高密度电阻率法在基岩面探测中的应用
高密度电阻率法应用(含举例、图解)
高密度电阻率法在岩溶探测上的应用[摘要]简要介绍了高密度电阻率法的基本原理，详细分析了一个探测实例，通过理论与实践的结合说明了利用高密度电阻率法进行岩溶探测是一种有效的探测手段。
[关键词]高密度电阻率法装置岩溶0 引言衢州一窑上高速公路某段为挖方段路基，挖方高度为6—8m，该路段路基部分开挖至路基设计标高时，显露出直径大小不一的孔洞7个，人工插入钢钎发现孔洞深浅不一，伴有涌水现象，洞口有扩大趋势。
为了查清地下孔洞的分布范围，为进一步的治理提供依据，决定利用地球物理勘查方法进行探测，接受委托后，笔者随即对工区进行了早期调研，根据委托方提供的钻孔资料及野外踏勘，场地的地层自上而下有：亚粘土、卵石含亚粘土、碳质泥岩、灰岩等。
表1为该区各地层岩石的电阻率，由表可以看出，这些岩石的电阻率差异是明显的，适合进行电法勘查工作。
灰岩区内的不良地质现象主要是土洞和溶洞、溶蚀带，从地质资料可知，土洞是发育在覆盖土层中，要么是空的，要么充填很松散的土、电阻率偏高，而土层的电阻率又普遍偏低，因此，土洞在等值线剖面中的反映是仅次于土层中的高阻异常；溶洞位于基岩面以下，由溶蚀带逐渐溶蚀形成的，多充填有水土，从而电阻率偏低，由于完整灰岩的电阻率普遍偏高，因此在灰岩面下明显的封闭或半封闭低阻异常基本上是有充填溶洞的反映，不能封闭的带状低阻异常则是溶蚀带的反映，由于土洞、溶洞发育的位置、形状、大小都难有规律可循，根据委托方的勘查要求以及工区的地质地球物理前提，确定了利用高密度电法进行孔洞勘查。
高密度电法获取信息量大，分辨率高，在岩溶地区地下岩溶分布空间定位中有许多成功的例子。
1 高密度电阻率法概述高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。
高密度电法在水面勘查中的应用
高密度电法在水面岩土勘查中的应用李瑞华伍群才（江西省勘察设计研究院江西南昌）1 前言江西某高速公路选线岩土勘察中。
勘察线路穿越了多处水域，最宽水面2km。
为不影响当地农民的渔业养殖环境。
设计方确定在穿越水域部分勘察线路进行高密度电法勘查工作。
目的是通过开展高密度电法工作，初步查明场内岩土层的分布，为确定下一步工作方案提供依据。
2、高密度电法勘探的基本基本原理高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。
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，使用的电极数量多，而且电极之间可自由组合，这样就可以提取更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探—样使用覆盖式的测量方式。
与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：(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，而民避免了由于人工操作所出现的误差和错误；(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。
由此可见，高密度电阻率法是一种成本低、效率高、信息丰富、解释方便且勘探能力显著提高的电法勘探新方法3 基本地质概况（1）地层勘察区域出露的地层有：①第四系残坡积物（Q2el-dl）粉质粘土，岩性成分为褐黄、褐红色、棕红色粉质粘土夹碎石的粘土和粉土，厚度3.0～15.0米；②寒武系（∈）页岩：为灰黑色。
隐晶质结构，泥质、碳质胶结，页理构造。
③寒武系（∈）灰岩：为灰黑色。
隐晶质结构，泥质、碳质胶结，中～厚层构造。
浅析高密度电阻率法在工程勘察中的应用
浅析高密度电阻率法在工程勘察中的应用摘要：本文就高密度电阻率法在工程勘察中的应用为课题，对其高密度电阻率法在工程勘察应用中的工作流程以及高密度电阻率法的施工的制约因素进行了分析探讨，并阐述了高密度电阻率法的实际应用。
关键词：高密度电阻率法；工程勘察；应用引言高密度电阻率法测试工作，为工程地质勘察提供必要的地球物理依据，查明地层分布情况，确定相应沟谷覆盖层厚度，具有多电极高密度一次布极并实现了反演成像、数据采集的自动化、跑极等特点,在地质勘察以及采空区调查等方面,都发挥着重要的作用,并能取得良好的效果。
一、高密度电阻率法的原理高密度电法是一种阵列式勘探方法，布设在地面的若干根电极一次性布设完成，布设完成后由仪器自带的计算机控制进行数据采集，它与常规电法相比，高密度电法数据实现了自动化或半自动化的数据采集，大大提高了工作效率。
高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法基本相同，它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法。
高密度电法的勘查基础和前提是地下介质间的导电性差异，和常规电法一样它通过A，B电极向地下供电流I，然后在M，N极之间测量电位差△U，从而可求得该点M，N之间（一般是MN的中点位置）的视电阻率，根据实测的视电阻率剖面数据，由专业反演软件进行反演计算和成图，便可获得地层中的视电阻率图像分布情况。
由多路电极转换器、电极系、主机三个部分组成了高密度电法数据采集系统。
通过电缆，多路电极转换器控制电极系各电极的供电与测量状态；主机通过通信电缆、供电电缆向多路电极转换器发出工作指令，向电极供电并接收、存储测量数据。
高密度电阻率法的工作方法一套完整的高密度电阻率法系统包括数据采集系统和资料处理系统二部分，数据采集系统在野外现场工作时，只需要将全部的电极设置在一定间隔距离的测点上，为了兼顾效率和勘查精度，观测点间距一般为0.5米到10米，其观测密度远比常规的电阻率法大得多。
高密度电阻率法数据采集系统有不同的布极和跑极方式，它们的共同特点是各电极点保持一定排列顺序通过距离的不断变化沿测线移动，逐点观测电位差ΔUMN、供电电流I，并算出视电阻率ρs ，通过反演得到模型电阻率断面图。
高密度电阻率法在顶板基岩含水层厚度探测中的应用
高密度电阻率法在顶板基岩含水层厚度探测中的应用牟平1 霍军鹏1 侯彦威2[1．陕北矿业有限责任公司，陕西榆林719000；2．煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安710054]摘要高密度电阻率法是以岩、矿石的电性差异为基础，通过探测场的参数变化获得电性局部差异来认识被测目标的一种勘探手段。
本文介绍了利用高密度电阻率法探测韩家湾煤矿顶板基岩含水层厚度的工作原理、方法和应用效果。
钻探验证表明，采用高密度电阻率法测定含水层的厚度具有较好的应用效果，且成本低、效率高、测试简便，该方法在工程应用方面具有一定的价值。
关键词高密度电阻率法含水层厚度视电阻率钻探高密度电阻率法是根据水文、工程与环境地质的实际需要而提出的一种电阻率法观测系统。
与常规电阻率法相比，高密度电阻率法在野外信息采集过程中可组合使用多种装置形式，具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、分辨率高、生产效率高等特点。
高密度电阻率法以岩土体的电性差异为基础，研究在外电场的作用下地下传导电流的变化分布规律，采用专门的仪器设备来观测岩土体的电性变化。
它既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化，又能提供地层岩性纵向的电性变化情况，具备电剖面法和电测深法2种方法的综合探测能力。
近年来，国内不少单位开展了该项方法技术的应用，并已取得了良好效果。
1基本原理及探测方法1．1基本原理高密度电阻率法是通过研究人工施加电场的分布规律来达到解决地质问题的目的。
求解地层中传导电流的分布时，一般采用解析法。
其电场分布满足：铲u=予(戈飞)6(y-yo)8(z-Zo)(1)式中石。
，Y。
，％——原点坐标；菇，Y，z——场点坐标； 6——与距离有关的函数；，二一电流；盯——电导率。
当菇≠‰，Y#Yo，z，Z=zo时，即只考虑无源空间时，上式变为拉普拉斯方程：铲U=0(2)在复杂条件下，我们无法求得拉氏方程的解析解，因此在实际应用中主要采用各种数值模拟方法来解决问题，如二维地电模型使用点源二维有限元法、三维地电模型则使用有限差分法等。
高密度电阻率法物探技术及其应用
高密度电阻率法物探技术及其应用[摘要]高密度电阻率法作为物探方法中的一种应用最为广泛的勘探方法，在特殊地质的勘探和工程勘查中起着不可替代的作用，为我国地勘队伍在解决相应地质问题时带来许多便利之处。
本文主要通过对高密度电阻率法工作原理的研究，结合二维成像技术和正反演技术在工程中的运用，提出了一些针对不同环境下勘测时的注意事项。
[关键词]高密度电阻率法二维成像技术正反演技术0引言高密度电阻率法基本工作原理与传统的电法勘探是相同的，主要是根据岩石、矿石以及不同地层、不同地质体等导电性的差异，通过地面的测定，研究人工或天然电场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布，从而准确的推断出不同地质体的分布状况。
高密度电阻率法凭借其测试简便、效果好、成本低、效率高等优点在勘探工程中具有较高的使用价值。
高密度电阻率法是一种快捷的地质勘探方法，其工作的范畴属于直流电阻率，其采用高密度的布点进行二维电断面测量，采集的数据量大、全面、准确、观测的精度高，在我国的工程地质与水文勘探中运用非常的广泛。
但是也存在许多的不足之处，例如在进行野外勘探时数据处理不够精准、正反演成像技术在进行图像分析时存在误差、二维成像技术的反演问题等等，这些问题都需要勘测人员在理论与实际工程相结合的基础上进行研究，找出相应的解决办法，将高密度电阻率法应用更加的广泛。
1高密度电阻率法的工作原理高密度电阻率法的工作范畴包括数据的采集与数据的处理，与常规的电阻率法工作原理相同，主要是以地下介质之间的导电性的差异为基础，通过A、B两个电极向地下传递电流，然后在M、N电极之间测得电位差△V，从而求得该记录点的视电阻率值Qs=K△V/I。
在进行现场的勘测时，只需要将全部的电极合理的安放在一定距离的测点上，然后将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关，这样机器就能够根据自身的需求进行电极与测点之间的自动转换。
测量的数据通过电极转换开关传输到微机工程电测仪，根据实测的电阻率剖面数据，通过专业的计算机软件进行反演数据处理，就可以获得地层电阻率的分布状况，从而推断出地层结构的分布状况[1]。
高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用研究
高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用研究【摘要】本文介绍了高密度电阻率法在地质灾害勘查中的方法技术,通过高密度电阻率法在甘肃省天水市北山中梁地质灾害勘查、甘肃省舟曲县巴藏乡中心小学新校园地基下古采金洞探测实例，简要介绍了高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用研究。
【关健词】高密度电阻率法地质灾害勘查方法技术应用效果一、引言在地质灾害治理工作中，经常需要对存在地面塌陷、山体滑坡等地质灾害隐患地段进行工程勘查，准确地确定地下空洞、滑动面(带)的分布及埋深等情况，为治理方案设计提供依据。
进行工程勘查的传统手段主要为钻探，但这种方法费时、费力和不经济。
常规物探方法，如高密度电阻率法、浅层地震、探地雷达等，具有成本低，效率高，信息丰富，解释方便等特点，在地质灾害勘查中是一种有效技术方法。
下面浅述高密度电阻率法在地质灾害勘查治理中的应用效果。
二、方法技术多功能数字直流激电仪（WDJD-3）为测控主机，配以多路电极转换器（WDZJ-3）构成高密度电阻率测量系统（见插图1）。
插图1高密度电阻率测量系统示意图1、装置高密度电阻率法实质上纯属直流电阻率法，其基本原理与直流电阻率法相同。
高密度电阻率测量系统支持18种测量装置，其中,α排列适用于固定断面扫描测量，A-MN-B等适用于变断面连续滚动扫描测量，这两种为最常用的测量装置。
α排列（温纳装置AMNB）:该装置采用固定断面扫描测量，电极排列如下：插图2固定断面扫描测量测点分布示意图测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N 逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
A-MN-B四极测深排列：该装置采用变断面连续滚动扫描测量，电极排列如下：插图3变断面连续滚动扫描测量测点分布示意图测量断面为矩形，测量时，M、N不动，A 逐点向左移动，同时B 逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、M、N、B同时向右移动一个电极，M、N 不动，A 逐点向左移动，同时B 逐点向右移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到矩形断面。
高密度电法在岩溶路基勘察中的应用
等不 良 地质现象， 会严重地影响到 高速公路路基工程质量与施工进度 。分析 了高密度 电法的原理与 野 外 工作 方 法 ， 通过 应 用 实例说 明高 密度 电法在 岩溶 中路基 勘察 中的作 用 。
关 键词 ： 密度 电法 ； 高 电阻率 ； 电阻 率 ； 洞 视 溶 中图分类 号 ： １ 文 献标识 码 ： 文 章编 号 ：Ｏ４ ５１ （Ｏ ７Ｏ～ Ｏ Ｏ一Ｏ Ｕ４２ １０— ７６ ２ ０）４ １０ ３
维地电断面测量 ， 提供的数据量大、 信息多 ， 并且观测精 度高、 速度快 ， 是灰岩地区寻找土洞、 溶洞及构造破碎带
最 有效 的物探 方法 之 一 。
０ｔ平 左 ９ ６ ０ ０ｔ以上矿 山 意味着 浸 出剂 的体 积 越 大 越 好 ， 随着 时 间 的延 长 ， 物 １ ， 均 品位 １／ 右 。全 国储 量 １ ×１ 矿 ２ ×１‘。若将这些资源开发利用 ， 将有 中 的有 用成 分会 越 来 越 少 ， 应 速 度 将 降 低 ， 液 将 会 的表外 矿达 ６ ５ ０ｔ 反 溶
场数据的实时处理 ， 而改变了电法 的传统工作模式。 从 它集 电剖面和电测深于一体 ， 采用 高密度布点， 进行二
况出现 的随机性较大 ， 仅用钻探难 以达到理想效果 ， 必 须借助于工程物探手段 。 １ 高密度 电法 简介 高密度电法实际上是一种阵列式电阻率测量方式。 关于阵列电探的思想在 ２ Ｏ世纪 ７ Ｏ年代末期就有人开 始考虑实施 ， 英国学者所设计 的电测深偏置系统实际上
灰岩是一种较为特别的岩体 ， 区内溶蚀现象较为普 遍。溶蚀现象不仅会导致基岩面起伏很大 ， 还会产生较 多的溶蚀带 、 溶洞、 土洞等不 良地质现象 ， 会严重地影响
到路基 工程 质量 与施工 进 度 。因此 ， 灰岩地 区的工程 地 质勘 察不仅 要探 明基 岩的起 伏 ， 还必 须查 明 区内 的溶 蚀 带 、 洞、 溶 土洞等 不 良地 质 现 象 。 由于 这 些不 良地 质 情
高密度电阻率法在矿山地质勘探中的应用研究
65地质勘探G eological prospecting高密度电阻率法在矿山地质勘探中的应用研究张 超（山东省物化探勘查院及山东省地质勘查工程技术研究中心，山东 济南 ２５００１３）摘 要：近几年来，我国矿山开采技术的不断发展，尤其是高密度电阻法，在实际工作中得到了广泛的应用，因此，对高密度电阻法在矿山地质勘探中的应用进行研究。
进行高密度电阻异常特征确定及数据采集，并创建浅层勘探结构，在此基础上，通过同位电阻重叠实现矿山地质勘探的应用。
最终的分析结果表明：应用高密度电阻法之后的勘探反演比值相对高，证明勘探效果更好，应用价值较高。
关键词：高密度电阻率法；矿山地质勘探；应用研究；地质灾害研究；接地装置；勘探效果中图分类号：Ｐ６９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）０１－００６５－３Application of high density resistivity method in mine geological explorationZHANG Chao（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｊｉ’ｎａｎ ２５００１３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ， ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ａｎｏｍａｌｙ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｎｄ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈａｌｌｏｗ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｃｒｅａｔｅｄ． Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌａｐ ｏｆ ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ．Keywords: ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ； Ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ； Ａｐｐｌｉｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ； Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈａｚａｒｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ； Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ； Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ收稿日期：２０２１－１２作者简介：张超，男，生于１９８２年，汉族，山东济南人，本科，工程师，研究方向：地球物理勘查。
电阻率对物探地质勘查中的运用分析
１
Ｕ ｘｙ ， １ ‘ 』 ｕ ｘ ，）Ｏ（ ｙ ｄ （ ，ｚ ）＝二 （ ， Ｚ ＣＳ ｈ ） ｈ
ｚ。 ）
（） ４
进行傅立叶变换 ， 即可 求 解 得 待 求 的 三 维 电 位 Ｕ（ ， ， Ｘ Ｙ
成果 图件 ，可 以看 出灰 岩 视 电 阻率 在 ２ ０～３ ０ Ｍ 左 右 ， ５ ０Ｑ 灰岩岩面呈石 林状 起伏 分布 ，整 体呈 左高右 深趋 势 ，溶 洞 反映相 当明显 ，在 最右 侧钻孔 未见 基 岩处 ，显示 基岩 面约
６ ｍ深 。后 经钻 孔 证 实 与 实 际 情 况 基 本 吻 合 。 ０
文章 编号 ：１７ ４ １ （０ １ ４— ０ ３— ３ ６２— ０ １ ２ １ ）０ ０ ７ ０
根据岩土层 的具 体形 态选择 。高密 度 电法 勘探 的 出现使 得 电法勘探 的野外 数据 采集工 作得 到 了质的提 高和 飞跃 ，同
时使得资料 的可 利用信 息大 为丰 富 ，使 电法勘 探智 能化 程 度 向前迈进 了一 大步 。下 面是用 高 密度 电阻率 法求取 石 灰
河和隐伏岩溶一古 暗河 的大致空 间位 置：已知龙洞 背暗河 位于 ５ ６ ２～ ２点 ，隐伏的岩溶 一古 暗河位于 ４ ３～５ Ｏ点 。 由图 １ ａ 视 电阻率 未进行 地改 前的等 值断 面 图可见 ， （）
国道主干线的改建选 线提 供设计 和施工依 据。龙嗣 背髓道
穿 越 的 主 要 地 层 为 二 叠 系 下 统 栖 霞 组 ，岩 性 主 要 为 灰 白色 厚 层 块 状 灰 岩 、灰 黑 色 含 白 云 质 团 状 灰 岩 夹 炭 质 、钙 质 页
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：伴随当前地球物理勘探技术的日益发展，电法在地质勘探工作中发挥着越来越重要的作用。
而电法之中的高密度电阻率法具有密度高、获取地质信息速度快、获取信息可信度高等优点，在地质勘探工程中对其的广泛应用，取得的成效显著，因此，在未来的同类工作中应加强对高密度电阻率法的应用，使其得到推广。
本案主要对此电法的应用发展、工作的原理以及结合实际应用进行分析探究。
关键词：高密度；电阻率法；勘探；探测效果高密度电阻率法在实际勘探中的应用，是一种列阵勘探方法，主要是通过将电极装置的位置进行改变，垂直方向与收集水平在地质体上的相对视电阻率，由于视电阻率所产生的差异，将会清晰反演出地质体的详细分布情况，进而使地质问题得到有效解决。
高密度电阻率法已经被广泛应用与国内外的各种物探领域中。
其中包括对石油、天然气、煤炭等多种矿产资源的勘探，近些年有推广到了环境监测与地质工程领域中来，与人们生活息息相关。
高密度电阻率法的发展应用高密度电阻率法无论是在国内，还是在国外的应用领域都是非常广泛的，有许多著名的专家学者对其进行了深入、全面而又系统的研究。
其成果主要有以下方面：张献民于1994年应用此电法对煤田分布的状况进行探测；同年，刘康和应用其对地表断层进行研究，发现了地表的断层状况。
在1997年，由侯烈忠等人员应用此电法对机场跑道进行实测，从所得数据分析可以看出，对跑道所具有的异常特征进行了真实反映。
至2001年，郭铁柱运用高密度电阻法对水坝的渗漏情况进行勘察，并取得优良效果。
吴长生使用此方法对堤坝所存在的安全隐患进行了有效确定。
并结合所勘察的结果提出了治理的建议；此外，在湘西北的岩溶地区，杨湘生运用此电法寻找水源，精确的划定井位；刘晓东在2002年使用高密度电阻率法对岩溶灾害进行调查，比较真实的掌握了岩溶的发育情况。
当今国外社运用高密度电阻率法使用也很广泛，大多被应用于地下水位的探测、湖底、海底等电阻率分布的状况、污染物侵蚀分布状况、隧道开挖的方案是否具有可行性、检测堤坝的隐患等方面。
高密度电阻率法在工程勘察中的应用.
浅释高密度电阻率法方法特点陕西省地勘局物化探队 2004 年 10 月浅释高密度电阻率法方法特点一、绪言 工程物探是工程地质勘察中的重要手段之一，但其本身由于勘探仪器的限制，还存在着很多不足。
例如，应用岩石的电性差异来解决 地质问题时，我们以前采用常规电法-----电阻率测深法，一般是供电 极 AB，接收极 MN，若排列形式为 AMNB 对称排列（a 法排列）， 称该方法为对称四极电阻率测深法。
电阻率测深法在某一测点上逐次 扩大供电电极距 AB：AB=1、3、7、10、15、25、50、70、100、150、 200、300、500 米，使探测深度逐渐加大，这样便可得到沿垂直（纵 深）方向由浅到深的视电阻率变化情况。
但是电阻率测深法由于受其 观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多 种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。
因此，所提供的关 于地电断面的地质信息贫乏，资料解释存在相当困难。
为了克服上述 困难与不足，更好的发挥物探在工程勘察中的优势，我们引进了高密 度电阻率这项新的勘探技术。
高密度电阻率法相对常规电阻率测深法，有以下优点： 1、电极布设是一次完成的。
虽然在工作开始观测前要投入较大 的工作量来完成多电极的布设工作，但这样做可以防止因电极重复设 置引起的干扰，减小了测量误差。
2、常规电阻率测深一次只能得到一条剖面上一个点的电阻率值， 而高密度电法在电极布设好时可以得到一条剖面下整个断面的电阻 率参数。
大量的信息使我们在异常解译上排除电法工作的多解性有了1较大的帮助。
3、野外的数据采集、收录实现自动化、智能化，因此可以方便的采集到同一深度上多个电阻率参数以及不同深度上电阻率参数。
数 据的自动存储避免了人为的观测记录误差，智能化可以实时看到地电 断面电阻率变化特征，便于与计算机联接实现数据共享，便于后期资料处理。
4、由于在一条地电断面上有很多的电阻率值（所以称之为高密 度电阻率），在现代计算机技术的支持下，利用现在较成熟的应用软 件包，我们可以很方便的得到一条地电断面异常图，使我们很直观的 分析地质体的相对电性特征，从而了解异常地质体的埋深、规模等。
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。
高密度电法在岩溶路基勘查中的应用
高密度电法在岩溶路基勘查中的应用林文太(福建省交通规划设计院,福州,350004)摘 要 根据实例论述高密度电法在高速公路岩溶勘察中的应用。
分析研究工作区地形地质及物性条件,通过物探与钻探验证对比,总结归纳了工作区岩溶发育地段高密度电法异常的分布规律及判别标志。
关键词 高密度电法 岩溶勘察 应用在永安 武平高速公路A10、A11合同段碳酸盐岩分布路段,为了调查该路段岩溶的发育及分布,采用高密度电法分别于线路中轴线两侧8m布设物探测线[1],圈出该路段岩溶可能发育区域及土洞发育部位,经钻探验证,准确率约70%,取得明显效果。
但对资料的分析和解释过程中存在一些问题,如溶蚀发育规模、解释深度,作者针对这些问题进行探讨,供同行参考。
1 方法原理高密度电法是在常规直流电法基础上发展起来的新型物探方法,其工作原理与常规直流电法一致,是以岩土介质的导电性差异为基础,通过观测和研究人工建立的地下稳定电流场分布规律解决地下地质问题[2]。
与常规直流电法对比,高密度电法通过多道电极转换开关自动转换测量电极依次测量,具有直观、高效、高分辨率、高精度等特点。
岩土的电阻率除了和岩土层组分有关外,还与岩土的结构、构造、空隙度及含水量等有关,也就是说与地质体所处的自然贮存状态有较密切的关系。
2 数据采集及处理为了获得最大的信号强度以压制干扰,该次工作装置采用了对称四极(Schlum berger)装置,电压360V,考虑到横向分辨率特别是深部横向信息,道间距采用3m。
数据采集过程中严格监控,保证观测到可靠的第一手资料。
数据处理首先将现场采集的数据输入计算机,根据现场记录的班报资料,按里程桩号依次排列连接,并转换成专业软件处理格式;再依据各层剖面数据的连续性进行坏点剔除;最后采用GEOTOM O公司开发的RES2DINV反演软件进行二维反演,并绘制反演电阻率断面图,作为地质解释的基础图件。
收稿日期:2009-10-26作者简介:林文太(1967-),男,高级工程师,物探专业。
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灾害应急抢险探测中的应用
高密度电阻率法在地质灾害应急抢险探测中的应用字贵春【摘要】高密度电阻率法具有剖面和测深的功能,电极距小、数据采集密度高、成本低、速度快等优点在地质灾害探测中得到了广泛的应用.本文结合对某工业园1号路路面塌陷的探测,说明高密度电阻率法在路面塌陷快速探测中的有效性和适用性,结合后期部分钻孔验证,达到了快速、准确的探测目的.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】2页(P170-171)【关键词】高密度电阻率法;视电阻率;地质灾害;路面塌陷【作者】字贵春【作者单位】中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司,云南昆明 650051【正文语种】中文【中图分类】P694随着国家大力发展基础设施建设，在施工阶段及后期维护阶段，滑坡、崩塌、泥石流、路面塌陷等地质灾害现象时有发生，严重威胁生命财产安全，造成了人员伤亡和经济损失。
快速准确查明地质灾害的发生原因、规模以及潜在的灾害危险，才能有效地进行预防和治理。
常规的钻探方法施工成本高、施工周期长、控制范围小，不能大面积实施。
而高密度电阻率法兼具剖面和测深的功能,电极距距小、数据采集密度高、成本低、速度快等优点在地质灾害探测中得到了广泛的应用。
本文结合对某工业园1号路路面塌陷的探测，说明高密度电阻率法在路面塌陷快速探测中的有效性和适用性，结合后期部分钻探验证，达到了快速、准确的探测目的[1-3]。
1 工程概况受强降雨且时间长的影响，某工业园区1号水泥道路K2+720-760段于2017年7月27日发生人行道路面塌陷，塌陷范围7m×3m，深约3.5米,且塌陷区往主干道路面下延伸，形成一片脱空区，严重威胁过往行人及车辆安全，导致该道路不得不封闭。
为尽快对塌陷区进行治理，恢复道路通行，减少经济损失，委托方要求快速准确查明塌陷形成原因及规模，并为下一步治理提供依据。
经现场踏勘，决定采用高密度电阻法进行探测，在此基础上进行少量钻孔验证。
高密度电阻率法在地质调查中的应用
高密度电阻率法在地质调查中的应用赵智贤，纪珊珊（广东省有色地质勘查院，广东 广州 ５１００４０）摘 要：利用高密度电阻率法查明区域地质发育特征，可以定性说明本区内的地质发育情况，了解第四系覆盖层的大致厚度，通过少量的钻探工作，验证物探工作探测效果，同时为物探解释提供深度依据，高密度电阻率测深方法对英德地区地质探测是成熟有效的工作方法。
关键词：高密度电阻率法；地质调查；工作区物性中图分类号：Ｐ６９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）２２－０２４８－２Application of high density resistivity method in Geological SurveyZHAO Zhi-xian, JI Shan-shan（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００４０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｕｓｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃａｎ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ， ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎ， ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｗｏｒｋ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｗｏｒｋ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ． Ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｍａｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗｏｒｋ ｆｏｒ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｎｇｌａｎｄ ａｎｄ Ｇｅｒｍａｎｙ Ｍｅｔｈｏｄ．Keywords: ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ； ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙ； ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ａｒｅａ本文对英德地区的第四系覆盖层厚度及地层发育程度拟作出调查结论，中心区域因施工原因已有大量的钻探结果提供依据，而在中心区域外围，大部分为未进行施工区域，一般未做地质勘查工作，为出露的灰岩山体及相应的冲积谷地，因而缺乏相应的地层资料；针对山间谷地，选择有代表性的区段，采用高效、经济的高密度电阻率法结合少量的钻探方式进行探测，可以了解英德地区外围的岩面深度及地质发育情况。
高密度电阻率法在基岩勘察中的应用
高密度电阻率法在基岩勘察中的应用
邓帅奇;岳建华;刘志新;于业斌
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】2012(040)002
【摘要】从三电位电极系基本理论出发,对高密度电阻率法常用温纳、偶极及微分装置的分辨率、信号强度等进行了比较研究.实例分析表明,温纳装置测量获得的数据纵向分辨率较高,采集信号的强度大,信噪比高,采用该装置探测基岩面的起伏状况效果明显；偶极装置采集的数据横向分辨率较高,在探测基岩内部构造方面有较好的灵敏度,但该装置采集的信号强度小,抗干扰能力差.在实际应用时,建议运用多种装置形式进行综合测量和对比解释,以进一步提高勘探效果和精度.
【总页数】5页(P78-81,85)
【作者】邓帅奇;岳建华;刘志新;于业斌
【作者单位】中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221008;山东正元工程检测公司,山东济南 250000
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.高密度电阻率法在某路基岩溶区勘查中的应用 [J], 汤谨晖;方大为;姚金
2.高密度电阻率法在基岩面探测中的应用 [J], 杨学义;蔡光桃;王惠兵;王淦
3.高密度电阻率法在基岩面探测中的应用 [J], 蔡光桃;武伟
4.高密度电阻率法在路基岩溶勘查中的应用 [J], 赵鹏涛;刘正兴
5.高密度电阻率法和浅层地震映像法在岩溶塌陷勘察中的应用 [J], 陈权;胡斌;杜春龙;梁本旺
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高密度电阻率法在基岩面探测中的应用
得出的土工织物的界面视摩擦角的比值 ,和陈荣河得出的接
触效率较为接近 (略高 ) 。塑料土工格栅接触效率高的原因
在于他们的表面结构特性 。土体与塑料土工格栅之间的相
互作用所形成的摩擦力可分为两个部分 ,如图 3所示 。第一
是土颗粒与筋材之间的摩擦剪力 ;第二是土颗粒之间的咬合
力 (包括土颗粒与土工格栅的横向格棒之间的承端力和土工
现有的判断基岩面的方法有以下三种 :工程地质钻探 、 人工开挖探视和地球物理勘探 。前两种方法均不能满足快 捷 、准确等诸要求 ,而且人工开挖探视费力又浪费资金 ;工程 地质钻探具有局部性 、破坏性 ,且具不确定性 ;高密度电阻率 法是近几年发展起来的一种勘探方法 ,其理论根据是利用不 同介质的视电阻率的不同来确定不同介质的界面 ,在水利工 程上利用它探测堤防的隐患应用比较普遍 。由于完整的基 岩与破碎的风化基岩的导电性存在差异 ,使得利用高密度电 阻率探测稳定完整的岩面成为了可能 。实践表明 ,与其他物 探方法 (如探地雷达 、微波摇感探测 )相比 ,在基岩面探测时 利用高密度电阻率法能取得较好的效果 。
高密度电阻率法在基岩面探测中的应用
杨学义 1 ,蔡光桃 2 ,王惠兵 2 ,王 淦 1
(11四川省建筑设计院 ,四川成都 610017; 21中国矿业大学 ,江苏徐州 221000)
【摘 要 】 以某大厦的勘察为例 ,介绍了高密度电阻率法在基岩面探测中的实际应用 。 【关键词 】 高密度电阻率法 ; 基岩面 ; 探测
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· 岩 土 工 程 ·
层的影响 。深度 19 m以下就是完整的基岩 ,两端较高 ,中间 较低 ,起伏不大 。
图 2 高密度电法三极装置电极位置示意
高密度电阻率法在风化岩地基勘察中的应用
高密度电阻率法在风化岩地基勘察中的应用【摘要】本文首先分析了高密度电阻率法的基本原理及发展概况，进而结合具体的风化岩地基勘察实例详细分析了如何来进行剖面解释、结果验证及方案优化，最后分析了高密度电阻率法施工的一些要点，以期能够提高高密度电阻率法的使用效果。
【关键词】高密度电阻率法；风化岩地基；勘察一、前言在风化岩地质的勘察过程中，高密度电阻率法具有较好的勘察效果，因此，在风化岩地质勘察中使用高密度电阻率法非常有必要，是保证勘察结构准确可靠的有效途径。
二、高密度电阻率法的基本原理及发展概况1、基本原理高密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时只需将全部电极布置在一定间隔的测点上进行观测。
由于使用电极数量多，而且电极之间可以自由组合，这样可以提供更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。
与常规电法相比，高密度电法的优点表现在很多方面，其能够减少因电极设置引起的干扰和测量误差；还能够有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得丰富的地质信息；自动化的数据采集，不仅提高了速度，还避免了由于人工操作所引起的误差和失误；可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，大大提高了电阻率法的智能化程度。
利用高密度电法开展地质矿产勘探工作，具有非常好的效果。
2、发展概况高密度电法是直流高密度电阻率法，由于从中发展出直流激发极化法，因此称之为高密度电法。
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，野外测量将全部电极放置测量点上，利用程控电极转换开关和微机工程电测仪就能实现数据的快速自动采集。
当测量结果送入微机后，还可以对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种物理解释的结果。
高密度电阻率勘探技术的运用于发展，提高了电法勘探的智能化程度。
早在20世纪70年代就有相关的学者利用阵列电探的思想设计最初模式的高密度电法。
80年代，日本借助电极转换实现了野外高密度电阻率法的数据采集，由于其整体的设计不够完善，这套设备没有完全发挥其明显的优势。
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【中图分类号 】 TU412 【文献标识码 】 B
徐州市为四周环山的城市 ,市中心基岩埋深约为 25 m 左右 ,上覆土层为黄泛冲积 、堆积的粉土及老城杂填土 ,内夹 有大量块石 ,成分较杂 。基岩岩性以石灰岩为主 ,岩面表层 溶蚀较发育 ,一般基岩上部 2～3 m 的岩体裂隙极其发育 ,岩 石较破碎 ,岩体极不完整 ,且夹有大量孤石 。徐州市不同地 段稳定的基岩面埋深变化较大 ,无分布规律可循 。随着城市 建设的步伐加快 ,高层建筑大量涌现 ,大部分高层建筑均采 用嵌岩桩 。为了确保嵌岩桩的成桩质量 ,如何快捷而又节省 地准确判断完整的基岩面就显得至关重要 。
料土工格栅优越性的表现 。由拉出试验的结果和上述分析
可以看出加筋材料对界面视摩擦角有着很大的影响 。另外 ,
土体种类对界面参数起着决定性的影响 ,如果土样级配良
好 ,一些大粒径的颗粒可能会嵌锁在栅孔内 ,此时界面视摩
பைடு நூலகம்
擦角或接触效率就较大 ,加筋效果就较为明显 。
图 3 塑料格栅与土体间的作用力
4 结 论
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· 岩 土 工 程 ·
是界面单元部分还没有达到屈服 ,而相邻的土体已经被破坏 。 表 3 土工格栅的界面特性及力学性质
土工格栅 类型
试验 围压
( kPa)
最大 拉力
( kN )
残余 拉力
( kN )
最大 位移
(mm )
最大 应变
(%)
界面 残余界面
现有的判断基岩面的方法有以下三种 :工程地质钻探 、 人工开挖探视和地球物理勘探 。前两种方法均不能满足快 捷 、准确等诸要求 ,而且人工开挖探视费力又浪费资金 ;工程 地质钻探具有局部性 、破坏性 ,且具不确定性 ;高密度电阻率 法是近几年发展起来的一种勘探方法 ,其理论根据是利用不 同介质的视电阻率的不同来确定不同介质的界面 ,在水利工 程上利用它探测堤防的隐患应用比较普遍 。由于完整的基 岩与破碎的风化基岩的导电性存在差异 ,使得利用高密度电 阻率探测稳定完整的岩面成为了可能 。实践表明 ,与其他物 探方法 (如探地雷达 、微波摇感探测 )相比 ,在基岩面探测时 利用高密度电阻率法能取得较好的效果 。
图 4 测线 1三极测深视电阻率断面成像
图 5 测线 2三极测深视电阻率断面成像
( a)测线 1
( b)测线 2 图 6 测线地质解释 图 5是测线 2 三极测深视电阻率断面成像 。从断面图 上看出 , 浅部 3 m 左右部分区域出现高阻异常 , 可能是杂 填土层中的碎砖 、块石和碎石等造成 。沿测线方向 15 m ～ 23 m , 深度在 8 m～14 m 以上出现一低阻异常 , 推测是由 于黏土层含水量大的影响 。沿测线方向 65 m ～98 m 处 , 深 度 5 m～815 m 出现一低阻异常体 , 异常体 (下转第 90页 )
· 岩 土 工 程 ·
高密度电阻率法在基岩面探测中的应用
杨学义 1 ,蔡光桃 2 ,王惠兵 2 ,王 淦 1
(11四川省建筑设计院 ,四川成都 610017; 21中国矿业大学 ,江苏徐州 221000)
【摘 要 】 以某大厦的勘察为例 ,介绍了高密度电阻率法在基岩面探测中的实际应用 。 【关键词 】 高密度电阻率法 ; 基岩面 ; 探测
件 ,大大提高了电阻率法的智能化程度 。可见 ,高密度电阻 率法是一种成本低 、效率高 、信息丰富 、解释方便且勘探能力 显著提高的电法勘探新方法 [1 ] 。
图 1 高密度电法工作系统示意
2 实例 [ 2 ]
211 地质及任务概况 徐州朝阳贵邦财富大厦场地位于徐州市文亭街北侧 ,中
山南路西侧 ,北临成功大厦 ,场地属市中心黄金地段 ,地理位 置优越 。地貌类型为黄河冲洪积平原地貌单元 ,地表海拔高 程 3314 m左右 ,区域内第四系覆盖层 1519 m 左右 ,上部 10 m 为全新统冲积物 ,主要成分为杂填土 、淤泥质黏土 、淤泥质 粉质黏土 ;往下至基岩为晚更新统 ,厚度为 519 m ,主要为黏 土 、粉砂 ,含有少量的钙质结核 ;基岩为寒武系石灰岩 ,厚度 大于 10 m ,地层呈北东 - 西南走向 ,倾向东南 (走向 15°,倾 向 105°,岩层倾角 60°～80°。为保证建成后的安全 ,同时为 桩基的嵌岩深度提供准确的依据 ,受建设单位的委托 ,中国 矿业大学对该地基进行电法勘探 ,以查明该址下方是否有裂 隙溶洞及完整基岩连续分布情况 。 212 探测的基本原理
得出的土工织物的界面视摩擦角的比值 ,和陈荣河得出的接
触效率较为接近 (略高 ) 。塑料土工格栅接触效率高的原因
在于他们的表面结构特性 。土体与塑料土工格栅之间的相
互作用所形成的摩擦力可分为两个部分 ,如图 3所示 。第一
是土颗粒与筋材之间的摩擦剪力 ;第二是土颗粒之间的咬合
力 (包括土颗粒与土工格栅的横向格棒之间的承端力和土工
[ 3 ] M iyamori, T, Iwai, S, and Makiuchi, K. Friction Characteristics of Non - Woven Fabrics[ C ] ∥Third International Conference on Geo2 textiles Vol. 3. V ienna, Avstria: 1986: 701 - 705.
根据任务对勘探深度的要求 ,本次高密度电阻率法采用 的是 4. 0m 的电极距 ;采用的装置形式为 Pole - D ipole,供电 时间为 1 s,恒压供电 。
21313 测线布置 由于现场的条件限制
和勘探 任 务 的 要 求 , 我 们 共布置了 2条测线 。每条 测线的长度根据现场具体 的情况有所不同 。第一条 测线布设了 24 个电极 ,设 置层数为 11 层 ;第二条测 线布设了 26 个电极 ,设置 层数为 13 层 ;具体施工情 况详见图 3。 21314 技术保障
(1)数据采集严格按 图 3 高密度电阻率法勘探测点布置 照《煤炭电法勘探规范 》及
设计规定的技术质量要求 。 (2)采用方波比较读数法 ,最大限度减小电极接地电阻 , 并在测量过程中保持电极的接地条件不变 。 (3)现场观测视电阻率曲线 ,对采集到的数据实时监控 , 严格保证数据的准确性 。 214 资料解释与成果 野外 施 工 结 束 后 , 对 实 测 资 料 进 行 整 理 后 采 用 RES2D INV 进行处理 ,对测线 1、2进行了定量解释 ,解释结果 如图 4、图 5所示 。 图 4是测线 1 三极测深视电阻率断面成像 。从断面图 上看出 ,沿测线方向 10 m ～30 m、73 m ～94 m ,深度在 4 m 以 上出现一高阻异常 ,推测可能是杂填土层中的碎砖 、块石和 碎石等造成的 。沿测线方向 11 m ～20 m 处 ,深度 5 m ～10 m 出现一低阻异常体 ,推测是由于黏土层含水量大的影响 。在 沿测线方向 38 m～55 m 和 85 m 的正下方出现两处相对较 低的异常情况 ,前者呈带状形 ,略有倾斜 ,后者是圆形 。这两 处异常深度在 10 m ～14 m 范围内 ,可能是由于第 4 层黏土
1 高密度电阻率法概述
高密度电阻率法是 20世纪 80 年代提出的一种电阻率 法勘探新技术 。其基本原理与常规的电阻率法完全相同 ,所 不同的是高密度电阻率法在观测中设置了较高密度的测点 , 现场测量 ,只需将全部电极布置在一定间隔的测点上 ,然后 进行探测 。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 ,使用的电极数量多 ,而 且电极之间可自由组合 ,这样就可以提取更多的地电信息 。 图 1为高密度电阻率法工作系统示意 。与常规电阻率法相 比 ,高密度电阻率法具有以下优点 : ⑴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 ; ⑵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 ; ⑶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 由于人工操作所出现的误差和错误 ; ⑷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
具有网状表面结构的塑料土工格栅和土体之间的相互 作用除了与其它加筋材料一样存在着表面摩擦之外 ,还存在 镶嵌咬合作用 ,这两种作用共同影响的结果是增强了格栅和 土体之间的相互联系 ,提高了加筋材料与土体之间的接触效 率 ,从而使整个结构的力学性能比其它加筋材料更为优越 。
参考文献
[ 1 ] 赵川. 聚合物土工格栅加筋土在土木工程中的应用 [ J ]. 云南 建筑 , 1997 ( 2) : 64 - 68.
视摩擦角 视摩擦角
( °)
( °)
TGDG35 2717 1510 1312 38 11234 3110
2719
TGDG25 2717 1410 1314 33 11030 2913
2812
Collios[2 ]针对加筋材的界面特性提出了接触效率 ( CE)
的概念 :
CE
=
tgθ tgφ
式中 ,φ为周围土体的内摩擦角 。
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层的影响 。深度 19 m以下就是完整的基岩 ,两端较高 ,中间 较低 ,起伏不大 。
图 2 高密度电法三极装置电极位置示意