高密度电法工程实例
高密度电法在城市隧道勘察中的应用
高密度电法在城市隧道勘察中的应用随着城市建设的不断发展,城市隧道建设已成为现代城市交通发展的重要组成部分。
城市隧道穿越的地质环境多变,地质构造复杂,且常伴随着高压水、断层、煤矸石等地质灾害。
因此,在隧道设计、建设和管理中,对地质条件的认识和评价具有重要的指导作用。
高密度电法是地球物理勘探的一种技术手段,具有高分辨率、能探测深度较深、操作简便等特点,近年来逐渐在城市隧道勘察中得到广泛应用。
本文将介绍高密度电法在城市隧道勘察中的应用。
一、高密度电法的原理及特点高密度电法是一种电法勘探方法,即在地下埋设电极并加上外部电流激励后,测量地下电场分布情况并通过解释分布情况来获取地下介质的相关信息。
高密度电法与传统电法相比具有更高的空间分辨率和时间分辨率,能更准确地记录地下电场的细节,因此能揭示更复杂的地质结构。
1. 非侵入式:勘探过程不需要穿越地质层,对地下介质没有影响,不会对隧道周围环境造成影响。
2. 可深入探测:高密度电法能够在较深的地下区域探测到电极附近的变化,探测深度在数十米至上百米之间,特别适用于城市隧道地质构造的勘察。
3. 高精度:由于采用数十个或数百个电极布置方式测量,能够获得高密度的数据,并能够恢复出具有高精度的空间分辨率的电场分布。
4. 灵活性:高密度电法能够针对具体的勘探需求,通过电极间距,测线间距等勘探参数来定制探测方案,满足不同的地质勘探需求。
1. 地下水勘测城市隧道在施工过程中,常常受到高压地下水的影响,导致隧道施工难度加大,工程安全性降低。
此时,高密度电法可以很好地辅助勘测地下水情况。
通过测量不同水位条件下的电场变化,可以较为准确地推测地下水体的分布情况、水平位置和形状等信息,为隧道设计和施工提供科学依据和技术支持。
断层是城市隧道勘测中最常见的地质构造之一,隧道的切口或顶板常常穿过断层而引发地质灾害。
高密度电法的特点可以很好地辅助勘探地下断层及其构造特征,为隧道工程的设计和施工提供数据支撑。
高密度电法应用技术
高密度电法应用技术一、工作原理高密度电法应用技术是近几年发展应用起来的地球物理电法勘探技术,其工作原理与传统的电法勘探基本相同,其地球物理前提是被勘探体中介质的电性差异。
通过向被勘探体加入一定电压、电流的直流电,由于被勘探体中介质不同或电性存在差异,致使被勘探体存在电位、电流异常,这种异常经过反演得到被勘探体内部结构。
高密度电法技术与传统的电法勘探相比,具有一个排列多电极同时作业、极距根据需要可以加密调整、野外工作效率高、勘探精度高、勘探深度大等优点。
二、G MD高密度电法仪性能指标及野外工作布置(一)仪器性能指标该仪器性能优越,与国外同类仪器相比,各项性能指标处于领先地位。
外业施工方便,一根电缆(10芯)覆盖整个剖面,国内首创,连接方便、灵活。
1、仪器性能指标参数(1) 最大电极通道数240道(2) 电位测量范围±10V,分辨率10μV(3) 电流测量范围±3A,分辨率0.01mA(4) 输入阻抗大于20MΩ(内部>100 MΩ)(5) 供电电流±3A,最大电压400V(6) 50Hz工频抑制≥60dB2、仪器性能指标测试结果高阻斜板高阻背斜(模型)直立铜板充水铜球(二)野外工作布置高密度电法技术野外工作测线布置根据勘探目的,结合场地情况(地质、地形等),进行布线设网。
电极数量、极距应根据勘探目标体的大小、埋深等因素进行选择。
下图为高密度电法野外工作示意图。
三、高密度电法应用领域高密度电法技术应用领域非常广阔,涉及到水利水电、公路、铁路、城市建设、环保、地矿等部门。
在水利水电部门,应用高密度电法技术,进行堤、坝的隐患(管涌、脱空、塌陷等)探测、江河水位探测、地下水位探测和找水等工作;在公路部门,应用高密度电法技术,进行地质构造探测(岩溶、断层破碎带、滑坡体等)、路基检测等;在地矿部门,高密度电法技术用来地质勘探、矿床探测等。
总之,高密度电法技术愈来愈来被工程界看好,其应用领域会被人们的实践不断扩大。
高密度电法在工程勘察中的应用
高密度电法在工程勘察中的应用张金利张亮晶一、前言高密度电法原理与常规电法是基本一致的。
之所以称其为高密度,简单地说就是在进行电法测量时,将测点排的相当密,一般只有几米的间距。
高密度电阻率法是80年代中期才出现的,当时是用常规测量方式和测量设备进行高密度电法测量。
随后,程控高密度电极转换器开发成功,实现了高密度电法的高效率数据采集,这可以说是电法勘探的一个飞跃。
和传统电法相比,高密度电法的最大优点是它反映的地电信息量大,利用实测数据就可对整个断面进行反演。
广义地说,这种反演就是电阻率成像。
下面将举例说明,高密度电法用于工程勘察,如应用得当,可收到事半功倍的效果。
二、工程概况勘察场地属山前坡地,基岩埋深浅,用常规勘探方法进行勘探,不利于采用常规的工程钻机钻进。
经充分论证,决定采用高密度电法进行勘探,以探明场地地层分布及起伏情况。
同时,进行坑探取样等,作为对高密度电法勘探的补充和验证。
根据场地特征,在场区布置近东—西向勘探剖面4条(III—III'至VI—VI'剖面),近南—北向勘探剖面1条(II—II'剖面),近东南—西北向勘探剖面1条(I—I'剖面),这6条勘探剖面的布置次序是I—I'剖面至VI—VI'剖面,在勘探区内自北向南布置。
请见“勘探剖面布置图”。
三、勘探方法及仪器设备1、勘探方法采用高密度电法,温纳装置。
2、主要仪器设备DUK—2高密度电法测量系统一套。
分析软件为Li Xiaoqin电阻率层析成像系统。
四、勘探结果分析将外业利用温纳装置采集的高密度电法数据,回室内传输到计算机内,通过电阻率层析成像系统进行分析、成像,再由计算机输出高密度解释剖面图,利用打印机将这些剖面图打印出来。
根据绘制出的高密度地质解释剖面成果,就可分析判断各剖面地层分布及起伏情况。
根据资料整理、分析及开挖验证,场地地质构成基本相似,主要由三部分组成,即自上而下为土夹碎石、基岩风化壳和基岩。
高密度电法在工程地质勘察中的应用实例
密 度 电法在 工程地质勘 察 中的应 用 实例
翁元 富
摘 要: 高密度 电法具有 点距 密、 数据采集密度大 、 施工效率高和分辨率高 的特 点。 工程地质勘 察、 管线探测、 物探找水 、 岩溶及地质 灾害调查等工程物探中 已逐渐成 为常用 的方法 。本文首先介绍 了高密度 电法 的基本 原理. 并以常用 的、 比较稳健的温纳装置方式进行剖 析. 然后从 4个测区高密度电法 工作结果 与钻孔验证的实例来说明高密度 电法在工程上的应用效果。 关键词 : 高密度电法 ; 盖层厚度 ; 覆 基岩埋深; 含水层位; 电阻率
2 高密度 电法的基本原理
21 方 法 的特 点 .
高密度电法与常规直流 电法原理相 同.也 是以探测地质体 与 围岩 的电性差异为基础。 究电场分布规律。 研 解决地质 问题 的
一
种方法。高密度 电法集 中了常规 电剖面法和 电测深法两者 的
特 点 不仅可 以观测地下横 向电性变化情况. 同时还可 以观测一 定深度范围内垂向电性 的变化。高密度电法采集数据量大-0 钡 点 密度 高。 从而弥补 了常规 电法 数据 少的不足. 强 了适应 各种地 增 电条件的能力. 极大地提 高了工作效率。 高密度 电法数据采集系统 由主机 、 多路 电极 转换 器、 电极系 3部分组成 。其野外工作装置形式较多. 电极数与点距可根据 总
移量和偏移方位 , 前后左右移 动, 就可定 出放样 的点位而且每个 点位的测量都是独立 的完成的 , 不会产 生累积误差, 各点放样精
度趋于一致 。
5 结束语
通 过本文 的分析 , 明 了应用 R K技术 , 证 T 在工程 中 能缩 短 工期、 降低成本 。在勘察设计 中有很 多的灵 活性。 比起常 规技术 来有着不少优越之处。因此, 随着科技 的发展.T R K技术 在工程
高密度电法勘察岩土工程实例
高密度电法勘察岩土工程实例
高密度电法勘察在岩土工程中是一种常用的非破坏性检测方法。
具体来说,通过在地面上铺设电极,利用电场的作用,将电流引入地下介质中,根据介质中电阻率的不同来确定地下岩土结构的情况。
在实际的勘察工作中,高密度电法帮助地质工程师们解决了很多难题。
例如,在地质勘察中,利用高密度电法可以较快速准确地判别岩土层位;在地下隧道、桥梁基础和建筑工程等建设中,高密度电法可以帮助工程师们更好地了解地下结构情况,从而更好地规划基础建设。
另外,高密度电法在环境调查和污染地质勘查中也有广泛的应用。
通过测量地下介质的电阻率分布,地质工程师们可以快速准确地判断环境地质情况,从而制定合理的治理方案,保护环境。
总的来说,高密度电法勘察是一种非常实用的岩土工程检测方法,有广泛的应用前景。
同时,也需要注意高密度电法勘察的适用范围和不足之处,在正确使用的前提下,才能取得最优的检测效果。
高密度电法在工程勘察中的应用
高密度电法在工程勘察中的应用在建设发展中,遇到越来越多的复杂岩土地基,传统的勘察测量方法很难满足实际需要。
因此,本文分析了高密度电法的原理、特点,列举高密度电法在工程实例。
浅述了高密度电法的实际应用。
标签:高密度电法工程勘察应用随着工程勘察市场竞争日益激烈,很多的勘察单位为了提升自身综合实力,不断引进各种先进的原位测试方法,以提高勘察的技术水平和精度。
其中高密度电法能够对整个场地进行全方位的测深勘察,对岩土地层进行合理的划分,可以有效保证实际工作中的准确、效率。
因此,本文就针对高密度电法在工程勘察中的应用展开浅述。
1高密度电法法系高密度电法兴起与上个世纪80年代,随着科学技术的发展,电极转换器的研发成功,使得数据采集效率不断提高。
与传统的电法相比,高密度电法的信息量更大,可以充分利用实测数据进行反复的分析。
1.1高密度电法的工作原理在实际勘察测量过程中,采用高密度电法最重要的前提就是岩土工程介质中在导电性能方面,存在不同程度的差異。
在使用过程中,高密度电法会通过A 和B两个电极向地下通电,从而建立一个人工电场,通过工作人员对地上M和N的电极测量电位差,然后记录下每个记录点的视电阻率值。
把测量出来的实测视电阻率值输入到电脑中,再经过合理有效的处理和解释后,进行地层的划分。
与其他一般电法不同,高密度电法是一种阵列勘探。
工作原理及工作系统示意详见图1、图2。
1.2高密度电法的主要特点高密度电法就是高密度条件下的电阻法,主要根据岩石和土壤不同的导电性为基础,是一种在施加稳定电流场的前提下,分析和研究地下传导电流分布规律的方法,其测排点距离小。
高密度电法能够进行二维地电断面测量,还可以进行多种电极排列方式的扫描探测,具有点距小、采样密度高的特点;另外,高密度电法的另一个重要特点就是可以采用交叉测量和供电方式,最大限度的提高分辨能力,降低外界因素的干扰。
1.3高密度电法的优势高密度电法需要的成本较低、效率很高,信息采集全面。
高密度电法在尼泊尔某水电站勘察中的应用
高密度电法在尼泊尔某水电站勘察中的应用摘要:准确地查明水电站坝址区地质地层状况,提供合理的岩土物理力学参数对坝址的设计至关重要。
本文介绍了高密度电法在尼泊尔某水电站跨河勘察实例,结合钻孔资料对高密度在厚覆盖层中的反演结果进行解释分析,阐述了高密度电法在厚覆盖层地区水电站勘察中较好的应用效果。
关键词:水电站勘察高密度电法厚覆盖层1.勘探区概况尼泊尔某水电站处在尼泊尔卡利甘达基河峡谷段,拟规划坝址区下伏地基结构复杂,根据前期地质勘探成果及现场踏勘情况,测区覆盖层多系第四系冲积物、残坡积物、崩积物等表层覆盖物,且覆盖层非常厚,成分主要为粘土、砂、粉砂及碎块石、卵砾漂石等。
基岩多为弱风化片麻岩、片岩为主。
确定使用高密度电阻率法对拟规划坝址区等处进行勘察,初步查明场地内岩土层的分布及构造等情况。
2. 高密度电法工作方法概述2.1高密度电法工作原理高密度电法作为地球物理勘探方法的一种,具有探测范围广、效率高等特点[1]。
高密度电法基于传统的对称四极直流电测深法基本原理[2],是集电剖面法和电测深法为一体的电法勘探方法。
高密度电法自动化采集存储大量的数据点,提高了工作效率,并有效避免了人工操作可能出现的错误。
仪器采集的大量数据为反演提供基础,对小目标的浅层勘探提供了可靠的保证。
2.2装置选择及外业工作方法简述为保证高密度数据横向和垂向的反演精度,对排列装置的选择多次进行现场试验[3]。
经过验证,温纳抗噪性强,在地形起伏较大的时候数据质量稳定性较好,反演结果更加可靠。
对于水电站的坝址区勘察,选择温纳装置效果更好。
现场工作中选取了温纳(α)排列装置,温纳装置测量原理见图1。
A和B为供电电极,M和N为测量电极,在测量过程中A、B、M、N逐点同时自排列起始端向末尾段移动,并始终保证AM=MN=NB,最终可得到倒梯形电阻率断面。
图1 温纳排列装置测量原理示意图实际工作中,需根据勘探范围以及场地条件合理布置排列长度。
为确保电极接地良好,在高密度数据采集之前需对电极进行接地电阻检查,采集过程中供电电压根据规范合理控制。
高密度电法在工程中的实际应用
高密度电法在工程中的实际应用
高密度电法在工程中的实际应用,高密度电法在工程勘察中应用十分广泛,是当今工程物探的一种主要方法。
但由于方法的局限性,受诸多方面的影响,电法异常解释具有多解性。
这就增加了资料解释的难度。
因此,在研判电法异常的同时,还结合地质情况等因素进行综合分析,对异常进行合理,准确解释。
高密度电法和传统的电阻率法相比,其基本原理大致相同。
不的是高密度观测中测点的密度较高,现场测量时,需将全部电极置在一定间隔的测点上只上,然后进行观测。
由于使用电极数量,且可以自由组合,这样我们可以获取的地电信息,可以像地震勘一样,使用覆盖式的测量方式。
与常规电法相比,高密度电法具有下优点:(1)电极一次性布设完全,可以减少干扰和测量的误差;(2)以有效的测量多种电极排列方式进行,获取关于地电结构状态的丰富的地质信息;(3)实现了对数据的自动化全部采集和收录,采速度快,没有人工误差和错误;(4)允许现场对资料实时和脱机处,大大提高了智能化程度。
高密度电法在多期次滑坡勘察中的应用研究——以半坡村滑坡为例
第45卷 第5期2023年9月物探化探计算技术COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATIONVol.45 No.5Sept.2023 收稿日期:2022 04 25基金项目:中国地质调查局项目(DD20208075)第一作者:辛超(1993-),男,学士,工程师,主要从事地球物理电法、磁法工作,E mail:18288726080@163.com。
文章编号:1001 1749(2023)05 0646 08高密度电法在多期次滑坡勘察中的应用研究———以半坡村滑坡为例辛 超1,黄 超2,付荣翔2,庞 咏2,黄 辉2,叶 雷2,刘 达2(1.江西省地质调查勘查院矿产勘查所,南昌 330000;2.中国地质调查局 昆明自然资源综合调查中心,昆明 650100)摘 要:滑坡是主要的地质灾害之一,严重危害当地居民的生命及财产安全,研究其诱发形成机理对于以后的治理具有重要的指导意义。
利用res2dmod软件建立模型,用res2dinv软件对模型数据进行反演,从理论上验证高密度电法在滑坡勘察中的有效性。
同时,运用高密度电法,结合地质剖面及工程钻孔资料,构建工程地质剖面,揭示滑坡剖面形态特征、滑体组成与结构及滑面特征,对滑坡形成机制进行勘察研究。
关键词:高密度电法;滑坡;数值模拟;地球物理中图分类号:P631.3 文献标志码:A 犇犗犐:10.3969/j.issn.1001 1749.2023.05.110 引言富源县位于云南省地质灾害次重点防治区中的富源-师宗滑坡次重点防治亚区,区内地质灾害以滑坡为主[1]。
半坡村滑坡位于富源县恩洪-老厂煤层勘查区内,地处大则勒煤矿矿界附近,该滑坡地裂缝每年持续扩张,多次破坏道路,对半坡村产生多处房屋裂缝、地面裂缝、地面塌陷等问题。
虽然半坡村于2018年6月整村搬迁,但半坡村滑坡仍然处于活动状态,威胁其东部的S204省道,探明其地下空间形态、滑面位置、成因机制对以后的灾害治理具有重要的指导意义。
高密度电法在城市隧道勘察中的应用
高密度电法在城市隧道勘察中的应用高密度电法是一种地球物理勘察方法,它通过在地下注入电流,测量电势差来推测地下的岩土体结构和地下水分布情况。
与传统的电法勘察相比,高密度电法采集数据的密度更高,能够提供更加精确的地下模型。
在城市隧道勘察中,高密度电法主要应用于以下几个方面。
高密度电法可以用于确定地下的土质条件。
在城市隧道勘察中,了解地下的土质条件对隧道的设计和施工至关重要。
传统的土质勘察方法包括钻孔、取样等方式,但这些方法受到时间、空间、经济等因素的限制。
高密度电法可以在较短的时间内获取较大范围的土质信息,从而为隧道的设计和施工提供参考依据。
高密度电法可以用于探测地下水的分布情况。
在城市隧道的建设过程中,地下水是一个可能存在的问题。
如果地下水位较高,可能会对隧道的稳定性和施工安全造成影响。
高密度电法可以通过测量地下的电阻率分布来推测地下水的分布情况,从而及早发现地下水问题,采取相应的措施。
高密度电法还可以用于确定地下的障碍物。
在城市隧道勘察中,地下存在各种各样的障碍物,如管线、旧建筑物等。
这些障碍物的存在可能会对隧道的设计和施工带来困难。
高密度电法可以通过测量地下的电阻率分布来探测障碍物,并将其在地下模型中显示出来,为隧道工程的设计和施工提供参考。
高密度电法还可以用于评估隧道工程对周围环境的影响。
城市隧道的建设可能会对周围的地下水系统和土壤稳定性产生影响。
通过高密度电法的勘察,可以了解隧道工程对周围地下环境的影响程度,从而采取相应的环境保护措施。
高密度电法在城市隧道勘察中具有重要的应用价值。
它能够提供地下土质条件、地下水分布、障碍物探测以及评估工程对周围环境的影响等信息,为隧道的设计和施工提供科学的依据,提高隧道工程的安全性和可持续性。
随着技术的不断发展和完善,相信高密度电法在城市隧道勘察中的应用会越来越广泛。
第四章高密度电法
High Density Resistivity Method
是一种重要的工程物探方法 以地下岩土介质的电性差异为基础 主要是观测研究人工建立的地下稳定 电流场的分布规律 主要用于水文、工程和环境地质调查
高密度电阻率法是集电测深和剖面法于一体的一 种多装置,多极距的组合方法,它具有一次布极即 可进行的装置数据采集以及通过求取比值参数而能 突出异常信息,信息多并且观察精度高,速度快, 探测深度灵活等特点。
DUK-1探测系统测试记录仪
DUK-1探测系统测量电极示意图
电缆抽头 拔插卡
电极
高密度电法野外观测示意图
4.5 基本的资料处理方法
1. 统计处理:视电阻率参数断面图或灰度图 取滑动平均;计算均值、方差;视参数分级
2. 比值换算法:等值线断面图或灰度图 λ 参数对局部低阻体
4.1 高密度电阻率法的特点(相对常规的电阻率法)
电极布设一次性完成,减少因电极布置而 产生的故障和干扰;
可进行有效的多种电极排列方式采集,或 获得丰富的地电断面;
野外数据采集自动化,避免手工操作出现 的错误;
4.2 高密度电阻率勘探系统:
➢采集及处理(电极系、程控式电极转换开关、电 测仪) ➢ 将全部电极按一定的间距布置在测点上(110m),利用电极转换开关,将每四个相邻电极进 行一次组合,实现多种电极排列的测量参数。 ➢快速采集,提高工作效率、智能化,
测线2位于坝体后坡上,与测线1平行,距坝顶斜距为17米。起点位 于测线1的54.5米处下方,总长206.5米
测线3位于坝体后坡上,与测线2平行,距测线2 斜距为20.4米。起 点与测线2的起点对齐,总长206.5米
测线4(剖面7)位于坝体后坡上,与测线3平行,距测线3斜距为 15.5米。起点位于测线3的6米处下方,总长177米。
高密度电法在城市隧道勘察中的应用
高密度电法在城市隧道勘察中的应用高密度电法是一种地球物理勘察方法,可以用来探测地下结构及储层的性质。
在城市隧道勘察中,高密度电法有着广泛的应用。
高密度电法可以通过测量地下电阻率变化来确定地下结构的类型和性质。
在城市隧道勘察中,我们经常需要了解隧道所穿越的地层性质,以便确定隧道的建设方案。
高密度电法通过电流在地下的传递和电阻率的测量,可以提供地下结构的详细信息,包括不同地层的厚度、岩性和水文特性等。
通过对电阻率分布的分析,我们可以确定是否存在地下裂隙、水文障碍等情况,为隧道的建设提供重要参考。
高密度电法还可以用来检测隧道附近的地下水位和水文条件。
在城市隧道的建设中,地下水是一个重要的问题。
隧道附近地下水位的高低以及水流的情况直接影响到隧道的稳定性和施工过程。
高密度电法可以通过测量地下电阻率的变化来推测地下水位的分布,以及确定不同地下水层的性质和运动方向。
这些信息对于隧道的设计和施工非常重要,可以帮助我们更好地控制地下水位,降低隧道施工风险。
高密度电法还可以用来寻找隧道开挖过程中可能遇到的地下障碍物,如岩层断裂、洞穴等。
在城市隧道的建设中,地下障碍物可能给隧道的建设和使用带来很大的影响,甚至会引发安全事故。
高密度电法可以通过探测地下电阻率的分布来推测地下障碍物的位置和性质,帮助工程师在设计和施工过程中采取相应的措施,降低风险。
高密度电法在城市隧道勘察中有着重要的应用价值。
它可以提供地下结构的详细信息,帮助确定隧道的建设方案;可以检测地下水位和水文条件,支持隧道的设计和施工;还可以寻找隧道施工中可能遇到的障碍物,降低风险。
随着技术的不断进步,高密度电法在城市隧道勘察中的应用还将进一步扩大,并发挥更大的作用。
高密度电法在探测基岩面和坑道中的应用
高密度电法在探测基岩面和坑道中的应用高密度电法也叫高密度电阻率法,是在常规电法勘探的基础上发展起来的一种新型的勘探方法,随着高密度电法的长期发展和广泛应用,人们对高密度电法应用技术的认识越来越深,而电子技术和计算技术的跨越式发展,使得高密度电阻法在装置选择上、采集方式上和数据处理上的技术都得到了较大程度的提高。
实质上,高密度电法是属于直流电阻率法中的一种,是一种集电测深和电剖面法于一体的多装置、多极距的组合勘探方法。
在工程勘察实例分析中,高密度电法在同一地质条件下不同装置形式的勘探效果是有一定区别的,接下来对高密度电法的不同勘探实测效果进行分析,并且得出相关结论。
一、高密度电法的简介高密度电法是指在岩土体的电性差异前提下,对在施加电场作用下的地下传导电流的变化规律进行研究和分析,换句话说,就是采用专门的仪器设备对岩土体的电性差异进行勘探,这种方法对于工程勘探有着较高的分辨率的特点。
在高密度电法中利用自动化和智能化的户外数据采集手段,可以以最快的速度采集到大量的原始数据,并且在采集数据过程中具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富和生产效率高等特点。
除此之外,在布极过程中,可以在一次布极中完成同时完成纵向和横向的二维勘探,不仅能够将地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化情况进行探测,还能够将地层岩性岩纵向的电性变化情况进行勘察,也就是说高密度电法具有综合探测能力。
二、高密度电法在工程勘察中实测效果分析(一)测区工程地质条件分析从岩土勘察报告中我们可以明确了解到,测区地层岩性主要是由第四系覆盖层和基岩组成,在接近地表的为素填土,上部分为杂草和农作物,周围分布少量的垃圾,在下部主要以黄色黏性土和碎石为组成部分,成分相对较复杂,在素填土下部一定深度的地方主要是含有淤泥的素填土,越往下地层岩性越向粘土靠拢,具有低阻的特点,局部参杂着粉质粘土和少量的碎石,而在粘土层的下部则是基岩,基岩的主要特征是高阻,岩性是石灰石。
高密度电法在隧道工程中的应用
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摘5要本文通过分析高密度电法的原理及施工工艺结合隧道工程的实际应用说明高密度电法是适合在隧道工程中探测 岩溶等不良地质体高密度电法具有以下优点成本较低施工方便效率高易操作信息丰富且解译方便 高密度电法是一种探 测岩溶等不良地质体效果良好的物探手段在今后的大型工程中值得推广应用
图 $ b( 测线高密度电法电阻率反演断面图 (&( b3 测线成果解释 b3 测线垂直隧道走向布置"& 如图 )'%2)%%7浅地表高阻 显示"推测为石英闪长玢岩"厚约 )2'7"测线 $6%7左右两侧电 阻率差别较大"%2$6%7石英闪长玢岩下方低阻显示"推测为岩 溶引起# 测线大号端主要是茅山群砂岩反映"在 )6%2(6%7之 间"高程为约 67"有一水平状低阻异常"可能为酸碱性脉岩的 反映# 该测线上的岩溶及酸碱性脉岩对隧道影响不大#
关键词高密度电法大阳山隧道\EY>D
%高密度电法的原理及工艺 高密度电法)6* 是同典型的电阻率法的工作原理是一致的" 都是以地下介质间的导电差异性为前提条件的"且同时具备了 剖面法与测深法的功能"与传统的电阻率法不同的是高密度电 法的关键在于观测点的密度高"而且是一次布设的阵列勘探 方法# 若排列电极的电极距不变"而记录点位置移动时"即为电 剖面法"测地电横向变化%若排列电极的电极距变化"而记录点 位置不变时"即为电测深法"测地电垂向变化"数据采集完成 后"将原始数据传入电脑"通过高密度电阻率层析成像处理系 统得到二维高密度电法电阻率反演断面图"供地质解释划分地 层$判断异常"推断出断层$岩溶及采空区等的分布情况"为后 续的设计施工提供地质依据# "工程概况及物理特征 研究区为拟建苏州一隧道工程"是为了打破山体分隔"打 通东西向通道"促进西部新城区的发展# 该区域地质灾害高易 发"滑坡$岩溶发育"为查明隧道线路段的断裂$采空区及岩溶 的分布情况"采用高密度电法进行勘探"结合区域地质资料及 其他勘探手段得到的资料"为工程的顺利施工提供保障# 该工程共布置了 1 条高密度电法测线"分别在隧道进口处 设置 3 条高密度电法测线& b$$b)$b($b3' 和出洞口处设置 ( 条测线& b6$b0$b1' "采用的是重庆地质仪器厂生产的 $)% 道 !^=o) 型高密度电法测量系统"该系统对允许的最大接地电 阻可以通过输入预置终止条件参数来实现"减少了因电极引起 的测量误差"提高了测量数据可靠性# 该工程测线位置定位"采用 `E\";E 系统确定测线端点位 置"在测线内利用测绳量距确定点位# 根据现场试验结果分 析"确定施工时一次性布设电极 '% o$)% 根"电极距为 67"最小 隔离系数为 $"最大隔离系数为 )'"采用温施 ) 装置做长测线 观测"利用转换器实现数据采集的自动化# 为使深部数据连 续"采用叠加方式"保证本次 T:)' 的数据连续性# 工作中每 相邻排列有 0% 根电极重复"最终获得倒梯形断面# 之后利用 仪器的 ;E)() 通讯功能传人电脑"通过软件处理得到电阻率反 演图"结合现场的地质资料进行地质解释# 高密度电法的前提是地下介质间的导电性差异"第四系覆 盖层$基岩和断裂破碎带$岩溶$采空区三者之间电性差异明 显# 当基岩断裂$破碎或者裂隙较发育并充填泥质$水等杂物 时"它与相对完整的基岩相比"呈低电阻率低波速物理特征%岩 溶和采空区充填水和泥沙等一些低阻物体时表现为低阻"若没 有充填低阻体"而是空洞时表现为高阻异常"这为采用高密度 电法查明是否存在断层破碎带$岩溶和采空区等不良地质现象 及推断围岩级别提供前提条件# '应用实例 高密度电法的地质解释是以电阻率反演断面图为依据"结 合现场地质情况"划分层位"确定层位的地质含义%仔细判读异 常特征"辨别真伪"区分真假异常以达到探测判断可能存在的 断层破碎带位置$规模及是否存在采空区$巷道$滑坡$岩溶等
高密度电法在地面塌陷勘探中的应用分析——以江西永丰石马灰岩矿区为例
160高密度电法在地面塌陷勘探中的应用分析——以江西永丰石马灰岩矿区为例林枝祥,龚雪磊(江西省地质局第九地质大队,江西 吉安 343000)摘 要:岩溶塌陷的发生具有突发性和隐蔽性,采取有效方法准确识别潜在致塌位置对科学合理防治岩溶塌陷具有重要意义。
以永丰县石马灰岩矿区为实例,开展高密度电阻率法和钻探对灰岩矿区地面塌陷的探测测试。
结果表明高密度电阻率法在灰岩矿岩溶区能够较好的探测地下空腔、裂隙带的位置信息,同时对覆盖层厚度、地质分层、岩溶及裂隙带深度、空腔充填情况解译结果较为清楚、直观。
配合钻探施工,高密度电阻率法能够较好的运用于探岩溶和采空区勘查。
关键词:高密度电阻率法;岩溶塌陷;岩溶;钻探;灰岩中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)21-0160-3Application Analysis of High Density Electrical Method in Ground Collapse Exploration -- Taking the Shima Limestone Mine Area in Yongfeng, Jiangxi Province as an ExampleLIN Zhi-xiang, GONG Xue-lei(The Ninth Geological Brigade of Jiangxi Geological Bureau,Ji’an 343000,China)Abstract: The occurrence of karst collapse is sudden and covert, and adopting effective methods to accurately identify potential collapse locations is of great significance for scientific and rational prevention and control of karst collapse. Taking the Shima limestone mining area in Yongfeng County as an example, high-density resistivity method and drilling were carried out to detect ground subsidence in the limestone mining area. The results show that the high-density resistivity method can effectively detect the location information of underground cavities and fracture zones in karst areas of limestone mines. At the same time, the interpretation results of cover layer thickness, geological stratification, karst and fracture zone depth, and cavity filling are relatively clear and intuitive. Combined with drilling construction, high-density resistivity method can be well applied to explore karst and goaf exploration.Keywords: high-density resistivity method; Karst collapse; Karst; Drilling; Limestone收稿日期:2023-09作者简介:林枝祥,男,生于1989年,汉族,江西赣州人,硕士研究生,水工环工程师,研究方向:地质灾害防治。
高密度电法在阳泉市北海北路勘探中的应用
高密度电法在阳泉市北海北路勘探中的应用史江涛,穆满根(山西工程技术学院地质与环境工程系,山西阳泉045000)摘要:拟建北海北路进行了高密度电法探测,共布置测线3条,每条测线勘探物理点735个,共计点2205个。
测线布置网度为20×450m,并采用了RES2DINV高密度电阻率数据二维反演软件和surfer数据处理软件对数据进行处理,并得出了在测区深度范围内并没有采空区存在的结论,取得了良好的效果。
该应用为相关探测及研究提供了参考。
关键词:高密度电法;探测;采空区;阳泉市中图分类号:P631.3文献标识码:A文章编号:1006-0995(2019)01-0148-04DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.0341测区及工程概况阳泉市地处山西东部,中纬地带,四季分明,夏短而冬长,常为春旱少雨、冬寒少雪,干燥多风,十年九旱。
本区处在山间谷地之中,气候比西面的太原温暖,较东面的石家庄凉爽。
冬季盛行西北风,寒冷干燥。
夏季盛行东南风。
本区冬季温差较大,季节变化明显,气候具有大陆性特征。
拟建北海北路市政道路工程位于阳泉市开发区大连东路以北,阳泉市科技孵化基地东侧。
为北海路的北延道路,连接大连东路(已有)与科技大道(规划)的连接线。
南起大连东路,北至驼岭头村。
北海北路项目路线总长为674.533m,主体道路宽40m,局部加宽至60m,双向6车道。
路面高程自南向北约为720~730m,采空范围和情况不详,需采用物探方法对采空区进行查明。
2测区地层及地球物理特征2.1地层岩性根据测区内已有资料揭露的地层岩性和堆积物沉积旋回特征及区域地质资料,测区地层在勘探深度范围内成因类型为第四系全新统晚期人工堆积的杂填土(Q4ml),石炭系本溪组沉积的泥岩、砂质泥岩(C2b),奥陶系峰峰组石灰岩(O2f)组成。
经综合分析判断,该场地地层时代自上而下依次为:1)第四系全新统人工堆积层(Q4ml),第四系全新统河流相冲洪积物(Q4al+pl)第四系晚更新统河流相冲洪积物(Q4al+pl);该层层底埋深1.0~26.10m,层底标高698.43~726.56m。
高密度电法在某边坡岩土工程勘察中实测案例成果的分析
高密度电法在某边坡岩土工程勘察中实测案例成果的分析(广西壮族自治区地球物理勘察院,广西柳州 545005)摘要:随着现代勘察技术的进步,高密度电法在岩土工勘察中的应用也更加广泛,高密度电法具有数据采集密度大,多通道以及精度高等优势。
本文结合具体工程实例,对基岩探测中高密度电法的应用的可行性及价值进行了分析,并通过与钻探成果进行比较,探讨边坡基岩埋深调查工程中高密度电法的可靠性。
关键词:岩土工程勘察;电极距;基岩面钻探高密度电法属于新兴工程物探方法之一,具有用途广泛、地层信息数据高密度采集、经济以及速度快等特点,属于直流电阻率法的范畴。
该方法观测的结果可以采用二维断面图的形式表现,能够较为精确地将电断面沿和深度变化反映出来。
因高密度电法反映的地质信息丰富、资料处理与解释简单,因而在水利水电工程、滑坡面确定、地基溶洞勘察以及考古等诸多方面。
1 高密度电法基本原理高密度电法是一种阵列置点勘探方法,在各类工程物探中得到普遍应用,其工作原理与常规电阻率法基本相同,是一种集电测深法和电剖面法于一体的地学层析成像(GT)技术。
高密度电法是一种先进的探物方法,其可以采用的数据采集方式众多,如偶极法、联合剖面法、温纳四极法、单边三极法以及微分法等。
高密度二极法属于高密度电阻率法的一种,采用不同排列装置,在该装置中,分别装有一个测量电极和一个供电电极,使其置于无穷远。
然后通过测量AB极的电流强度,得出MN极电位差,就可以获得相应深度的地下视电阻率,并通过对电极A、M进行逐次移动,即可得到所需的视电阻率图像。
在实际勘察工作中,其计算公式具体为:其中ρs为测点的视电阻率值,K表示装置系数,A、B、M、N均表示供电电极,I为直流电流,ΔUMN为电位差。
在野外应用该方法采集相关数据时,首先应一次性完成全部电极的布设,并选择不同的电极距和装置形式,为野外数据采集做好准备,以提高数据采集效率。
完成数据采集后,将结果输入微机,并根据所测得的视电阻率剖面进行分析解释,对地层中电阻率的分布状态进行判断,并结合其他地质资料对地质目标体进行分析和判断。
高密度电法在地下采空区勘查中的应用
高密度电法在地下采空区勘查中的应用本文结合2013年完成的抚宁县1:5万地质灾害详细调查中石门寨镇存在的地面塌陷、地裂缝地质灾害特点,采用物探手段验证其成因类型及引发动力因素,初步分析其稳定性。
标签:地面塌陷地裂缝采空区2012-2013年通过进行抚宁县1:5万地质灾害详细调查,查明以石门寨镇为中心、北至驻操营镇南部、南至杜庄镇北部的14.56km2带状区域内存在地面塌陷9处,地裂缝5处,为地质灾害高易发区。
经过详细调查,初步推断地面塌陷和地裂缝为煤矿采空区巷道顶板冒落引起地表下陷和沉降形成,造成地表建筑物墙体开裂,农田作物死亡、无法耕种,严重影响了附近村民的生产和生活,直接威胁周边村民的生命财产安全。
为验证调查推断的结果,区域内是否存在煤田采空区及断裂构造等及其分布情况,为进一步钻探验证及稳定性分析提供依据,选定地面塌陷和地裂缝较集中的1km2范围布设高密度电法剖面线10条,其中南北向布设5条剖面,剖面间距219m,东西向也布设5条剖面,剖面间距285m,10条剖面总长度9130m。
1工作区地质条件及地球物理特征1.1地质概述工作区内地层主要为:上覆地层为第四系,岩性主要为砂砾石、粘性土等;下伏基岩为侏罗系以及二叠系、石炭系的煤系地层。
地层从西至东分布情况为:侏罗系地层主要为髫髻山组和下花园组;二叠系地层主要为十千峰组、上石盒组、下石盒组、山西组;石炭系地层主要为太原组和本溪组。
各个地层均呈南北向平行展布,地层倾向西侧。
1.2地球物理特征据以往及本次调查资料显示,工区上覆地层为第四系(Q),岩性以粘性土、砂砾石为主,第四系厚度变化较大,一般山谷较厚,山坡较薄,且大部分山坡及山顶基岩出露。
第四系视电阻率一般小于100Ω.m,随着粘性土含量的增加或减少或含水量的多少,视电阻率亦随之降低或增高。
下伏基岩中煤系地层视电阻率一般在70~100Ω.m,砂岩、页岩视电阻率一般大于100Ω.m,灰岩视电阻率一般大于500Ω.m。