高密度电阻率法在工程勘查中问题
高密度电法在工程勘察中的应用
３ 应 用 实例
笔 者 单位 自引入 高密 度 电法 以来 ， 管 线探 测 、 溶 、 石 、 在 岩 孤 的数 据 包 括 ： 工建 筑 的单 体 尺 寸 ， 竣 与规 划 控 制 线 以及 周 边 建 筑
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２ 工作技术方法
目前 ，常用 的高密度 电阻率探测系统有 分布 式、集中式两 （） ２ 永久性结构的单层建筑物 ， 不论其 高度均算一层 ； （） ３ 建筑 物天面上 ， 属永久性建筑， 高在 ２２ ｍ 以上 的， 层 ．０ 计 算 自然层数， 同一层 中有不 同层高的， 层高取其平均数；
应 用 于 管 线探 测 、 洞 （ 溶 ） 查 、 层 划 分 、 坝 隐 患 调 查 、 溶 岩 调 地 堤 地
图 １ 高密度电法工作流程图
２１ 数 据 采集 系统 ．
高密度 电法探测 系统 由主机 、 多路 电极转换器、 电极系三部 分组成 。多路 电极转换器通过 电缆控制 电极系各 电极 的供 电及 测量状态 ； 主机通过通讯 电缆 、 电电缆 向多路 电极转换器发 出 供 工作指令 、 向电极供 电并接收 、 存储测量数据 。高密度 电法探测 系 统外业工作装置形式很 多， 常用温 纳装 置、 极装 置、 二 三极装 置及偶极装置 。 装置类 型、 电极数与极距可根据场地条件与勘 总 察 目的适 当选择 。
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种， 笔者 以集中式高密度 电阻率探测系统为例说 明其工作机理，
工 作 流 程 图见 图 １ 。
高密度 电法与就其基本原理而 言，与传 统的常规电法完全 相 同。研 究在施加 电场作用下 ，地 下介质 中传 导电流的分布规 律 。常规电法广泛应用在矿 山找矿 、 找水、 地质普 查等深部地质
高密度电法在地灾勘查中的应用
高密度电法在地灾勘查中的应用发布时间：2022-07-28T07:01:32.775Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：冯登河[导读] 高密度电阻率法探测到的异常范围与实际目标体的大小存在差别，在保持电极距不变的情况下，探测对象的规模越大，探测效果越接近实际。
武汉建材地质工程勘察院有限公司武汉市 430034摘要：高密度电法是一种集中了电剖面法和电测深法的阵列勘探方法，可以同时完成纵、横双向二维勘探过程，通过对采集电性参数经反演软件的处理和成像，可准确快速地绘制关于地电断面分布的各种图示结果。
本文通过工程实例探讨了高密度电法在地灾勘查中的应用效果。
关键词：高密度电法; 地灾勘查高密度电阻率法的物理前提是地下介质间存在电阻率差异。
实际观测时通过测量系统中的软件，高密度电阻率法探测到的异常范围与实际目标体的大小存在差别，在保持电极距不变的情况下，探测对象的规模越大，探测效果越接近实际。
高密度电法作为直流电法的一种作业方式，其特点是一次布极，实现跑极和数据采集的自动化，野外工作效率高，数据可靠性高，但由于其布极密度较高，经常应用在地形比较好的地区。
高密度电法的应用和发展，对于解决部分地灾勘查项目，起了很大作用。
1 地质、水文及地球物理特征1.1 地质概况勘查区处于西秦岭山地和陇西黄土高原过渡带，位于藉河北岸，地表黄土覆盖，只在部分坡沟有小面积的第三系泥岩出露。
黄土丘陵区内黄土斜梁、斜坡与冲沟并存，沟深坡陡，地形坡度一般为10° ~30°，部分地段达40° ~50°，冲沟沟坡段达50°以上，沟谷几乎垂直藉河呈南北向发育，切割深度一般10~30 m，多为黄土冲沟，部分冲沟切割到泥岩。
区内发育滑坡、泥石流等地质灾害。
区内出露的地层为新第三系和第四系，新第三系（N）为一套湖泊相沉积物，岩性以灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，产状近乎水平，分布于黄土丘陵和河谷区底部，在部分冲沟零星出露；第四系（Q）广泛分布于全区，按成因类型可分为两种类型：风积物，土质疏松，透水性强，抗水性差，具大孔隙性和湿陷性，呈不整合披覆于所有老地层之上，与滑坡、泥石流形成关系密切；冲洪积物，主要分布于冲沟和斜坡坡脚地带，由滑坡作用形成，以黄土为主，混杂少量泥岩。
浅析岩土工程勘察中高密度电阻率法
【 关键词 】 ：高密度 电阻率法 ； 土工程 ； 察 岩 勘 【 中图分类号 】 Ｔ ４ ： Ｕ 【 文献标识 码】 ：Ｂ
３ 高 密度 电 阻率法简 介
高密度 电阻率法 现场测试的电极布置示 意图见 图 １ 。
电极数 ６ ４根
３ ｍ
１ 引言
本文结合 工程 实例 根据 区域资 料和 初步 勘查报 告 ，该 场地 在钻孔揭 示的深度 范围 内主要 为不 同风 化程度 的风化
平 方 向距 离 约 ２０ ｍ一３０ ｍ、深 度 ４ｍ 一２ 的 范 围 ，视 ３ ４ ５ｍ
采用高密度电阻率法具 有可行性 。
２２ ． 必 要 性
对 风 化 岩 地 基 勘 察 ，勘 探 点 的 间 距 取 一 般 土 层 地 基 勘
探点间距范围的卞限值 ，这就意味风化岩地基勘察需要布
来 比较 费时费 力。其次 ，在 数据 的采集 和记 录方面 ，目前 的高密度 电法采集系统 已经 能够 根据事 先设 置 的装 置形式 和采集参数 ，实 现对 电极 开关 的 自动切换 和 自动记 录 ，将 电测深 和电剖面融 为一体 直接 得到 地层 的联 合剖面 ，并 可 直接 动态显 示在计算 机 屏幕上 ，有利 于随 时观测 数据 的 异
缆 长 度 ， 电缆 上 的 电极 开 关 愈 多 ， 可 以 一 次 布 置 电 极 数 愈 多 ，但 电极 开 关 过 多 ，故 障 出 现 的 可 能 性 将 越 大 ，检 查 起
２ 采用 高密 度电 阻率法 的意 图
２ １ ． 可行 性
高密度 电阻率法 的基本 原理 与传统 的电阻率 法完 全相 同，都是以岩土体 的导 电性 差异 为基 础来研 究地 层在 人工
高密度电阻率法在铁路勘探中的应用
高密度电阻率法在铁路勘探中的应用摘要：简要介绍了高密度电阻率法的基本原理，列举探测效果较好的工程实例，通过对探测成果的物探解析，很好的完成了铁路勘察中的各项物探任务，说明了高密度电阻率法在铁路勘探中是一种有效的探测手段。
关键词：高密度电阻率法；物探解析；铁路勘探0 引言随着近些年铁路建设的高速发展，工程物探在铁路勘察中的应用越来越多，高密度电阻率法作为一种阵列式电阻率勘探方法，因其方便、高效、数据密度大、勘探能力强等优点，在铁路勘察中应用广泛，并取得了较好的探测效果。
1 高密度电阻率法概述高密度电阻率法是日本地质计测株式会社在20世纪80年代中期首先提出的，并通过手动转换实现了野外数据采集（董浩斌和王传雷，2003）。
随着近几十年来电法勘探新技术的发展，高密度电阻率法在铁路勘察领域得到了广泛应用，其原理与传统电法完全相同，差别在于高密度电阻率法在野外观测中设置了较高密度的测点，测量时，只需将全部电极布置在固定间距的测点上，进行现场观测。
在设计和技术实施上，高密度电测系统采用先进的自动控制理论和大规模集成电路，一次性布置较多数量的电极，而且电极之间可通过多路电极转换器自由组合，这样就可以在一次观测中提取多个剖面的地电信息，使电法勘探能像地震勘探—样使用覆盖式的测量方式（邓居智和刘庆成，2003）。
与常规电法相比，高密度电法具有以下优点（王兴泰，1996）：（1）电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；（2）能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；（3）数据的采集和收录全部实现了自动化（或半自动化），不仅采集速度快，而且避免了由于人工操作导致的误差和错误；（4）可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度；（5）与传统电法相比，具有成本低、效率高、信息丰富、解析方便等优点。
高密度电法在隧道工程勘察中的应用研究
d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2024.02.031高密度电法在隧道工程勘察中的应用研究桂 鹏(安徽建材地质工程勘察院有限公司,合肥230088)摘 要: 为圈定隧道隐伏地质构造㊁查明地层分布和岩性,以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目为研究对象,运用高密度电法温纳-施伦贝尔装置对场区岩土体的视电阻率进行实测,分析隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态㊂结果表明,C 1-02㊁C 1-03隧道段基岩地层为志留系下统高家边组中~微风化石英砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩;整个隧道段地层总体分为两层,浅部呈低电阻率为第四系残坡积层(含基岩风化层),深部高电阻率层为志留系下统高家边组中~微风化细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映;C 1-02隧道洞身段共圈定2处断裂构造异常,均呈低阻断异常反映,分别为F 21断裂构造位于隧道里程K 2+513处,走向北东,倾向南东,产状较陡;F 22断裂构造位于K 1+988处,走向北东,向南东倾斜;C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层厚度较大㊂关键词: 高密度电法; 隧道工程; 低电阻率; 矿产品; 运输廊道; 断裂构造A p p l i c a t i o nR e s e a r c ho fH i g h -d e n s i t y E l e c t r i c a lM e t h o d i n T u n n e l E n g i n e e r i n g S u r v e yG U IP e n g(A n h u i B u i l d i n g M a t e r i a l sG e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g S u r v e y I n s t i t u t eC o ,L t d ,H e f e i 230088,C h i n a )A b s t r a c t : I no r d e r t od e l i n e a t e t h e h i d d e n g e o l o g i c a l s t r u c t u r e o f t h e t u n n e l ,d e t e r m i n e t h e d i s t r i b u t i o n a n d l i t h o l o g yo f t h e s t r a t a ,t h e c o n s t r u c t i o n p r o j e c t o f t h e p u b l i cm i n i n gp r o d u c t t r a n s p o r t a t i o n c o r r i d o r i nG u i c h i D i s t r i c t i s t a k e n a s t h e r e s e a r c ho b j e c t .T h eh i g h -d e n s i t y e l e c t r i c a lm e t h o d W e n n e r S c h l u m b e r g e r d e v i c e i su s e d t om e a s u r e t h e a p p a r e n t r e s i s t i v i t y o f t h e r o c k a n d s o i l i n t h e s i t e ,a n a l y z e t h e l i t h o l o g y o f t h e g r o u n d l a y e r i n t h e t u n n e l b o d y s e c t i o n ,t h e d e g r e e o f r o c kw e a t h e r i n g ,t h ed i s t r i b u t i o no fh i d d e n g e o l o g i c a l s t r u c t u r e s ,a n dt h eu n d u l a t i n g s h a peo f t h eb e d r o c ks u r f a c e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eb e d r o c ks t r a t ao f t h eC 1-02a n dC 1-03t u n n e l s e c t i o n sa r e m e d i u mt os l i g h t l y w e a t h e r e d q u a r t z s a n d s t o n e ,s i l t s t o n e ,a n ds a n d y m u d s t o n eo f t h eL o w e rS i l u r i a n G a o j i a b i a nF o r m a t i o n ;T h eo v e r a l l g e o l o g i c a l s t r a t ao f t h e e n t i r e t u n n e l s e c t i o n a r e d i v i d e d i n t o t w o l a y e r s .T h e s h a l l o w l a y e r h a s a l o wr e s i s t i v i t y a n d i s c o m p o s e d o f t h eQ u a t e r n a r y r e s i d u a l s l o p e l a y e r (i n c l u d i n g t h ew e a t h e r e d b e d r o c k l a y e r ),w h i l e t h e d e e p l a y e rw i t hh i g h r e s i s t i v i t y i s a r e f l e c t i o n o f t h em i d d l e t o s l i g h t l y w e a t h e r e d f i n e s a n d s t o n e ,s i l t s t o n e ,a n d s a n d y m u d s t o n e o f t h eL o w e r S i l u r i a nG a o -j i a b i a nF o r m a t i o n ;T h e r e a r e t w oa b n o r m a l f a u l t s t r u c t u r e sd e l i n e a t e d i nt h eb o d y se c t i o nof t h eC 1-02t u n n e l ,a l l o f w h i c h r e f l e c t l o wb l o c k i ng a n o m a l i e s .Th eF 21f a u l t s t r u c t u r ei s l o c a t e d a t t h e t u n n e lm i l e a g eK 2+513,r u n n i n g n o r t h -e a s t a n d l e a n i n g s o u t h e a s t ,w i t h a s t e e p a t t i t u d e ;T h eF 22f a u l t s t r u c t u r e i s l o c a t e d a tK 1+988,t r e n d i n g no r t h e a s t a n d t i l t i n g s o u t h e a s t ;A t t h e e n t r a n c e o f t h eC 1-03t u n n e l ,K 2+710~K 2+800s h o wa l o wr e s i s t a n c e a n o m a l y ,w h i c h i s i n t e r p r e t e da s a t h i c k e r s h a l l o wc o v e r i n g l a ye r .K e y w o r d s : h i g h -d e n s i t y e l e c t r i c a lm e t h o d ; t u n n e l e n g i n e e r i n g ; l o we l e c t r i c a l r e s i s t i v i t y ; m i n e r a l p r o d u c t s ; t r a n s p o r t a t i o n c o r r i d o r ; f a u l t s t r u c t u r e 收稿日期:2024-02-06.作者简介:桂 鹏(1982-),高级工程师.E -m a i l :1242391809@q q.c o m 隧道工程在国民经济中发挥了极其重要的作用,在水利工程中可以作为重要的输水渠洞,在交通工程中可以穿越长距离的山体,在矿产工程中则可以作为关键的运输通道[1]㊂隧道工程在修建过程中不可避免地穿越921建材世界 2024年 第45卷 第2期各种复杂的地质体,如断裂带㊁岩溶发育区等㊂这些地质体可能引发施工过程中的地质灾害,增加施工难度和风险[2,3]㊂因此,对隧道施工区域进行准确的地质勘察至关重要㊂在传统的地质勘察方法中,运用较多的勘察方法为地质钻探或槽探,尽管这些方法可以直接获取地层信息,但具有成本高㊁效率低等缺点[4]㊂相比之下,高密度电法具有数据采集密度大㊁分辨率高㊁成本低等优点,通过测量地下岩土体的电阻率差异,分析地下地质体的分布和性质,能够快速准确地提供隧道施工区域的地质信息[5]㊂在隧道工程勘察中,高密度电法不仅可以用于岩溶发育区㊁断裂带等不良地质体的探测,还可以用于基岩起伏㊁岩性分界等方面的研究㊂基于此,论文以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目为研究对象,运用高密度电法对场区岩土体的视电阻率进行实测,分析隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态,研究成果可为类似工程提供参考和借鉴㊂1工程概况贵池区公共矿产品运输廊道建设项目位于池州市贵池区梅街镇横山矿区,北距池州市区22k m,距池州港码头约28k m,行政区划隶属贵池区梅街镇潘桥村㊂廊道运输线路自横山起,终至乌沙公用码头,线路里程为K0+000~K36+450,里程总长约36.45k m,廊道运输线路共设置10个隧道段㊂为查明隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态,对项目C1-02㊁C1-03隧道段进行高密度电法勘察, C1-02隧道勘察里程段为K1+870~K2+670;C1-03隧道勘察里程段为K2+710~K2+900㊂2场区工程地质特征及地层电性特征2.1场区工程地质特征勘察场区位于皖南山区西北边缘,区域地貌属低山地貌㊂区域地面标高+58.12~+120.5m,勘察场区内最高点位于C1-02隧洞中部,标高+120.5m,最低点位于C1-02隧道起始段,标高+58.12m左右,相对高差达62.38m左右㊂C1-02㊁C1-03隧道段周边出露地层主要为:志留系下统高家边组㊁志留系中统坟头组和第四系㊂基岩地层总体走向北东向,倾向南东㊂志留系下统高家边组(S1g)分布于C1-02㊁C1-03隧道洞身段,上段为黄绿色中薄层长石石英细砂岩,中段为黄绿色页岩㊁薄层长石细砂岩,下段为灰色㊁灰黄色泥岩㊁粉砂质泥岩;志留系中统坟头组(S2f)分布于勘察场区西部,主要岩性为紫红色厚层状岩屑砂岩㊁泥质粉砂岩㊁石英细砂岩;第四系(Q4)勘察场区内不均匀分布,属现代沉积,主要为灰褐㊁灰黄色粘土㊁砂质粘土㊁粉细砂及砂砾层㊂2.2场区地层电性特征岩土体物性差异与其密度㊁强度等参数关系密切㊂岩土体物性的差异是开展物探工作的基础,不同的物探方法对岩土体物性条件有不同的要求㊂高密度电法的勘察基础为岩土体的电性参数的差异,比如视电阻率㊁介电常数等㊂隧道场区的下伏基岩主要为泥质粉砂岩㊁石英砂岩,根据区域工程经验,场区各类岩土体的视电阻率经验值如表1所示㊂从表1中可以判断场区岩土体视电阻率值由大到小依此为泥质粉砂岩(3200Ω㊃m)㊁石英砂岩(2860Ω㊃m)㊁第四系(86Ω㊃m)㊂浅部残坡积层㊁全~强风化层的电阻率相对于下伏完整基岩表1岩土体的电性参数岩性样本数电阻率ρ/(Ω㊃m)变化范围平均值第四系5555~12086灰岩30885~99832194石英砂岩101079~63972860泥质灰岩121075~63502934泥质粉砂岩101000~67003200硅质页岩30129~501338表现为低阻特征㊂在基岩破碎区㊁风化裂隙区与完整基岩具有明显的电性差异,完整基岩的电阻率较高,当岩层中存在地质构造(断层破碎带㊁破碎区等)时,由于含水量㊁含泥量等的增加,其电阻率相对围岩呈低值异常[6,7]㊂综合隧道场区不同地层岩性的电性差异特征,隧道场区具备高密度电阻率法勘探的地球物理条件㊂3高密度电法的现场测试方法3.1高密度电法的观测系统高密度电法野外工作采用的仪器为深圳市赛盈地脉技术有限公司研发的G D-10型直流电法测量系统㊂031建材世界2024年第45卷第2期该系统是勘查浅部地层较为理想的仪器设备㊂勘察前对仪器的各项技术指标和性能作了系统检查和测试,整体工作稳定正常,完全满足生产要求㊂设备分发射模块和接收模块,发射模块最大发射功率为3200W ,最大发射电压为ʃ800V ,最大发射电流为ʃ4A ,发射脉冲类型为方波,可发射脉冲宽度为0.5s ㊁1.0s ㊁2.0s ㊁4.0s ㊁8.0s ㊁16.0s 和32s ;接收模块电压测量范围为ʃ24V ,电压精度为0.3%ʃ1μV ,电流精度为0.3%ʃ1μA ,自电补偿范围为ʃ10V ,工频干扰大于95d B (50H z 或60H z 可选),迭代次数为1~255次㊂根据工作的设计及施工条件,高密度电法采用温纳-施伦贝尔装置㊂其电极排列方式为A ㊁M ㊁N ㊁B (A B 供电㊁M N 接收),测量过程中M N 为一个电极距保持不变,A M ㊁N B 的距离随间隔系数的递增逐次由小到大变化,电极排列如图1所示㊂隔离系数每测量5层,M N 增大一个电极距㊂跑极方式为垂向测深,经随机的数据转换软件,转换成剖面数据,数据按间隔系数由大到小的顺序存储,结果为倒梯形区域㊂3.2 高密度电法的数据处理首先沿测线方向按工作设计的电极距固定好电极,并与测量电缆连接㊂电极与电缆布置好后,先进行电极接地的测量,查看各电极接地情况㊂如某根电极接地电阻过大,则重新布置或对电极进行浇水,以降低接地电阻㊂在保证各电极接地良好的情况下进行数据采集,对采集的数据现场监控,查看电场电压值,如过低则增加供电电压[8]㊂对高密度电法测线中电极的相对高程进行测量,以备后期数据处理时进行地形改正㊂高密度电法沿着隧道走向布置纵剖面1条,点距10m ,剖面长度1340m ㊂测量结束后数据现场传输至电脑,利用电法专业反演软件进行初步反演,查看数据质量㊂对现场采集的原始资料进行全面检查㊁复核㊁并将观测数据转换成二维高密度电法反演程序格式进行存贮㊂正反演计算㊁成像采用2D R E S 高密度电法反演程序处理软件,具体流程如图2所示㊂4 高密度电法解译及成果分析根据C 1-02㊁C 1-03隧道段物探成果资料的整理分析可知,查区内地质条件比较复杂,不同隧道段的岩性差异较大,隧道进㊁出口段及浅埋段的覆盖层厚度㊁岩体风化程度及岩体的完整程度在不同测段表现出较大差异㊂100线为C 1-02㊁C 1-03隧道的高密度电阻率法纵剖面,沿隧道轴线布置,剖面长度1340m ,方位角112ʎ,解译结果如图3所示㊂在隧道工程高密度电法勘察成果中判断地层的分层,最为重要的是电阻率之间的相互差异㊂在第四系覆盖层中,其电阻率较低,因此,在图3中可以看到低阻在表层的连续分布,而高密度反演剖面的深部的低电阻则不可能为第四系土层,而是破碎的岩层或者断裂构造,因此可以看到,在F 21和F 22相对应的高密度反演剖面中存在与断裂构造倾角一致的低阻带,并与表层的低阻相连㊂根据100线高密度电阻率综合剖面图,浅部视电阻率呈低值反映,深部呈高值反映,整个断面的层位清晰,反映出了测区内地层的整体变化特点㊂高程130~50m 范围内,ρs =50~250Ω㊃m 呈低阻反映,解释推测为第四系残坡积层(含基岩风化层)的反映,浅部残坡积层(含基岩风化层)厚度在0~12m ,整体呈不均匀131建材世界 2024年 第45卷 第2期分布;高程120~-50m 范围内,ρs =250~7000Ω㊃m 呈高阻反映,结合地质资料,解释推测为志留系下统高家边组(S 1g )细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映㊂在剖面的1480~1550号点(隧道里程K 2+513),ρs =150~350Ω㊃m 呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,解释推测为断裂构造或基岩破碎带的反映,命名为F 21;在剖面的2000~2070号点(隧道里程K 1+988),ρs =50~250Ω㊃m 呈低阻下凹异常反映,结合地质资料,解释推测为断裂构造或基岩破碎带的反映,命名为F 22㊂C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800里程(100线的1250~1340号点)呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层(含基岩全风化层)厚度较大㊂5 结 论a .C 1-02㊁C 1-03隧道段基岩地层为志留系下统高家边组(S 1g )中~微风化石英砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩㊂整个隧道段地层总体分为两层,浅部呈低电阻率为第四系残坡积层(含基岩风化层),深部高电阻率层为志留系下统高家边组(S 1g )中~微风化细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映㊂b .C 1-02隧道洞身段共圈定2处断裂构造异常,编号依次为F 21㊁F 22,其中,①F 21断裂构造位于隧道里程K 2+513处(剖面的1480~1550号点),呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,F 21构造走向北东,倾向南东,产状较陡;②F 22断裂构造位于K 1+988处(剖面的2000~2070号点),呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,F 2构造走向北东,向南东倾斜㊂c .C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800里程(100线的1250~1340号点)呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层(含基岩全风化层)厚度较大㊂参考文献[1] 黄小年,郭高峰,张本涛.综合物探技术在隧道勘察中的应用研究[J ].公路,2022,67(5):22-25.[2] 康 耀,杜安鹏.综合物探技术在云南龙堡隧道地层勘察中的应用研究[J ].工程地球物理学报,2023,20(4):446-453.[3] 石战结,余天祥,韩文功,等.采空区地震与电法探测数据的联合反演研究及应用[J ].地球物理学进展,2020,35(1):345-350.[4] 任士房.声电效应在隧道地震波场物理模拟中的应用研究[D ].成都:西南交通大学,2012.[5] 邓弟平,王俊杰,邓文杰,等.高密度电法在玄武岩熔空洞探测中的应用[J ].重庆交通大学学报(自然科学版),2012,31(1):98-102.[6] 王志鹏,刘江平,易 磊.2D ㊁3D 高密度电法探测断层效果及其应用[J ].科学技术与工程,2019,19(25):75-82.[7] 谭 明,吴传勇,刘景元.高密度电法在乌鲁木齐市活断层项目中的应用实例[J ].内陆地震,2008,22(2):135-142.[8] 孙茂锐,丁 昕,李 星,等.高密度电法和地质雷达在安徽某隧道岩溶探测中的应用[J ].勘察科学技术,2023(3):53-56.231建材世界 2024年 第45卷 第2期。
对高密度电法在工程勘查应用中的探讨
对高密度电法在工程勘查应用中的探讨摘要：高密度电法在工程勘察中得到了广泛的应用，已成为工程物探的一种主要方法之一，下文就高密度电法在工程勘察中的应用展开了探讨。
1方法技术简介高密度电阻率法与常规直流电法的基本原理相同。
高密度电阻率法是一种阵列式电阻率测量方式，它集中了电剖面法和电测深法，装置选择上可采用二极装置（AM）、三极装置（AMN）、联合剖面装置（AMN∞MNB）、对称四极装置（AMNB）、偶极装置（ABMN）和微分装置（AMBN），在电极的选择上按一定的方式组合后构成测量系统。
该系统与普通电阻率法不同的是在观测剖面上设置密度较高的观测点，在实际测量时，利用电极转换开关将每4个电极进行组合，从而在一个测点上获得不同深度的测量参数。
高密度电法布极方式如图1，其中A、B极为供电电极，M、N为测量电极。
各测点视电阻率值ρs=K×△U/I，其中△U为M和N之间的电位差，I为供电电极（A、B）的供电电流，K为装置系数。
通过不同测点以及不同极距的观测，可获得剖面上地层电阻率的分布情况。
2实例分析2.1岩溶、采空区探测岩溶个体的发育是无规律的，但其岩溶带或地下河的发育一般是有一定走向的，岩溶洞穴一般以空腔（无水）或充水或充填泥（砂）的形式存在，充填水或泥（砂）等相对于灰岩（或白云岩）来说是明显的相对低阻，因此往往表现为明显的低阻异常，该类异常容易识别；如果高阻异常明显位于水位下方，则不会是岩溶引起的异常，这时岩溶应表现为低阻异常。
对于废弃多年的采空区，如有的地段已充盈地下水或已坍塌（多是废弃的采空区），往往表现为低阻特征；有些地段保持原有形态，且没有地下水，则表现为相对高阻特征。
利用这些特征可以确定场地的采空范围以及塌陷位置，见图2，相对高阻异常部位为采空区域，低阻异常位置为充盈地下水或浅部垮塌区域。
图22.2滑坡勘查所谓滑坡就是处于陡峭坡地上的土体或岩体，由于岩土体内部存在结构面或软弱面，在自重作用下使其失稳而引起滑移，由于滑动往往形成滑动面。
高密度电法勘探中地形影响校正方法探讨
高密度电法勘探中地形影响校正方法探讨熊勇【摘要】The true anomaly of underground object is concealed in the observation results of high-density electrical prospec-ting due to the topographic false anomaly. In order to make the exploration results closer to the actual geological conditions, the correction for topographic influence should be carried out. At present, the influence of topographic relief is ignored in the common methods, thus the actual positions on the sounding point needed to be corrected. The orthogonal projection method is applied in practical high-density electrical prospecting to conduct the topographic correction, which means correcting the position and elec-trical resistivity value of every sounding point by the calculation of trigonometric orthogonal projection. The orthogonal projection method has a good result in the actual projects by remedying some deficiencies of previous topographic correction method. To a-chieve better inversion results, diversified factors of topographic effects and a comprehensive topographic correction method should be considered and applied.%高密度电法勘探中常因地形起伏使观测结果产生畸变，虚假异常掩盖了地下目标体的真实异常，为使勘探成果更接近实际地质情况，必须进行地形影响校正。
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摘要：随着社会的不断发展，城市规模的不断扩大，工程建设类别的增多向工程地质的勘察工作提出了更高的要求，传统单一的地质钻探技术已经不能满足当前满足工程的需要。
这就要求岩土工程人员跟进时代的发展，不断加强对新技术的研究，在对地下地质条件进行测定时采用多种勘测手法综合勘测，以便能够为设计方提供高质量的勘察资料。
基于此，文中笔者就高密度电法的工作原理及岩溶地质进行了简要的阐述，并根据工程实例说出了高密度电法在工程勘察中的应用。
关键词：高密度电法、工程勘察、电阻率一、前言随着我国各大城市规模的不断增大，工程建设作为关系民生的重要项目受到社会各界的密切关注。
岩溶是工程建设中最严重的地质现象，但是由于在指定的比较小的范围内，岩溶发育的不稳定性、随机性及隐藏的特点，给区内岩溶的分布及其发育情况的详查带来很大的难题，而仅依靠钻探办法难以达到人们预期的结果。
在我国的矿产勘察与项目建设中大部分都采用高密度电法，高密度电法利用岩溶与围岩在电性上普遍存在的差别，能很快的探测出岩溶的各方向生长状况，进而运用合适的办法来防止灾害的产生。
笔者通过列举下面的几个运用，证明高密度电法在工程岩溶勘察的桥基和隧道中适用性及准确性。
二、工作原理高密度电法是根据水文、工程及环境地质调查的实际需要而研制的一种电阻率法，在岩石的电阻率差异，矿石为基础，通过对电场分布的特点和变化的空间差异的观察和研究，查明地下地质构造和寻找地下非均匀电体的地球物理勘探方法的一类。
两种方法在数据采集过程中结合电阻率曲线和电阻率测深观测系统，高密度电阻率的方法，因此，大量的数据收集，对观测数据的准确性，在电异质体的检测取得了良好的地质效果。
如图1所示，当地面A2，B2电源的输入电流强度，形成地下稳态电场E，以A2、B2的中点为Ｏ为中心，1／3A2B2长的范围内电场为均匀场，在此范围内安置测量电极M、Ｎ得到电位差ΔＵ，其中ｋ为装置系数，不同的测量装置的装置系数不同，由此可得视电阻率计算公式：图1：高密度电法探测原理示意三、岩溶地质及地球物理特征1、地质特征岩溶的岩性基本都是碳酸盐岩，常见的有泥灰岩、白云岩、白云质灰岩、以及灰岩等。
高密度电法在岩溶区工程勘察中的应用_1
高密度电法在岩溶区工程勘察中的应用发布时间：2023-04-12T05:58:32.807Z 来源：《工程建设标准化》2023年第1月1期作者：王阳[导读] 随着我国经济发展和建设的日益进步，基础建设工程已成为关系民生的重大工程，受到社会各界的广泛和高度重视。
王阳中冶一局（河北）地质科技有限公司河北省秦皇岛市 066000摘要：随着我国经济发展和建设的日益进步，基础建设工程已成为关系民生的重大工程，受到社会各界的广泛和高度重视。
岩溶和裂缝是基础建设项目中无法避免的重要地质问题。
由于溶洞的生长非常随意且难以发现，用传统的测量技术往往难以准确有效地发现地质环境。
因此，溶洞勘探的难题将成为阻碍该项目的一个非常重要的因素。
瞬变电磁法和高密度电法利用岩溶景观及其所在的岩石结构具有一定的不同特征，以便快速测量该地区的地形特征、岩块结构、岩溶地貌的合理布局和其他地理成分，然后利用钻孔等基本测量方法进行连续测试，以提高项目地形地貌测量结果的准确性和合理性。
近年来，随着高密度电法勘探技术的发展，电法勘探方法逐渐得到应用和推广。
关键词：高密度电法；岩溶区；工程勘察；应用1高密度电法概述作为一种新的技术应用，高密度电法是一种结合了电截面、电探测等方法优点的物理调查方法。
它不仅可以检测地下一定深度内电气性能的水平变化，还可以提供准确的垂直电气性能变化数据信息。
由于地下岩层成分和分布的不均匀性，电流分布也会发生不同的变化。
高密度电法的技术性是利用地下介质的特性，将地下自然环境的电位差变化转化为相应的电阻率，仔细观察固定和不固定的对应电阻率的差异，科学研究不同城市地下空间环境中电阻率的分布特征和变化趋势，最终形成综合投影数据信息，最后通过电子计算机形成图像，获得隐蔽地质构造和岩溶层、强风化、，山体滑坡和其他地下岩层及其精确结构。
与现有的传统电阻法相比，高密度电法具有以下优点：①一次性放置电水准仪，可以减少电水准仪组件对数据信号的干扰和电水准仪的数据误差；②对于不同的电极布置位置，可以有效地获取丰富多样的地质构造配置信息；③数据采集是自动的，防止手动控制导致数据信息错误；④数据处理过程更快、更方便。
水利水电工程地质勘察中高密度电法的应用研究杨超
水利水电工程地质勘察中高密度电法的应用研究杨超发布时间：2023-06-29T01:03:45.024Z 来源：《工程建设标准化》2023年8期作者：杨超[导读] 在水利水电施工过程中，为了保证地质勘察的准确性，要采用科学的施工方法。
以某大坝为例，采用高密度电法对大坝渗透通道异常进行正反演分析。
结果表明，在正演结果分析中，坝体的视电阻率与模型相比存在较好的分层现象，由于渗透通道的异常存在，坝体浸润区的视电阻率存在封闭的低阻，且向两边存在一定的延伸；在反演结果分析中，反演的低阻封闭体的范围明显缩小。
在浸润区的基岩范围内，受到上部渗透通道异常体低阻的多次“映射”影响，导致下部的视电阻率值出现畸变；在坝体背水面共布置3条测线探明了大坝渗透通道的走向、埋深和空间分布，可为坝体的防渗治理提供依据。
河南岭煊建设工程有限公司河南南阳 473000摘要：在水利水电施工过程中，为了保证地质勘察的准确性，要采用科学的施工方法。
以某大坝为例，采用高密度电法对大坝渗透通道异常进行正反演分析。
结果表明，在正演结果分析中，坝体的视电阻率与模型相比存在较好的分层现象，由于渗透通道的异常存在，坝体浸润区的视电阻率存在封闭的低阻，且向两边存在一定的延伸；在反演结果分析中，反演的低阻封闭体的范围明显缩小。
在浸润区的基岩范围内，受到上部渗透通道异常体低阻的多次“映射”影响，导致下部的视电阻率值出现畸变；在坝体背水面共布置3条测线探明了大坝渗透通道的走向、埋深和空间分布，可为坝体的防渗治理提供依据。
关键词：高密度电法；岩土勘察；无损探测；电阻率；地球物理引言高密度电法实际上是一种阵列式电阻率测量方法，它是结合地震勘探技术与计算机数字技术的典型应用，该方法既能揭示地下某一深度水平向的岩性变化，又能提供沿纵向的地质变化情况。
我国自上世纪80年代末开始应用以来，取得了丰富的地质勘察效果。
在水利水电系统，我公司率先于1989年应用于黄河大柳树坝址F3断层的探测并取得较好的效果。
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。
高密度电法在水库大坝塌陷勘测中的应用
高密度电法在水库大坝塌陷勘测中的应用李胜荣(广西壮族自治区307核地质大队，广西贵港537100)工程技术E }i 奄要]高密度电阻率法是工程物探新兴的学科，在工程勘察方面的许多领域得到广泛应用。
其具有高密度采集地晏信息数据、应用广泛、实现进度快等优点，本文结合广东省韶关市新丰县迥龙镬新村水串大坝蹦￡勘察实铆。
从而解决地下地质问题。
鹾；键词]高密度电法；水电站；地质分层近年来，随着一些水库服务年限的增加，水库大坝坝体局部渗漏、管涌现象出现较多，按规范采用常规钻探、坑探方法，无法对坝体渗漏、管涌现象全面了解。
而高密度电法是进行水库大坝坝体勘测的首选方法，它具有采集数据密度大，数据反演成果反映剖面和深度双重性质，横向、纵向分辨率高的特点。
近几年，在新疆多座水库大坝勘测工作中，取得了明显的勘探效果。
1高密度电法在水库大坝塌陷勘测中的基本工('k-'／r 法及原理高密度电阻率法俗称高密度电法，是近几年新兴的物探方法。
电阻率法是以地壳中岩石的电阻率差异为物质基础，观测和研究人工电场的变化和分布规律，进而进行解决地质问题的一种勘探方法。
高密度电法属于电阻率法范畴，是一种阵列勘探方法。
传统的电阻率法有电测深法和电剖面法。
电测深法反映测点下方不同电性的岩层随深度的分布情况。
电剖面法反映地下一定深度内沿7抓'T-方向地电断面的特征。
高密度电法同时具备上述两种方法的特点，并弥补了传统电阻率法测点相对稀少和解释依据单一的不足。
它集电剖面和电测深于一体，采用高密度布点，进行=维地电断面测量，提供的数据量大、信息多，并且观溺嘴度高、速度快，是寻找构造破碎带、溶、土洞较为有效的物探方法。
高密度电法勘探的前提条件是地下介质问的导电性差异，和常规电法—样，它通过A 、B 电极向地下供电(电流为1)，然后测量M 、N 极电位差△U ，从而求得该记录点的视电阻率值p s =K xA U ／I 。
根据实测的视电阻率剖面进行寸算、处理、分析，便可获得地层中的电阻率分布情况，从而解决相应的工程地质问题。
浅谈高密度电法在工程勘察的应用
浅谈高密度电法在工程勘察的应用随着工程建设结构的复杂性以及建设空间的纵向延伸，其对工程勘察提出了更高的质量要求，传统的工程勘察手段已不能完全满足现代工程建设对工程勘察的需求。
基于此，为有效解决传统工程勘察中的问题，满足现代工程建设对工程勘察的多样性需求，高密度电法逐渐被应用在工程勘察中，为现代工程设计及建设提供了高质量的勘察资料，有效推动了土建行业的现代化进程。
一、高密度电法的工作原理在工作原理上，高密度电法与常规直流电法是保持一致性的，都是将工程勘察过程中地下目标导体导电性的差异性作为评价的基础，主要有计算机硬件等构成。
将高密度电法应用在工程地质勘察过程中具体是指，在专业高密度电法仪器设备的支持下，通过横向以及纵向勘探观测深层岩土层中的电性差异性，并采集某一深度范围内地质土体横向以及纵向的电性变化数据，以达到工程地质勘察的目的。
与传统工程勘察方式相比，高密度电法工程勘察方法具有电测深法和电剖面法两种方法的综合性优势，实现了工程野外勘察过程中观测的高精度性以及数据采集的自动化和智能化。
在工程勘察中，用高密度电法对周围探测区进行全面的勘测之后，可以通过分析其所采集到的直流电场数据对地下相关介质的电阻率分布进行全面的分析，其主要原理是地下介质构成和分布的不均匀性会导致发射的电流分布发生相应的变化，并进而引起地下介质电位的改变，转换成相应的电阻率，形成多方位投影数据资料，最终反演成像，构建出地下介质分布以及构成的精准结构，为工程建设提供准确的资料支持。
二、高密度电法在工程勘察中的具体应用随着高密度电法技术的逐渐成熟，其在工程勘察中的应用得到逐渐推广，主要体现在以下方面：1、高密度电法在覆盖层勘察中的应用高密度电法在覆盖层勘察中的应用是其在工程勘察中应用的重要领域之一。
为保障高密度电法在覆盖层勘察中应用的高效性及精确性，在利用高密度电法进行覆盖层勘察的过程中，要满足以下两方面的要求：一是要确保利用高密度电法勘察形成的剖面长度要满足覆盖层工程勘察对地质勘探深度的要求和标准；二是在进行勘察装置的选择过程中，要考虑到装置的稳定性及其影响因素。
高密度电阻率法在泥石流滑坡工程勘察的应用效果
基本上查清 了滑坡体 的大致分布情况 ， 根据高密度 电 主要对 在新宾县和平村泥石流滑坡工程勘 察工作中，根据工 面七条 ， 进行 了钻探、 井探等 山地工程验证， 证结果 验 作的具体情 况， 合理进行工作布置 ， 到了理想的勘探效果的 阻率剖面特征， 达
工作方法进 行评述 ， 供大家参考 。
果。
关键词 ：高 密度 电阻率 中图分类号 ：Ｔ ７ Ｕ４
文献标识码 ：Ａ
０ｍ 利 ＧＳ 随 着 高 密度 电 阻率 探 测 方 法 的普 及 ， 验 的不 断 积 累 ， 经 研 将 点距 １ 的 电缆 按 照 ３ｍ 进行 布置 ， 用 测 绳 量 距 ， Ｐ
根据 实际 的地形地貌绘制高密度电阻率二维剖面 ， 便于 究程度的不断提 高， 在金属与非金属矿产勘察、 地质、 构造、 水 收点，
１ 滑 坡 物质 组成 与物 理 性 质 特 征
与物探推断基本一致 。这里选择两条高密度电阻率剖面进行
推断解释 ， 供大家参考。 ２号二维高密度 电阻率剖面 图（ 图） 下 显示， 剖面方向与滑 坡体一致 ， 主要是勘察滑坡体沿纵 向岩性 的变化 ， 根据其 电阻 率的变化特征， 圈定出低 阻带 ， 然后进行 山地工程 验证 。由剖 面 图可 以看出：．０ｍ表现为低阻， Ｏ３ 主要反映冲沟 内堆积 的冲 积物 ， 并且含有一定的水 分。３ ．０ｍ处 电阻率变化较大， ０９ 浅
・
米， 明显低于其周 围地层， 经井探验证 ， 该低阻体是由碎石
和粘土组成， 富含水分， 具有 很大 的活动性。在两个低 阻体 间
有 两 个 高 阻 体 ， 由粘 土 组 成 ， 成 隔 水 层 。在 ９ －０ 处 ， 是 形 ９２０ｍ
高密度 电阻率剖面主要表现 为低 阻值状态 ，其地质体 是由碎
高密度电阻率法测试在工程勘察中的应用
│2021·3│中铁二院工程集团有限责任公司协办103高密度电阻率法是一种有效结合电测深和电剖面法，具有多种装置、多种极距特点的勘探方法，属于直流电阻率法的内容。
与传统电阻率相比，高密度电阻率法具有观点密度大、多级电极能够实现自动排列和测量参数等优势。
目前，高密度电阻率法在工程地质勘察、水利水电工程、地质构造等诸多领域已得到广泛应用，并取得优异效果和社会经济效益。
本文结合某水利工程勘察实例，分析高密度电阻率法在水利工程地质勘察中的具体应用。
1. 高密度电阻率法的基本原理高密度电阻率法是建立在传统电法原理基础上的一种新型方法，由人工在导电性不同的介质上加入直流电场，并使用预定装置排列模式扫描，对目标区域内空间视电阻率变化规律进行观察。
其原理是在地下通过A 、B 两个供电极输入稳定的直流电流I ，在电极M 、N 间会产生其电位差ΔU MN ，对其进行测量，并依据公式（1）（2）计算出该测点的视电阻率值的大小。
公式如下：Ρs =KΔU MN / I （1）K =2π/（1/AM-1/AN-1/BM+1/BN ） （K 为装置系数）（2）在收集野外数据时，装置设备所需的电极需要事先全部安装准备好，不需要对测量中的电极进行任何的更换操作。
实际操作中，可以配合多种装置形式和电极距进行工作，再将这些测量好的数据精准地录入到计算机中，然后利用实际测量到的视电阻率精确地计算这些数据剖面，对其进行分析推测出所测地层中的电阻率分布规律，并结合相关的地质资料，进行一系列的研究分析，确定哪些为地质目标体。
电极距的数据点采集使用固定装置形式，逐渐匀速地向右移动这些电极距。
每一个电极距的测量结果，可以显示出在一定深度范围内的岩层使用电阻率剖面法分析电阻率的横向电性变化情况。
其中，每一个电测深点是观测到不同电极距的某一个记录点，对该深点进行分析，可以得出某一个记录点岩层的视电阻率随电极距变化的垂向电性规律，可将岩层分为不同的电极层，从而计算出其深厚度。
高密度电阻率法在地质勘探中的应用
高密度电阻率法在地质勘探中的应用摘要:随着地球物理勘探技术的日益发展,电法成为地质探测行之有效的方法。
其中,高密度电阻率法具有获取信息大,测点密度高,获取信息速度快等优点,应用于地质勘探工程,取得了良好效果,在今后的同类工作中,应该逐步推广应用该勘探方法。
关键词:电阻法勘探高密度地球物理勘探技术是一种应用物理学理论,利用电子仪器进行各项工程,勘探石油、煤炭、天然气等矿产资源的重要地球物理学方法,近年来其应用领域又推广到地质工程和环境监测等领域。
地球物理勘探技术与国家经济发展、人民生活密切相关,是地球物理学中的重要分支之一。
1 高密度电阻法的应用与发展高密度电阻法在国内外发展及应用领域较广,诸多学者、专家进行了深入研究,主要成果如下:1994年,张献民等应用高密度电法探测煤田分布情况;刘康和采用高密度电法,发现地表断层情况;1997年,侯烈忠等运用高密度电法实测机场跑道,由监测数据分析可知,探测的异常特征在高密度电法中真实反映;1999-2001年,董浩斌、王传雷等将高密度电法应用于长江堤坝坝体,电性随长江水位变化研究中,提出了用高密度电法监测堤坝隐患发展情况;2001年,郭铁柱等使用高密度电法在水坝渗漏勘查中良好效果;吴长盛运用高密度电法确定了堤坝存在安全的隐患,并依据勘测结果提出了相关治理建议;王文州将高密度电法用于高速公路高架桥岩溶地区勘探中,效果良好;王玉清等在高层建筑选址工作中运用高密度电法,从地球物理学与环境角度对地基处理及工程选址提出了合理建议:在湘西北岩溶石山区寻找水源中杨湘生应用该法,精确定出井位;2002年,刘晓东等将高密度电法用于岩溶灾害调查,较详实的了解了基岩岩溶发育情况。
高密度电阻率法在国外广泛应用于堤坝隐患监测、海底、湖底等的电阻率分布状况、隧道开挖方案可行性、污染物侵蚀分布、地下水位探测等方面。
2 高密度电阻法的工作原理高密度电阻率法根据现场环境地质调查及水文工程需要而研制开发出的一种电探探测系统,见图1,包括数据的采集、资料处理两部分。
高密度电法在工程勘察中实测效果分析
⑥
２ １ ＳｉＴｃ． ｎｒ． ０ ２ ｃ ｅｈ Ｅ ｇ ． ｇ
地球 科学
高 密度 电法在工程勘 察中实测效果分析
尹 德 强 张 宏 兵 燕 柯
（ 河海大学地球科 学 与工程学 院， 南京 ２ ０ ９ ； １０ ８ 江苏省工程物理勘察 院 ， 南京 ２０ ０ ） １０ ８
摘
要
高密度 电法具有数据采 集密度 大、 观测精度高及其分辨率高等特 点， 在工程地 质勘查 中得 到广泛应用 。结合 工程实
言， 其测量结果相 当于 电阻率剖 面法， 用来研究岩
层 电阻率在 一定 深度 范 围 内的横 向 电性 变 化 ； 于 对
同一记 录 点 不 同 电极 距 的 观 测 相 当 于 一 个 电测 深 点， 来研 究 指 定 记 录 点 岩 层 垂 向 电 性 的 变 化 规 律 ，
第一作者简介 ： 尹德强（ ９７ ） 男 ， １８ 一 ， 辽宁鞍 山人 ， 士研 究生 ， 硕 研究
好 的地 质 效果 和社会 经济 效益 ¨ Ｊ 。
盯（ 一 ＋ ） （ ／ １一 ２ ）
其 中 为 装置 系数 。 野外数 据 采 集 时 ， 全 部 电 极 一 次 性 布 设 完 将 毕 ， 过选 择 不 同 的装 置 形 式 和 电 极 距 ， 成 野 外 通 完 高效率 的数 据采 集 。将 测 量 结 果送 入 微 机 后 ， 据 根 实测 的视 电阻率 剖 面 进行 计 算 、 理 、 释 和分 析 ， 处 解 推断 出地层 中的电 阻率 分 布 情 况 ， 过对 视 电阻率 通
方 向 ： 球 物 理 。Ｅｍａ ：ｉ ｑａ １０ ＠ １３ ｅｍ。 地 － ｉ ｘｏｉ ｌ ａ ｎ ３ ６ ６ ．ｏ
４３ ７８
高密度电阻率法在核电勘察中的应用
第 ３期
赵
迪， 高密度电阻率法在核电勘察中的应用 等：
表 １ 钻 孔揭 露基岩岩 性及 强风化层分布表
另 外对 于测线 ２位 于 回填 区 ， 线 ３和 ４起 始 测
端 位于 沙滩上 ， 面 图上 均有较 明显 的反应 ， 断 各测 线
相交处 基岩埋 深也 基本一 致 。
４ 结论 与建 议
２ 方 法 简 介
高密度 电法 的基 本 原 理 与 常规 电 阻率 法 相 同 ， 但与常规电阻率法相 比布置 了较高的测点密度 ， 其 系统 采用 了 自动控制 ， 现场 测量 时 ， 只需将 全部 电极 布 置在一定 间 隔 的测 点 上 ， 可 完 成 纵 横 二 维 勘 探 便 过 程 。由于 电极 布设 一 次 性 完 成 ， 少 了 因 电极 设 减
赵 迪 张海涛 王 ， ， 瑞
郑州 ４ ００ ） ５０ ２ （． １ 中国冶金地质总局西北 地质勘查院 ， 陕西 西安 ７０ ６ ； ． １０ １ ２ 郑州 中核岩土工程有限公司 ， 河南
摘
要： 高密度电阻率法是近年来 发展起来 的一种电法勘 探新技术 ， 由于其数 据量丰 富 ， 工作 效率 高、 本低 等优 成
ｍａ ｌ ｉｔ ｄ ｃｄｔｅｂｓｃｐ ｎｉ ｅｏ ｈｇ —ｅｓｙｒ ｉｉｔ ｍｅ ｏ ，ａｄ ｃｍ ｉ ｎ ｉ ｒ ｅｔｅａ ｌ ，ｄｓｕｓ ｉ ｙ ｎ ｏｕｅ ａｉ ｒ ｃ ｌ ｆ ｉ ｄ ｎｉ ｓ ｔ ｉ ｔｄ ｎ ｏ ｂｎ ｇｗｔ ｐｏ ｃ ｘｍｐ ｓ ｉ ｓ ｎ ｒ ｈ ｉ ｐ ｈ ｔ ｅ ｓｖ ｙ ｈ ｉ ｈ ｊ ｅ ｃ ｅ ｄ
钻孑 Ｋ１ Ｌ Ａ ９处 １测线 基岩 深度 ８ ３ ｍ， 线基 ． ３测 岩深 度 ８ ９ｍ， Ｋ ９钻孔 资料 中风化 界 面为 ９ ０ｍ； ． Ａ １ ．
关于高密度电法勘探精度探讨
广东水利水电 ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＷＡＴＥＲ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ
Ｎｏ������ １ Ｊａｎ. ２０１９
关于高密度电法勘探精度探讨
安 鑫
( 新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队ꎬ 新疆 昌吉 ８３１１００)
摘 要: 高密度电阻率法是一种快捷、 高效、 经济的勘察手段ꎬ 通过高密度电法在水利工程勘察中查找地道和采煤巷道 的实例ꎬ 并对现场开挖和钻孔验证成果资料的分析和统计ꎬ 阐述 ＤＵＫ － ４ 型高密度电法仪在查找地下空洞时所能达到的 精度ꎮ 关键词: 高密度电法ꎻ 水利水电工程ꎻ 地道ꎻ 采空区ꎻ 异常验证 中图分类号: Ｐ６３１������ ３ 文献标识码: Ｂ 文章编号: １００８ － ０１１２(２０１９)０１ 扫描结束ꎬ 剖面测试完成ꎮ 该 方法测试ꎬ 深部浅部均有较大的一次电压场 Ｖｐ 值ꎬ 在 地面干燥ꎬ 接地电阻较大ꎬ 供电电流较小时也能有较 高的信噪比ꎬ 地形起伏造成的干扰也较小[２] ꎮ ２������ ２ 内业资料解释
本次资料解释所用的软件是由瑞典的 Ｍ������ Ｈ������ Ｌｏｋｅ 博士设计的基于圆滑约束最小二乘法的 ＲＥＳ２ＤＩＮＶ 二 维反演计算机程序ꎬ 软件版本为 Ｒｅｓ２ｄｉｎｖ ｖｅｒ������ ３������ ５４ｕꎮ 采集完成后ꎬ 用移动存储设备将采集数据导入到专用 设备ꎬ 首先对原始观测数据进行非值剔除修正ꎬ 降低 边界效应ꎬ 然后对修正数据进行最小二乘法反演处理ꎬ 得到厚度与电阻率的对应关系ꎬ 最后输出视电阻率等 值线剖面图[３] ꎮ 根据等值线剖面图在横向和纵向的电 性差异ꎬ 寻找独立的圈闭( 高阻体或低阻体)ꎬ 大概圈 定异常范围ꎬ 然后结合已有的资料进行综合分析ꎬ 最 后布置钻孔验证ꎮ ３ 工程实例 ３������ １ 人防地道检测
高密度电法在水利工程勘察中的应用分析
高密度电法在水利工程勘察中的应用分析摘要在水利工程施工中，复杂的地质地形条件会给工程项目建设带来较大经济和安全隐患，而高密度电法是工程物探中的一种有效方法。
对此，本文首先对高密度电法进行介绍，然后以某水利工程为研究对象，对高密度电法的应用要点进行深入研究。
关键词高密度电法；测线布置；钻孔验证前言高密度電法指的是以岩、土导电性差异性，人工施加稳定电流场，根据地下介质传导电流分布规律判断地质条件的勘探方法。
在很多水利工程施工中，不良地质现象较为常见，如果规模较大，则会造成较大危害。
现如今，高密度电法逐渐被应用于水利工程勘察中，因此，对该项技术的应用要点进行详细探究迫在眉睫。
1 高密度电法概况高密度电法是一种较新的电法勘探技术。
在20世纪70～80年代根据阵列电法探测思想而发展起来，目前在工程勘察领域的应用十分广泛。
其基本原理与传统的电阻率法完全相同，综合电阻率剖面和电测深的优势，对测线进行较为高密度的观测。
观测前一次性将电极布置在测点上，减少人工换点的工作量和因电极重复布置引起的干扰，减少测量误差；通过不同组合的观测模式可以获得丰富的地电结构信息；单片机可以控制电极的自动转换，大大缩短了采集时间。
由此可见高密度电法相比较传统电阻率法具有高效率、高精度、高数据量、高信息量的优点，在勘察覆盖层厚度及基岩强风化厚度和断层、节理裂隙、岩溶等不良地质体上具有较为广泛的应用[1]。
2 工程概况某水库工程是一座以防洪为主，结合供水、灌溉等综合开发功能的水利枢纽工程，水库设计总库容约800万m3。
根据资料收集，同时组织人员进行前期测绘，据区域地质图和地调报告资料显示，在水库坝址区河床存在一条NEE向区域性顺河向正平移断层，断层两侧地层相顶，岩石破碎硅化，经现场地质测绘，发现坝址河床区大多被第四系砂卵石覆盖，基岩出露甚少，坝址区断层出露位置和规模无法确定，通过前期调绘成果，决定先采用高密度电法对三合店断层进行探测[2]。
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高密度电阻率法在工程勘查中的问题探讨高密度电阻率法近些年受到越来越多的关注和讨论。
高密度电阻率法的雏形虽然是由英国人设计，但其真正的研究和应用还是中国人率先开展，并取得了令世人瞩目的工作成果。
高密度电阻率法在工程物探工作中具有不可替代的作用，比如在工程地质勘查、厂址或坝基的选择、地下空洞探测、岩溶探测、地下隐蔽物探测、土壤污染范围调查、地下管线探测等等方面均取得过显著的效果。
本文就高密度电阻率法因为工作模式的改变，可能存在“电磁感应”、“激发极化”和“地下电容”等问题作肤浅讨论。
并提出针对改善这些问题所带来的负面影响，建议改进的工作作法。
2应用实例2．1溶土洞勘查
图1 岩溶探测高密度视电阻率等值线剖面图
图1是截取的一段在广东阳江市某地高密度电阻率法实测剖面（横坐标为测线长度，纵坐标为探测深度，单位均为米，下同）。
物探勘查区普遍为第四系覆盖，岩性为黄色粘土、亚粘土。
高密度电阻率法极距3m，工作周期4s。
本剖面数据采用斯伦贝尔装置采集，很好地反映出了岩溶发育区域在横向及深度上的分布情况。
2．2隐伏岩性界面勘查
图2 中风化石灰岩界面探测高密度视电阻率等值线剖面
高密度电阻率法结合钻探的成果常被用来对隐伏岩性界面进行追踪勘查，笔者也进行过多次此类高密度电阻率法勘查工作。
图2为截取的一段广州市白云区某场区高密度勘查实测剖面，其目的是
勘查场区内基岩面（石灰岩）的埋深和起伏情况。
电测剖面上有一钻孔资料作为验证结果和解释参数。
工作采用3m极距，使用了施伦贝尔、温纳两种装置。
仪器使用重庆地质仪器厂生产的分布式智能高密度电法仪。
从图2看到，该剖面对岩层顶面起伏状况反映非常清晰。
结合钻孔资料进行标定，获得深度转化的校准参数后对岩面埋藏深度也能进行准确定位。
综合有以下结论：（1）岩面在10-25米深度范围内起伏（在截取剖面段内）；
（2）局部位置岩面深度急剧加深，推测该处为石灰岩面附近的溶蚀发育形成的溶沟；
（3）高密度电阻率法测得的结果与钻孔吻合程度较好。
2．4地下不明结构体探测
图3 地下掩埋结构体探测高密度视电阻率剖面图
地球物理方法应用的前提是目的体与其周围介质存在较明显的物理性质差异，因此，当地下结构体与覆盖土层之间电性差异明显的时候也可以采用高密度视电阻率法对其埋藏分布情况进行探测。
图3也是广州市白云区某场区高密度电阻率法探测的一段实测剖面，探测的目的体为勘查区域地下埋藏的暗涵。
实测剖面很清楚地反映出了暗涵在剖面上的埋藏位置，而且从剖面上可以看出在暗涵中间偏左的位置有一个高阻体将暗涵一分为二，该高阻体厚度约8米。
后经查证，该暗涵中间确实被混凝土结构体分隔成了两部分。
2．4孤石探测
图4 孤石探测高密度视电阻率等值线剖面图
近年来，广州市某场区进行了大规模的土地平整工作。
该区域土体中含有大量花岗岩孤石，因孤石分布的分散性及未知性，大大增加了施工难度，因此近年在该场区采用高密度电阻率法进行了一系列孤石探测工作。
图4为笔者在该场区某地块采集到的高密度视电阻率剖面。
因花岗岩孤石非常坚硬，相对周围土体而言电阻率较高，因此对电剖面中孤石位置的解释原则为高阻封闭或半封闭等值线圈定区域，图4中显然存在不少该类异常区域。
3问题提出以上高密度电阻率法应用的实例均为在各项物探勘察中截取的具有明显效果的代表性剖面。
事实上在高密度电阻率法勘查过程中受地形、供电电压、自然电场等因素的影响，实测数据往往不能如实地反映出地下电介质的变化情况。
尽管高密度电阻率法源于直流电法、甚至可以说它们的物理机制是相同的，但是随着其工作模式，特别是电极布置模式、供电时间模式、数据采集模式等等的改变，同时必然带来新的值得探讨的问题：3．1缺少理论研究高密度电阻率法至今还未见一部比较为完整理论著述，只零星于刊物和论文集中针对某一技术问题的讨论。
由于计算机的发展，高密度电阻率法目前涌现的装置类型不下十几种，但就各种装置类型的特点、曲线特征、探测深度、分辨能力等等并没有专门的论述。
不少地球物理工作者只是从猎奇角度，又因为计算机自动测量的工作条件，无目的滥用各种装置，不得不说这是当前高密度电阻率法所面临的一个问题；3．2与常规直流电法不尽相同高密度电阻率法虽然是直流电法范畴，但是其采用了计算机控制自动供电，自动测
量功能。
为了提高工作效率，仪器设计者往往是采用短时，甚至是瞬时供电，供电后即刻测量的工作方式。
由此就带来了有驳于直流电法理论基础的问题：（1）电磁感应现象无论在开始供电，还是断电的瞬间，理论上不应视其为直流电流，这是公认的。
这时，无论导线，还是大地，均会由于电磁感应原理，产生电磁感应现象。
这种电磁感应现象无疑会对供电电流、mn两点电压带来影响。
这种电磁感应的影响无疑又与供电时间的长短和测量一次场距离开始供
电的时间间隔有关，究竟在不同介质、不同模型、不同时间影响多大，我们还不甚清楚。
一般的，由于仪器型号的不同，一次电位的采集时间也不尽相同。
过去古老的表盘式仪器就不存在这一问题，这是因为人们读数有一个视觉调整过程，以及人动作滞后，地下已经建成了稳定的电场。
现代仪器，由于计算机的控制，一次场的判读时间虽然一般不会在供电波动的初始段，但这种危险是存在的。
其作用有多大还值得探讨，需要一系列的试验工作。
（2）激发极化影响这种影响是不言而喻的，因为激化极化现象不仅是公认的，而且利用这一现象开展勘查已经成为我们成熟的勘查手段之一。
那么，激发极化现象对于高密度电阻率法有没有影响？如果有影响，影响有多大？如果电位测量开始于电场没有平稳之前，那么，这种影响是显而易见的。
能够让人忽略的影响是测量时间什么时候？换句话说，哪一时刻测量可以认为是一次场标准电位差？能不能得到一个说法，这无疑也需要探讨。
（3）地下电容现象实际上无论是电磁感应现象、激发极化现象，
还是地下电容现象都直接影响到直流电流的理论基础，它们的机理虽然不同，所造成的影响是相似的。
电容的充电、放电与激发极化的特征是相似的。
所不同的是，电容现象充电时间很快，放电却很慢，甚至较长时间地存储一部份电能，它能否影响到下一个时段的测量数据？这种影响作用有多大？实际工作中能否忽略不计？3．3高密度电阻率法在大极距工作时功率不足所形成的弱异常是否有假异常众所周知，目前的高密度电阻率仪采用的是计算机全自动技术，包括数据采集。
一般电流分辨率可以到ma，甚至是μa。
电压为mv。
也就是说，其分辨率远远高于一般的大地天然电场水平，尽管仪器在设计上采用了自动补偿功能，但是，最终补偿结果如何还不得而知。
当大极距工作且功率不足时，一般而言，仪器仍能有完整的数据采集，但这时数据的可信度有多大？如果数据显示有异常，那么有没有假异常出现？这一系列问题还值得探讨。
3．4测量电极高密度电阻率法与传统电法的另一个显著差别就是高密度电阻率法的测量电极和供电电极是同一电极，只是在不同的时刻扮演着不同的角色。
我们通常使用的电极都是金属电极，这样，就带来了电极的接地电位差和电极极化现象对测量结果的影响。
这种影响对高分辨率的浅部地质电性描述应当引起足够的重视。
3．5供电电流众所周知，信噪比是数据能否利用的一项重要指标。
由于高密度电阻率仪器多为集成电路控制，耐流小、散热差。
加之电缆多为集合电缆，导线直径十分有限。
所有这些都导致了高密度电阻率法工作电流不能很大。
最终导致采集的数据信噪比偏低。
3．6资料处理
及资料解释高密度电阻率法因为是计算机自动控制，电极距小，所以采集数据的分辨率高，采集的数据可以描述地电的细节变化。
在资料利用时，对宏观的地质解释就需要对原始数据进行后期的数据处理。
比如求取电性的区域变化形态，求取电性变化界面（梯度极值带）等等。
同理也存在提取细小变化特征，剔除宏观信息的作法。
目前对高密度电阻率法数据进行数据处理的讨论深度还远远不够。
资料解释还面临解释手段单一，解释方法不完善等诸多问题。
致使目前多数工作者不对高密度电阻率法数据不进行数据处理和不作
反演计算，凭经验作主观的推断解释。
总之，高密度电阻率法存在的问题是迫切需要解决的。
但是，解决这些问题，哪怕是其中一小部份问题，也不是轻而易举的事。
需要作大量的工作，也需要有耐心和毅力。