在我国东南沿海及长江三角洲地区浅部软土层中赋存大量生物气体,因其分布无规律,往往给地下工程建设带来严重的影响。因此,需对富气土层分布规律、含气特征等进行准确探测,为工程施工排气提供重要依据,从而保障施工建设安全。由此可见浅层气高精准测试研究工作具有重要的意义。本文针对富气土层开展了物理模拟、数值模拟及现场综合测试研究。文章以杭州某地铁建设地质条件为依托,开展物理模拟试验,分析电阻率法测试富气土层的可行性与有效性;以现场地质资料为基础,通过EarthImager2D数值模拟软件建立地电模型,对不同参数下富气土层的含气特征进行数值模拟研究。物理模拟结果表明:土体充气后,电阻率值升高,多分布在80~160Ω·m范围,说明了试验研究的可行性。数值模拟结果表明:富气土层地电场响应特征明显,表现为高电阻率异常;富气土层所在深度增大及周围介质电阻率降低皆会导致其地电场响应特征变弱;随土层含气程度升高地电场响应特征越发明显。基于模拟试验结果在现场采用以电阻率法为主、结合地质雷达及地震波方法对富气土层进行综合探测试验研究,以探寻测试浅层气的有效方法。并行电法测试结果表明:根据测试深度及精度要求,3m电极间距测试系统更适合本次现场测试;现场富气土层地电场响应特征明显,多以15~25m带状、透镜状富集,呈明显的高电阻率异常,电阻率值多分布在40~300Ω·m,试验场区存在多处浅层气疑似富集区,主要分布在埋深6~30m的粉砂夹黏土层、砂质粉土夹淤泥质粉质黏土层及淤泥质粉质黏土夹粉土层。在地质雷达测试分析中,部分富气区域表现出明显的电磁波异常现象,能够与电性响应特征相对应。在地震波测试分析中,地震波对富气区域响应表现较弱,但对地层分辨能力表现较好,能够清晰呈现地层分布,与地电场响应特征相对应。结合三种测试方法分析效果及前期勘察报告结果表明:采用电阻率法对富气土层探测具有一定的有效性。目前,受工程现场条件及测试手段限制,相关试验研究内容还不够丰富,如物理模型更合理构建、数值模拟更全面及现场测试系统优化等相关问题有待后续进行研究。图[51]表[12]参考文献[96]