达到探测不同埋深地质目标体的频率域电磁测深方法，最大探测深度可达5 000m。广域频电磁因其频带宽、信噪比高、探测深度大等优势，是山区勘察重要攻关开发的技术。

为了克服山区高陡地形、危险或污染的勘查作业区等难题，提高勘探效率，在地面勘探难以接近的地方，近几年来，航空电磁法得到实践应用。所以从安全、效率以及采样密集度考虑，航空电磁法比地面方法有更大的应用优势。为了提高航空电磁的信号强度和勘探深度，当前山区勘探采用地面与空中结合的半航空电磁探测方式，即地面发射、空中接收的工作方式，并开展了与系统相关的建模及反演解释方法。

地质雷达(GPR)具有极高分辨率和快速的数据采集方式。一般而言，在地表干燥且无黏土层或其他导电物质的条件下，GPR探测深度达到几十米，大多情况GPR是探测5m以浅地层精细结构的首选方法。在高寒山区青藏公路、宁张公路等工程地质勘察中，刘澜波等利用GPR查明了路面下多年冻土分布情况，探明了多年冻土与季节冻土的分布范围。

1.2 地震法

浅层地震法的勘探深度约数百米，该方法准确性好，具有很强的穿透性，其对岩石力学性质响应特征十分明显，常常用来计算泊松比、杨氏模量、体变模量和剪切模量。

在山区，反射波法很少用于地面勘察，主要是受采集效率低且成本较高的限制。但在隧道超前地质预报中，反射波法是主要技术，利用地震波的反射特性，可以获取岩石的完整性参数，探测200m以内的围岩性质，既适用于极软岩也可适用于极硬岩，常常结合地质雷达来实现隧道的长短距离精细地质预报。

地震微动技术是多种较新开发的方法之一。在许多地形平坦且开阔区的工程地质勘探方面，微动技术被认为是勘探地下几米到几百米甚至几千米地质构造的精选方法。因其绿色环保、野外工作简便快捷、不受各种电磁波干扰及施工场地限制、抗干扰能力强等特点，主要用于滑坡、采空区、场地稳定性等方面的勘察。山区微动技术是否受地形条件、微动信号强弱的影响，是本次要重点开发的技术之一。

1.3 重力、磁法和放射性测量法

重力、磁法和放射性测量法在工程地质勘察前期应用比较少，常作为辅助方法，重力、磁法主要用来验证地质构造变化、断层、采空区或某些类型的火成岩，而放射性测量法主要用于隧洞内评估岩体放射性辐射强度。

得益于导航定位技术，航空重力和航空磁法精度得到大幅提升，在丛林区或地形起伏很大的地区，这两种方法在工程建设中应用越来越广范。特别是磁法，主要被用来圈定断裂带、破碎带，还用磁法作为地热普查的一种辅助手段，用来确定地热系统的区域地质构造、基底起伏和寻找隐伏岩体，还可计算与地热有直接关系的居里温度等深面，甚至在小范围内圈定热水蚀变带等。

1.4 井中物探技术

几乎所有地面物探方法都可应用于井中。因井中物探测量的质量、可靠性和分辨率高，是规划和进行岩土工程勘察常用的技术。常用的井中技术有电缆测井、随钻测量和测井。在山区深埋特长隧道勘察中，电缆测井方法占主导地位，主要包括电测井、声波速度测井、井眼成像测井、放射性测井和井温、井径、井斜测量等。电法、地震和电磁法层析成像技术就是在井孔中实现的，普遍应用于溶洞、地下水、地热探测中等。

2 存在的问题与应对措施

如何提高山区交通工程物探技术的精度和效率，降低物探技术的多解性，探清不良地质和特殊岩土问题是设计师和工程师关注的焦点。

由于山区近地表勘探目标地质体埋深浅、异常体小、岩土体的不连续性、多相性和变异性以及多具有形态复杂的特点，导致在岩土物性方面表现出非均质强、各向异性明显、时空变异性突出等特征，解决这些问题，需要发展受地形影响小、高灵敏度、小型便携、更灵活施工的物探仪器装备和配套处理解释技术。

物探技术是间接获得地层岩土性质参数的方法，在本质上是一门观测的科学，它必须采集大量的信息。目前，还没有一种单一的方法能够解决所有问题。例如，地震方法对地层的构造信息以及浅地表岩土的力学性质反应明显，电阻率类(电法、电磁法)的方法对流体性质敏感。

山区地下介质常常是非连续的，或者说地层是跳跃性变化的；其次，物探方法中有很多不能够解决的困难问题(不可能纠正非均质覆盖层的扭曲)，这些问题归根结底是没有充分的数据。在工程地质勘察方面，获得这些信息的技术手段是不完备的，总有百分之几或更高的概率事件发生。

在应用过程中，笔者充分分析了这些物探方法的局限性。例如，岩土性质与地球物理响应曲线重叠问题，岩性在不同的环境状态下物性响应特征不一样，每种介质的物性变化范围可能很大，导致物性与岩性的对应并非是唯一映射的。采用电法探测时，如图1所示，组份相同的岩石由于结构及含水情况的不同电阻率在很大的范围内变化，组份不同的岩石可能出现相同的电阻率，因此，砂岩的电阻率通常取决于其孔隙空间的几何形状及其所含流体的电阻率(或盐度)。当地层流体没有变化时，随着渗透率和孔隙度降低，电阻率通常会增加。电阻率还取决于岩石或沉积物的年龄，因为随着年龄的增长，它们会被压实或风化。与黏土、砂子、砾石等松散沉积物相比，压实岩石显示出非常高的电阻率，因为其中的流体较少。当风化岩石中有水存在时，它表现出低电阻率。干燥的岩石或沉积物具有非常高的电阻率(1 000～100 000Ω·m)，而含水的岩石或饱和的沉积物的电阻率变得低得多(10～1 000Ω·m)。此外，许多物探技术能够应用是建立在一些假设条件之上的，如大地电磁测深法是假设地层为均匀层状介质，这在一定范围内是适用的，同时由于地表观测极距远小于电磁波传播路径和波长，电磁波可以看作垂直入射的均匀平面波，在均匀介质情况下，波阻抗是两个正交电场分量和磁场的水平分量的比值。在众多物探方法中，地震反射法的精度是很高的，但在讨论反射波成像时，实际上也是做了一系列假设：如覆盖介质是均匀的、界面是平面、激发点和接收点都在同一平面上等。因此，在山区复杂地形和地质构造下，把地层看作均匀层状介质的假设并不完全成立，显然，断层、褶皱、岩溶等地质体都具有明显的三维特征且形态多变，最终获得的物探成果是“不精准的”。

图1 常见岩土的电阻率及其变化范围Fig.1 Resistivity of common rock and soil and its variation range

尽管有各种近似，物探技术在一定的尺度范围内，取得了极大成功。取得好效果的一方面前提条件是被探测对象与周围介质应存在一定的物性差异，并应具有一定的规模，各种干扰不影响有效信号的识别，另一方面是通过采集到海量的物探数据，提高数据处理和解释水平，获得宽频带、宽方位和高密度的地下信息。

相比能源或矿产物探技术，山区工程物探发展相对薄弱，当前还没有形成配套的技术体系，处于边建设边探索边完善时期，主要以传统的地面方法为主，航空物探还处在研发完善之中。山区物探装备的分辨率、探测深度、小型化、高灵敏度和自动化需要继续提高。传统采用有线仪器难以在地表条件复杂区开展，有线仪器布设难度大，影响采集效率。

在数据采集上，主要以二维观测系统为主，观测点稀疏，导致采集的数据信息量极少，不足以刻画地下复杂构造的三维空间展布；多数时候，仍然采用单一的地球物理方法，存在多解性和不确定性。目前，“宽频带、高密度、多物理场”的数据采集技术已经成为主流，尽管离真正的三维数据采集还需要在采集理论和硬件技术方面做艰苦的努力。譬如随机采样理论、高效采集理论、独立的数字检波器等方面有了明显的技术进步。

在数据处理方面，处理流程比较粗放，处理参数的针对性不强，处理方法单一，信噪分离技术有待进一步提高，成果数据噪声干扰严重，信噪比和分辨率较低，地形校正不准确等给解释带来很大的困难，此外，现场数据处理能力不足导致现场采集质量评估滞后。

大部分复杂地形地质条件下物探成果属于定性解释，主要是针对突出数据中目的层的特征，很少采用定量解释技术，数据的动力学特征处于未开发状态，重磁电震和钻井数据联合反演的算法还处在开发之中，在解释的过程中，地质、钻探、物探、试验以及各类工程师的合作还需要进一步加强，各勘察阶段的数据结合不够紧密。

针对以上问题分析，笔者认识到地下岩土和地下水复杂多变，有些是短暂影响，有些随季节变化(冻融状态、丰枯水期)，存在极大的不确定性，难以准确预测，需要构建大数据来提高预测的精度和准确度。显然，随着数字技术的高速发展，勘察仪器装备数字化程度越来越高，特别是物探和测量仪器，已全部是数字仪器，为构建复杂交通工程勘察大数据提供了条件，勘察数据体拥有明显的大数据特征，即勘察数据种类多、数据量大、实时性和较低价值密度的特点。此外，从物探技术本身特点出发，大部分物探技术是非精确的，需要从海量的数据找出地下地质规律，发现它们之间的强相关性，因此，在勘察大数据时代，需要转变工作思维方法，在勘察过程中，运用数据思维，尽可能采集全面而完整的数据，宁愿放弃数据的精确性，也要尽可能收集到多的勘察数据并基于归纳得到的关联关系。

基于此，针对山区带状交通工程勘察特点，笔者给出的对策措施是从信息论的角度出发，用数据思维指导工作，因地制宜，结合不同勘察阶段的任务和目标，建立“空天地”+“工可-初勘-详勘”一体化协同勘测模式，循序渐进开展勘察。

危险区、悬崖陡壁处以无人机航空物探方法为主；地形起伏较小的地面上采用“节点+有线”方法，减少对硬连接的依赖；在工程地质相对简单、噪声干扰小的环境下，充分利用“被动源”的优势，反之用“主动源”来提高信噪比和抗干扰能力；为了降低单一方法的多解性，开展多物理场(电性、弹性、放射性)组合探测，尽可能加密观测点，采用宽频带激发和接收，有条件开展三维采集，充分利用钻孔开展孔中物探，增加测量的信息等，从根本上提升数据的完备性、多维度和规模；面对一些流体检测、岩体形变、岩溶处置效果评价等，当工程地质环境和气候条件复杂多变的情况下，工程勘察结果并不是一成不变的，具有随时间变化的特性，当时勘察的数据仅代表的是当时的状态，应通过不同勘察阶段的内容，分析差异信息来评估其动态变化特征。

3 应用实例分析

为了达到勘探目标所选用的物探方法，均由不同勘察阶段的任务以及工程的基础形式所决定。多数情况下，多种物探方法同时应用往往产生更好的效果。

3.1 崎岖山岭DGT深埋长隧道穿越断裂发育带勘察

DGT深埋长隧道设计为分离式隧道，总长 约5.6km，最大埋深 306m。隧址区生态环境敏感，地貌单元属构造、剥蚀丘陵地貌和岩溶峰林谷地地貌，以构造、剥蚀作用为主，在长期的剥蚀切割作用下，形成了山坡陡峻、冲沟发育的地貌形态(见图2)，岩性较为复杂，表层松散、碎石及基岩出露地段较多，岩层以灰页、砂岩和泥岩为主。

图2 DGT隧址区山体实景Fig.2 Mountain scene for the location of DGT tunnel

在勘察初期，受陡峭地形和茂密植被的影响，地面难以开展高分辨率勘探，局部甚至无地质资料，全线精度偏低，仅在勘探装备可以接近隧道轴线附近区域采集了50m大点距二维音频大地电磁(见图3)和在洞口段应用高密度电法，基本查明了断层破碎带，结合地质调绘和钻探揭示，判断初设线位紧邻断裂带及部分区域有灰岩分布，隧道存在极大的不稳定和岩溶发育风险，“突泥涌水”的问题比较突出。

图3 地面大地电磁电阻率剖面Fig.3 Profile of electromagnetic resistivity

为了进一步降低地质风险，特别是落实断裂带以及与线位的关系，采用了航空磁法探测技术(见图4)，进一步探清了断裂发育带以及岩性异常变换的位置，为编制隧道施工图设计文件提供科学依据。根据综合勘探结果，最终优化了DGT隧道线路方案(见图5)，较好避开了断裂带和岩溶发育区，设计隧道处于断层下盘，经钻探揭示的地层为砂岩和泥岩，岩溶风险低、富水性弱，隧道的稳定性比初勘更好。

图4 航空磁法磁异常显示Fig.4 Profile of airborne magnetic

图5 优化后线位与断裂带的位置关系Fig.5 Relative location between the optimized line location and fault

3.2 BFSH地热发育区深埋特长隧道勘察

拟建BFSH隧道地处云南省境内的青藏高原东南缘，地形剧烈起伏，高差较大，隧道全长12 192m，最大埋深 1 290.400m。隧址区以古生界崇山群变质岩为主，沿断裂带有侵入岩、喷出岩等火成岩分布，附近深大活动断裂带附近有多处地热异常显示，温泉众多，水热活动强烈，热害问题突出。目前在隧道周边已发现多个温泉出露点，最高温度91℃，对隧道建设影响较大。

为了圈定潜在地热异常分布范围，查明断裂构造或破碎带的空间展布及其控水控热规律，圈定隐伏火成岩体及其蚀变带，确定基底起伏及隐伏断裂的空间展布以及确定线路轴线区的地层结构、地下水的可能富集带等目标，笔者运用大数据思维，以S6高温泉(见图6)开展先导性试验，对照我国NB/T1026—2019《地热物探技术规范》，笔者在地面上分别测试了广域频电磁法、音频大地电磁、地面磁法、测氡、地震微动、瞬变电磁和高密度电法，具体如图7所示的浅中深兼顾的地热物探方法，结合工可勘探资料，经过反复对比试验，最终优选出“广域电磁+磁法+微动”的组合方法，并推广至BFSH隧道全线。

图6 S6高温泉处先导性试验区物探测线示意Fig.6 The pilot test area at S6 high hot spring

图7 浅中深兼顾的地热物探方法Fig.7 Comprehensive geophysical exploration method

根据BFSH隧道工程地质，并结合S6试验结果，最终确定了“天地井”一体化协同探测方案(见表1)，即“遥感地热调查+地面综合物探+综合测井”组合的勘察方法，联合工可勘察数据，构建BFSH隧道地热勘察大数据体。

表1 BFSH隧道“空天地”一体化探测技术Table 1 Integrated detection technology in BFSH tunnel

1)遥感地热调查

为查明地表热显、控热断裂及干热岩地热问题，通过收集基于地理空间数据云平台，整理线路及其周边范围的卫星数据，采用地表温度反演算法，并通过遥感热红外影像自动提取地表温度、以及基于PSInSAR监测地面变形、沉降来勘察地热水资源预测区域内地表温度整体变化情况。

通过分析，隧址区内地表温度极高、高温异常以零星状分布，推测主要由热水出漏形成零星的、小的高温区，未发现有大面积成片地热异常区出露(见图8)，推测地下浅埋区内存在干热岩的可能性较小。

图8 遥感地热调查成果Fig.8 Remote sensing survey results map

2)地面综合物探

在地面上，采用综合物探手段，加上工可的音频大地电磁法资料，构建了数据量大、种类多、动态的勘察大数据。

首先利用高精度磁法和广域频电磁沿BFSH隧道左洞全线贯通，由广域频电磁剖面可以看出，剖面左边电阻率较高，右边电阻率相对较低，在4 200～4 800m范围内的磁场值相对较高，推断该高磁异常为侵入的岩浆岩脉；剖面中部位于山中，磁场值较为平滑，而且场值不高，说明该范围内地层中铁磁性矿物含量降低，地层岩性变化不大，或者磁性岩体埋藏较深。初步策划在里程3 900.000m附件布置一口探井ZK01，考虑到电磁法的多解性，在钻孔之前，为了提高钻孔的成功率，进一步确定断裂构造的位置，于是笔者在ZK01处做了800m长的大深度微动，从微动速度剖面可以看出，该处纵向速度和横向速度变化都较大，推断地层破碎，构造复杂，隧道洞身附近岩体比较完整。经反复对比分析，确定把ZK01往左移动了200m，命名为DRZK-1，让钻孔正好落在断裂上。

3)综合测井

本次综合测井主要包括井温、井斜、自然电位、自然伽玛和纵波。从井温曲线看出，隧道洞身的630～710m范围内，温度在19℃左右，温度偏低，判断出现热异常的可能性小，推断有地下水活动；从声波曲线可知，隧道洞身平均速度3 500m/s 左右，最小值2 422m/s，最大值5 096m/s，说明洞身围岩质量一般，裂隙发育，岩石完整性较差；测试的自然伽玛值在20γ左右(1cps=0.077γ)，根据TB10027—2012《铁路工程不良地质勘察规程》的规定，放射性分区根据年有效剂量当量He划分为非限制区(He<5mSv，对应低于97γ)，小于97γ，属于非限制区。

总体上，本次综合测井曲线与钻探揭示相一致，反映隧道洞身岩体相对破碎，推断为断层破碎带，地下水丰富，岩质软弱。

4)综合解释

通过“空天地”一体化探测，推断F12断裂是隧址区的深大断裂，断裂构造一直延伸至剖面底部，且F12断裂往北一直延伸至隧址线路，规模较大，是本区的控热构造。由于F12断裂附近出露温泉的水温较高，其对隧道而言为热害，但隧道在标高1 600.000m附近，该位置处电阻率相对较高，推断该位置处水量可能不大，而且靠近侵入岩岩脉，该岩脉磁场值较高，推测附近温度应该不高，故F12断裂产生的热害对隧道影响相对较弱。

从物探的成果初步得出该隧址区地热是断裂控制的带状型，以大地热源为主，盖层是弱透水低热导的变质岩，具有保温隔水的性质，存在良好的储水构造，以地下水为主，大气降水和地表水为辅的补给水源，热水通过断裂、裂隙以泉的排泄方式出露地表。

从DRZK-1钻遇的地层、地下水等与本次物探数据推断结果高度吻合，证明了在山区带状交通工程勘察设计中，运用数据思维，构建勘察大数据是解决复杂问题行之有效的方法，相关成果为分析该区的地热形成机理和分布情况提供数据支持。如需要进一步落实储水构造和地热形成原因，建议在低阻异常区开展高精度地震物探和大深度地热钻孔。

4 结论与建议

山区带状交通工程建设，地质风险高，要实现复杂工程地质条件下的岩土精细刻画目标应基于勘察大数据，运用大数据思维来指导提高勘察质量，采用综合技术手段提高勘察准确性，提高确定性，避免重大不良地质的误判漏判。首先大量的规模化的、多维度的、动态的数据采集是前提，信息融合和精细数据处理挖掘是关键，各勘察阶段数据综合解释是根本保障。

1)“电磁法+地震法”是山区工程物探较好的方法组合。在1 000m以浅深度范围内，应用音频大地电磁法；更深地层，采用广域频电磁法；在异常区或干扰区，采用地震微动技术；因地因时增加磁法、重力、放射性等辅助方法，实现多场源要素采样，防止片面依赖单一方法决策或因信息不足难以决策等情况发生。

2)采用无人机采集是山区带状交通工程物探的发展方向，是构建勘察大数据的重要技术手段，有利于提高数据的时空分辨率。

3)建议建立大数据的完备性思维。在山区带状交通工程物探过程中，宜尽可能采集足量的物探数据，加密采样点，提高数据的完备性，提高数据的分辨率和信噪比，尽可能采集三维数据，从大量的数据中统计出规律来。

4)建议建立大数据的关联思维。物探技术不是“精确”的技术，除了需要尽可能采集到各物探方法对应的物理场数据外，还需要综合岩心数据、试验数据、区域地质数据等几个维度，构建多维度的大数据体，建立基于归纳得到的关联关系，找到几个维度的强相关性。

5)建议建立大数据的动态思维。工程勘察数据具有时效性，工程与地质相互作用是动态的过程，应结合不同勘察阶段动态勘探。