高密度电法在工程物探中的应用

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高密度电法在工程物探中的应用浅谈

高密度电法在工程物探中的应用浅谈

高密度电法在工程物探中的应用浅谈摘要:高密度电法是具有自身技术优势的探测技术,其能够应用于多种类型的工程物探工作中,并发挥较好的探测效果。

在当前社会技术水平快速发展的当下,高密度电法很好的适应了社会发展需求,在多种工程的工程物探工作中起到了良好的支持作用,不仅有效提高了工程物探的实际效果,提供准确数据信息,还很好的推动了工程物探工作的进一步发展。

本文以高密度电法的技术优势与应用优势入手,针对其在工程物探中的应用及应用效果做出了具体分析。

关键词:高密度电法;工程物探;应用1 高密度电法的应用优势现代化科学技术水平的提高给各类技术的应用都形成较好的促进与升级作用,高密度电法与常规电法相比,也具有更多技术优势,其在使用中具有多种优点,以下进行具体讨论。

第一、高密度电法在电极布置上较常规电法更加便捷,能够一次性完成电极的布设,这种技术优势很好的减轻了由于电极布设带来了电极干扰,能够在测量过程中获得更加准确的数据;第二、高密度电法使用中能够进行多种电极排列方式的测量,这对于同时使用多种电极测量的技术有优化作用,能够获得丰富的地电结构状态的地质信息,且在数据准确性上也有较高的保证;第三、高密度电法使用中能够以自动化模式完成测量数据的采集与收录,以数据储存提高数据利用率,并且在数据采集上速度较快。

这种模式较好的减少了人工数据采集中形成的数据误差与数据信息丢失等情况;第四、高密度电法对于数据的处理也具有一定的便捷性,能够在采集到数据的同时进行现场实时处理,也能够进行脱机处理,这不仅是在电阻率法基础上进行了很好的优化,还很好的引入了智能化模式,提高技术的智能化水平。

总的来说,高密度电法具有较高的技术优势,其应用范围也较为广泛,工程物探中使用高密度电法有较强的积极意义,应得到更多重视。

2 高密度电法在工程物探中的应用高密度电法本身的技术优势为工程物探工作的开展提供了很多支持作用,其应用于工程物探中发挥了积极作用,促使工程物探工作效果进一步提高,在数据准确性与技术上都得到了创新与提高。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

中国科技期刊数据库 科研2015年15期 189高密度电法在工程物探中的应用王洪海保定金迪地下管线探测工程有限公司,河北 保定 071000摘要:利用高密度电法进行二维地电断面测量,兼具剖面法与测深法的功能,会具有点距小、采样密度高的特征,在敷设一次导线后可进行数千个记录点的数据观测,其特点是信息量大、施工效率高。

由此,近年来高密度电法在管线调查、物探找水、采空区、岩溶、滑坡等灾害物探调查等方面得到以应用。

关键词:高密度电法;工程物探;应用 中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)15-0189-021 高密度电法工作方法简述高密度电法供电为低频交流电,测量结果为地层视电阻率,因此实际上属于直流电阻率法。

其工作框图见图1。

图1 高密度电法工作示意1.1 高密度电法数据采集系统高密度电法数据采集系统由主机、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与测量状态;主机通过通讯电缆、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、存贮测量数据。

高密度电法野外工作装置形式较多,总电极数与点距可根据场地条件与勘察深度任意选择。

固定断面扫描测量方式数据采集结果其视电阻率断面为一倒梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量方式其视电阻率断面为一平行四边形剖面。

1.2 高密度电法数据处理数据采集结果自动存入主机,主机通过通讯软件把原始数据传输给计算机,计算机将数据转成处理软件要求的数据格式,经相应处理模块进行畸变点剔除、 地形校正等预处理后, 最终二维反演、成图。

2 高密度电法在工程物探中的应用某校自引入高密度电法以来,在找水、管线探测、地层划分及岩溶、地质灾害调查等工程物探工作中进行了试验与生产,取得了较好的应用效果。

2.1 高密度电法找水某校活用水为浅层第四系水,秋、冬季为枯水期用水困难。

据校方介绍,为解决水源问题,多次联系成井单位想取基岩构造水成井,并进行过常规电法找水工作,均未成功。

高密度电法在物探工作中的应用

高密度电法在物探工作中的应用

中的误差 ,更智能化 的服务也增强了它的可用性 。
区地质数据分析 ,破碎且强透水岩体 即为断层及影响带 。根据 3条
2 高 密 度 电法 的 应 用
高密度电法剖面分析成果可给 出该断层及其 影响带范 围。
高密度电法广泛应用 于基岩面调查 ;隧道渗漏探测 ;基岩面调 2.4 次生地质灾害探测
可 以采用不同排 列方式 ,综合收集 信息 ,收集大量 的地质信息 ,电极 70~20012·m,分析 为破碎且强透水岩体。此外 ,两单元 的瑞雷波速
布置一 次性 完成 ,有效缓解 了因电极 布置带来的干扰 ,减 小了物探 度亦有 明显差异 ,分别 为 800~1200m/s和 300—800m/s,再结合 该
关 键 词 :高密 度 电 法 ;工 程 地 质 ;应 用
1 高 密 度 电 法概 述
2.2.5桩号 200.0~285.0m表层实测 电阻率为 30—280Q·m,为
1.1高密度 电法的基本原理
碎石土 ,层底埋深 约 4.0~15.0m。第 2—3层实测 电阻率为 300—
高密度 电法是一 种列阵勘探方法 ,与传统 物探方法相 比,其 原 82012·in,推测 为砂 卵砾石 ,测试 范围内未见层底。
查;断层探测 。城市管线探测人防工程探测城市地下埋藏物探测等。 为探测 某 电站 厂房右侧地质 灾害异常 范围 、深度 ,根据 场地条
2.I 管线 物探
件 ,在相应地段实施 了高密度电法探测 。
金属管线探 测擅长于探测 电缆 ,金属水 管等方面 ,对 下水道水 高密度 电法测试结果 显示 :大致在水位 1056m 以上地层视 电阻
1020m,受影响严重的底 高程约为 1030m。在桩号 120 290m,高程

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

1 工程概况 经 历过暴雨或 者大雨之后就很 容易导致滑坡 的产生和出现 。 某 公路工 程滑坡路 段属于 低山丘陵 地带 , 滑坡 呈现平缓 我 们知道水 具有非常强 的导电性 , 并且 围岩电阻率都 是
开 阔的现 象 , 滑坡 体从 南到北看 呈现 半圆状 , 该 滑坡路 段受 比较高的 , 因而 通过应用高密 度电法能够非 常容易的将地下 一 般来说 , 低 电阻率 出现异常体就 到雨 水 、 天 气环境 等多 方面因 素的影 响 , 很容 易 出现 滑坡灾 电阻率 的分界面找 出来 。 害。 滑 坡灾害 主要指 的是在 受到地 下水 活动 、 雨 水或者河 流 说 明存 在含水层 , 而高阻体就说 明勘探地 区因为 具有较小的
Ke y wo r d s : h i g h d e n s i y t r e s i s t i v i t y me t h o d ; g e o p h y s i c a l e x p l o r a t i o n ; p r i n c i p l e ; r e s i s t i v i t y
e x pl or a t i on b e c a us e o f i t s h i gh d e n s i y t a nd hi g h e ic f i e nc y.Ba s e d on t he a ut hor ’ S ma ny y e a r s of wo r k e x pe r i e nc e ,t hi s pa pe r e x po und s t he pr in c i pl e o f hi g h d e n s i y t r e s i s t i v i y t me t ho d a n d i t s a p pl i c a t i o n i n e n g i n e e ing r g e o p hy s i c a l e x pl or a t i o n.

浅探工程物探中高密度电法的应用

浅探工程物探中高密度电法的应用

浅探工程物探中高密度电法的应用发布时间:2021-12-30T07:18:59.226Z 来源:《中国科技人才》2021年第25期作者:王辉赵辉[导读] 高密度电法的基础是介质的电性差异,通过检测地下地电场的变化或各地质体之间电性的差异,解决地质工作遇到的问题的一种勘探方法。

陕西省煤田物探测绘有限公司陕西西安 710005摘要:高密度电法是常见的一种地球物理方法,该方法利用了不同岩、土导电性的差异和断面破碎带两侧岩性不同和物性差异,通过人工施加稳定电流场,研究电流在探测的岩土层中的分布规律,达到识别、探明地下断层、岩土层等分布情况的目的。

高密度电法具有观测精度高,得到的数据量大等优点,在结合地质钻孔资料的基础上,可以快速且准确地识别分布情况为继续开展工程地质勘查指明方向。

基于此,本文章对工程物探中高密度电法的应用进行探讨,以供相关从业人员参考。

关键词:工程物探;高密度电法;应用引言高密度电法的基础是介质的电性差异,通过检测地下地电场的变化或各地质体之间电性的差异,解决地质工作遇到的问题的一种勘探方法。

把电极以同等电极距同时排列在测线上,通过仪器对电极的自动转换和便捷的装置转换控制,实现不同装置、不同极距的快速测量,只用进行一次布设电极,就能实现多种测量方式的测量,进而来获得能反映地下的视电阻率的参数。

1高密度电法的作方法电法技术是地质勘查工作中比较常用的技术。

在地质勘查工作中,通过电法技术的合理使用,可以充分保证勘查数据的科学性和真实性。

电法技术在地质勘查工作中主要有高密度电法和激发极化电法两种形式,本文重点介绍高密度电法。

高密度电法主要是应对阵列的地质勘查工作,通过对电测法和电坡面法两种形式进行结合,达到勘查目的。

高密度电法经常被应用在野外的勘查工作中,其优点是工作效率较高,能避免人为误操作问题的发生。

在高密度电法的操作过程中,可以对地质勘查数据进行实时性收集和分析,同时通过点击排列的工作方法,高效处理地质勘查工作中产生的大量而且复杂的数据,从而保证整个地质勘查工作高效率高质量地开展,全面提高地质勘查工作数据的精确性与时效性。

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

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。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用摘要:密度激电法法是一种基于传统密度激电法和高密度电法的勘探方法。

本文简要介绍了高密度电法的基本原理、工作方法和特点。

例如,小型煤矿、金属矿和铁矿被用于观测工程设备。

在此基础上,首先阐述了高密度电法的工作原理和工作流程,结合实例分析了高密度电法在工程代理中的应用,以提高勘探代理数据收集效率。

关键词:高密度电法;工程物探;应用研究;现状分析前言:目标体的浅深度和小尺寸是当前工程地质研究中常见的问题。

传统电气剖面或电测深仅允许在铺设电线后在一个注册点进行数据观测,不符合地下管道、防空洞、岩溶等的要求。

用于电气测量中的短距离和高数据采集密度。

与普通电气测量相比,高密度电气测量具有较高的建筑效率。

地理剖面测量提供了二维剖面测量和测深测量,并在最后一次联机后对成千上万个注册点进行数据观测。

近年来,高密度电法迅速发展,广泛应用于工程勘探的各个方面。

1高密度电法概述1.1含义目前,高密度电法是一种广泛使用的地球物理工程方法,其基础是传统的地球物理方法。

它结合了电测和电剪的优点,取其精华,走在它的右边。

高密度电法是先进的地球物理工程法,高密度电法原理与普通电法原理基本相同。

电流I通过电极a和b提供给地面,△V是极m和n之间的电导率差,器件系数设置为k,极m和n中间的电阻系数通过ρ = K·△V/I公式得到,例如在滑移研究中采用高密度电法观察人工监测下的地下稳定点进程,找出其分布规律,并根据分析和研究结果进行研究,找出解决地质技术问题的办法。

高密度电法可直接反演电阻率剖面数据,利用现代反演技术,包括土壤密度、岩体密度分析和边界分析,对工程代理进行研究分析。

该方法可直接反映在电阻率剖面中,因此该方法高密度电法实现了与现代信息技术的有效集成,利用信息技术进行数据收集和处理,自动化程度高。

同时,减少了工作人员的工作量,大大减少了工作人员工作中出错的风险,大大减轻了人力资源的工作量。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

1 引 言
与 其 它探 测 技 术 相 比 . 高 密 度 电 法 具 有 自动 化 水平 高 、 直
3 . 2 岩溶 勘探 中 的应用
以 某 桥 梁 勘 测 为 例 .通 过 对 桥 基 及 工 程 现 场 周 围 居 民 所
可 了解 到 该 地 区 的溶 洞分 布 情 况 . 观性强 、 工作 效 率 高等 优 点 。 已成 为 工程 物 探 中应 用 最 为 广 泛 在 地 的 地 质 情 况 进 行探 测 . 并 根 据 探 测 结 果 可 判 断 出该 区域 是 否 具 备 建 设 工 区 民 房 的 可 的 技 术 。其 主 要 是 对 水 文 地 质 和 工 程 地 质 情 况 进 行 调 查 、 研 究。 在 工程 物 探 中应 用 高 密度 电法 实现 了智 能 化 、 自动 化 的采 能 性 以及 安 全 性 等 。 该 区域 的 浅 层 主 要 是 由厚 度 不 等 的 砾 石 电 阻率约为 2 0 0 ~ 1 0 0 0 Q・ n l 。 其 中 工 区 中 的 岩 层 集处 理 系统 . 对 降低 故 障 发 生 率 、 提 高数 据 的 准 确 性 具 有 重 要 土 层 构 成 的 , 作 用. 进 而 为 地质 灾 害监 测提 供 有 力保 障 。
低碳技术
L OW C ARB 0N WO RL D 2 0 1 7 / 9
高密度 电法 在工 程物探 中 的应 用

【 摘
林( 湖南省建设工 程勘察院, 湖南 怀化4 1 8 0 0 0 )
要】 近几年工程物探技术呈现迅猛发展 , 其 中高 密度电法探 中,
煤 炭 层 。 结合 地 形 的 主要 特 点 , 选用 1 5 0根 电极 , 点距 为 3 m,

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。

高密度电法在工程物探中的应用_1

高密度电法在工程物探中的应用_1

高密度电法在工程物探中的应用发布时间:2021-04-14T02:26:26.805Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:李文果刘邦俊[导读] 高密度电法是通过探测地质体电性差异,得出电场的分布规律,来查明地下的具体构造以及寻找不均匀电性体(熔岩、风化层、渗透间隙等),在此基础上对地质条件进行分析,从而得出有效途径来解决地质问题的一种有效方法,本质为电阻率法。

中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 650051摘要:高密度电法在工程物探中应用广泛,它具有经济性、数据采集密度大、简易性、效率高的特点,在工程勘察中逐渐占据主流位置。

本文主要介绍了高密度电法的工作原理及工作过程,并结合实际案例对高密度电法在工程物探中的应用做出具体的分析,以期促进其的健康发展。

关键词:高密度电法;工程物探;应用高密度电法是一种直流电法的勘探技术,是当前条件下最先进的工程物探方法,在我国矿产及建设等行业已经广泛应用,尤其是在矿产开发、地方管道挖掘、防空洞建设等施工中。

和常规勘测方法相比,其工作效率高,能实现剖面法和测探法的结合,同时在导线铺设完成后能进行数千个测试点的同步观测。

而随着地球物理反演方法的完善,高密度电法从二维扩展到三维,可以完成深度物探的任务。

1.高密度电法工作原理及工作过程1.1工作原理高密度电法是通过探测地质体电性差异,得出电场的分布规律,来查明地下的具体构造以及寻找不均匀电性体(熔岩、风化层、渗透间隙等),在此基础上对地质条件进行分析,从而得出有效途径来解决地质问题的一种有效方法,本质为电阻率法。

因此其计算方法可以等同于电阻率的计算方法。

如图1 所示,A1和B1这两点作为供电点,向地下输入稳定的一安培的电流,从而,地下会形成一个稳定的电场E,而以A1、B1的中点O作为一个中心,在均匀磁场内测测得电位差,整个装置的比例系数是K,则电阻率为:。

然后通过连接主机,转化器等设备形成一整个数据采集系统,岩层电阻率的信息会通过一系列的运算将电阻率值转化成为岩层情况,从而为工程建设提供重要帮助。

高密度电法在物探工作中的应用

高密度电法在物探工作中的应用

高密度电法在物探工作中的应用本文从高密度电法在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块物探工作的实际应用方面出发,通过在该区块开展高密度电法视电阻率测深测量,以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。

本文重点对高密度电法探测玲珑镇大蒋家村拟建尾矿库中遇到的几个关键技术问题开展研究,为该区块工程地质勘察设计施工提供可靠的物探资料。

标签:隐患探测采空区地球物理特征应用1 概述高密度电法与其它探测方法相比较,具有自动化程度高、工作效率高、异常形成直观等优点,在工程地质勘察领域、地质灾害调查以及考古等诸多领域得到了广泛应用并取得了良好的效果[1]。

20世纪80年代中后期,我国地矿部门率先开展了高密度电阻率应用技术的研究,从理论和实际相结合的角度,进一步探讨、完善了相关理论及有关的技术问题。

近些年该方法先后在一些工程地质调查中取得了明显的效果。

探测采空区及断裂构造破碎带存在是地质勘探的一个重要任务。

近年来,有关采空区问题的普遍性和对人类生命财产安全的威胁,已引起各国的高度重视[2-3]。

我院于2011年3月1日至3月2日在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块开展了高密度电法视电阻率测深测量,以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。

本次工作共完成高密度电法剖面测量3条,施工剖面总长640m,共320个物理点,点距为2m。

2 研究区的地质(或项目)背景2.1 研究区的地质概况。

①地层。

区域内出露地层有新太古代胶东岩群、新生代第四系松散堆积物[4]。

根据胶东岩群中金含量较高及全球太古代火山沉积绿岩建造普遍富金的规律,结合胶东岩群在后期岩浆构造活动中遭受破坏、改造、演化的历史,认为胶东岩群为本区金矿成矿的原始“矿源层”,金元素应来源于由地球深处喷发的火山物质。

②构造。

a招平断裂。

南自平度山旺,向北经招远大尹格庄、招远城、台上、九曲蒋家直至龙口市七甲,全长100km。

断裂带走向35°~50°,总体走向40°,倾向南东,倾角35°~55°。

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

高密度电法在工程勘察中的应用潘文龙山西阳煤集团碾沟煤业有限公司山西阳泉【摘要】高密度电法属于工程勘察中比较常用的一种物探方法,其具有工作效率高、自动化程度高、异常现象直观等特点,因此在煤矿工程开采过程中得到了广泛的应用。

借助高密度电法可以对煤矿井下的采空区、断层、含水层等有个直观的了解和掌握,从而为煤矿工程后续的开采工作提供一定的借鉴和参考,有效的降低了不必要的灾害,提高了煤矿工程的开采效率。

【关键词】高密度电法;煤矿工程勘察;应用高密度电法在煤矿开采阶段得到了广泛的应用,其能够获取更加丰富、全面的地质信息,可以准确的对地下介质的地电情况进行反映,从而更好的提高了煤矿工程勘察的效果和质量。

在煤矿生产过程中,地下空洞(裂隙、空隙等)、采空区、断层、含水层等,这些都会对煤矿工程的正常开采产生或多或少的影响,借助高密度电法能够对上述现象进行准确的探测,从而为煤矿的正常、安全开采提供保障。

1.高密度电法概述1.1高密度电法含义实际上,高密度电法隶属于电阻率法的范畴,其一般是在常规电法勘探的基础上进行不断的改进和创新而发展起来的一项新技术手段。

高密度电法是根据岩土体的电性差异来进行判别的,通过对地下岩体施加电场,来发现地下传导电流的分布和变化规律。

实际上,高密度电法是借助微机来对测量电极和供电电极进行有效的选择和控制,这样不仅可以有效的提高设备的数据采集效率,而且还能提高测量的准确性。

高密度电法是阵列勘探方法,在进行野外测量的过程中,一般需要把几十至上百根电极按照一定的方式置于测点上,借助微机工程电测仪和程控电极转换开关就能够实现对数据的快速采集。

然后把测量的结果传送至微机上对数据进行针对性的处理,从而获取地电断面分布的解释结果。

同时,电阻率剖面图是高密度电法测量中比较常用的表示方法,其一般采用拟断面彩色图、等值线图或灰度图来对相关数据进行有效的采集,其能够直观的反映地电断面任何一个测点的电阻率变化情况,因此在煤矿工程勘察中得到了广泛的应用。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用高密度电法作为当前工程物探中常用的方法,具有点距小、数据采集密度大、施工效率高的特点,广泛应用在物探找水、管线探测、岩溶及地质灾害调查等工程物探中。

文章结合高密度电法在工程物探中的相关应用实例,具体分析高密度电法在工程物探中的重要价值。

标签:高密度电法;工程物探;应用引言目标体埋深不大、规模较小等是当前工程地质勘察中常遇到的问题,传统常规的在敷设一次导线后只完成一个记录点的数据观测的电剖面法或电测深法,不能满足地下管道、防空洞、岩溶等对于电法勘察的小点距、高数据采集密度的要求。

和常规的电法勘察相比,高密度电法具有施工效率高的优势,进行地电断面测量能够实现兼具剖面法与测深法的二维测量,能够实现完后一次导线敷设后进行数千个记录点的数据观测工作。

近年来,高密度电法发展较为迅速,在工程物探工程的各个方面得到了广泛应用。

1 高密度电法概述高密度电法的基本工作原理及优势:高密度电法和传统的物探方法相比在工作原理上并没有很大的不同,其属于列阵勘探方法,对高密度的测量点进行了特殊设置,在间隔的测量点上进行电极固定,点距小、施工效率较高、采集的数据准确性高等是高密度电法的主要特点。

高密度电法实现了与当代信息技术的有效结合,利用计算机技术进行数据的采集和处理,自动化程度高。

与此同时,减少了人力工作量,大大降低了人力工作可能造成的误差,同时将人力资源负担大大减轻。

2 高密度电法具体工作方法低频交流电为高密度电法的主要供电模式,地层视电阻率是其测量结果,由此可见,高密度电法实际上属于直流电阻率法。

图1为高密度电法的具体工作框图。

2.1 高密度电法数据采集系统简述主机、多路电极转换器、电极系组成了高密度电法的数据采集系统。

主机的主要任务是接收、存贮测量数据,是通过通讯电缆、供电电缆完成向多路电极转换器发出工作指令,同时向电极供电实现的;多路电极转换器借助电缆实现对电极系各电极的供电与测量状态的控制。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用经过长时间的发展,我国的电法勘探技术在基础理论、方法技术和应用方面都取得巨大的发展,而高密度电法是八十年代中期发展起来的电法勘探新技术,本文就高密度电法勘探方法进行探讨,以及高密度电法在工程地质中的研究应用。

标签:高密度电法;工程地质;应用一、高密度电法概述(一)基本原理。

其原理为常规电法勘探原理。

因此电阻率剖面法的装置均可用于高密度电阻率法,常用于场地勘察、公路及铁路隧道选线、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝调查、水库渗漏研究、地下水污染调查等环境地质,与传统电阻率法相比快速、高效、自动化、获得的地电信息更丰富。

高密度电阻率法的物理前提是地下介质间的导电性差异。

它是通过A,B电极向地下供电流J,然后在M,N极间测量电位差△V,进而求得该记录点的视电阻率值ρS=K△V/I。

根据实测的视电阻率剖面,加以计算、分析、处理,便可以获得地层中电阻率的相关分布情况,从而可划分地层以及圈闭异常等。

现场测量使用的仪器是IYZD-6A多功能直流电法仪,采用的方法是a~排列(温纳),该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列示意图如图1所示。

图1 电极排列示意图(二)工作流程。

高密度电法数据采集系统由主機、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与测量状态;主机通过通讯电缆、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、存贮测量数据。

我们在工作时,总希望探测深度要深(即AB要大),又不会漏掉小的异常体(即MN要小)。

要提高横向分辨率,就要牺牲它的探测深度,反之亦然。

所以在设计极距时,既要充分考虑探测深度,又要兼顾横向分辨率。

(三)数据处理。

高密度电法的数据处理主要包括两大部分,即数据预处理和数据反演处理。

高密度电法装置类型较多。

各种装置的不同其数据整理过程也不尽相同。

在此以温纳(对称四级)装置为例,即选取AM=MN=NB=a,记录点取在MN的中间,仪器所测视电阻率计算公式为:ps=(KAB×△UMN)I,其中KAB=2xII×a工作电极数为60或120个,电极距选1~5m。

浅谈工程物探中高密度电法的应用

浅谈工程物探中高密度电法的应用

浅谈工程物探中高密度电法的应用在众多工程物探方法中,高密度电法作为应用最广泛的电法勘探方法,具有探测能力强、探测精度高、采集速度快的特点。

其使用直流电供电,一次可布设大量电极,获取数据量大,测量误差小、结果可靠性较高,探测信息丰富,在岩溶勘察、城市管线探测、水坝渗漏勘察、建筑选址地基勘探等中获得不错应用效果。

随着地球物理理论及仪器发展,数据技术的改进,高密度电法勘探技术也在不断提高,从最初的二维断面,逐步发展到三维结构成像,在工程物探中的应用越加广泛。

1 高密度电法的基本原理1.1工作原理高密度电法属于一种电阻率探测方法,根据地下岩土体导电性的不同,通过人工施加电场,分析电场作用下地下地层传导电流的分布规律,推断地下具有不同电阻率的地下地质结构,从而为解决地质问题提供参考。

高密度电法可一次性沿测线同时布设几十到几百根电极,视探测深度和探测目标体的尺度选择电极距及采集装置。

高密度测量系统按选定的供电、测量排列方式自动采集测量电极间的电位值及回路中的电流值。

工作系统如图1所示。

图2高密度电法温纳排列装置测量示意图高密度电法在数据观测装置多达十余种,如温纳、斯伦贝谢、偶极、三极装置等,如图2所示温纳(α)排列装置, AM=MN=NB为一个电极间距,通过AB极供电、MN测量得到一个测点,然后A、B、M、N逐点同时向右移动,测量得到另一个测点;同时电极间距按隔离系数由小到大的顺序等间隔增加,这样不断扫描测量下去,最终得到倒梯形断面。

在实际工作中,由于时间等因素,不可能对每种装置都进行观测,必须有针对性的选择最优装置进行数据采集。

1.2 特征识别不同的地质体具有不同的物理性质,运用物探方法对地下结构进行探测时,需要根据岩层的物理性质,对勘探结果进行合理的分析,高密度电法也必须遵循该原则。

如在岩溶勘察中,围岩与溶洞一般具有电性差异,溶腔充填情况表现出来的电性差异往往不同。

结合地质结构附存物性特征进行高密度电法勘探,是应用该方法的重要基础。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用摘要:电法勘探的原理是利用到自然电场或人工电场、磁场或电化学场进行一个详细的测量,并可以通过分析到被测物的磁、电、介电性质和电化学分布进行地质的勘探。

电法勘探以其适应性强、类型多以及勘探效果好等的特点,在水文地质勘查的行业里得到了一个比较广泛的应用以及认可。

本文主要是分析了高密度电阻率法的基本原理及其在工程物探里的应用。

关键字:高密度电法;工程物探;应用技术1、前言中国是一个矿产资源的大国,幅员较为辽阔,矿产的资源丰富。

因为中国地质比较复杂性和多变性,常规电法的勘探已经不能满足到现在实际地质勘探的需要。

为此,一种地质“CT”的方法应运而生并得到了一个较为广泛的应用。

这些年来,高密度电的阻率法在各种地质勘探中发挥了较为重要的作用。

2、高密度电阻率法的基本原理高密度电的阻率法是电法勘探技术的一个分支,属于一种常规电阻率法的范畴。

高密度的电法实际上是高密度电阻率法。

电阻率法与高密度电法的区别在于勘探中观测点的高密度,这是一种阵列勘探的方法。

电测深法研究地下介质在一定深度上的水平变化规律,电测深法的研究地下介质的垂直变化规律。

但因为电剖面法、高密度电阻率法、电测深法以及多参数综合解释相结合到一起的特点,可以有效地弥补到传统电阻率法的不足,只有一个解释和一些测量数据的处理点。

高密度电法结合到了电测深法和电剖面法。

在测量的过程里面,需要在测量段放置几十个或几百个的测量电极,然后用电极转换板和微机进行一个数据的采集。

技术在不断的发展,高密度电法也可以应用于三维成像,大大的提高到了地电剖面测量的精度。

对视电阻率剖面进行了一个全面的计算、处理以及分析,得到了地层的电阻率分布。

与传统的电阻率法相比较的话,高密度电的阻率会多通道电极同时置于探测段,通过人工控制把电流送入地下形成稳定的电场里。

因为电极的广泛应用,电极可以自由的组合到一起,可以覆盖地震勘探等勘探的工作,从而可以提取到更多的地下介质地电信息。

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用

高密度电法在工程物探中的应用摘要:随着我国工程建设的不断发展,高密度电法在工程物探领域的应用范围广阔,在工程物探领域有着举足轻重的地位,使得在地质勘探、岩溶勘探、地质勘探、地层划分等方面的应用日益广泛。

即使目标和围岩之间存在着电性上的差别,高密度电法也可以利用自己的点距离小、大量的信息和高精度来保证探察的结果。

关键词:高密度电法;工程物探;应用前言目前,在工程物探中普遍存在的问题是:埋深不足、规模小。

而电剖面法等传统的测量方法,一般都是以某一点为基础,但在地下管线、防空洞、岩溶等工程中,需要大量的小点距和大量的资料,这就使得传统的电法无法适应目前的工程物探工作。

而充分利用高密度电法,可以在布线后,对数千个记录点进行实时监控,从而实现了深层次的工程物探。

一、高密度电法的概述高密度电法的工作原理与优点为高密度电法与常规的物理勘探方法在原理上并无太大区别,是一种对高密度的测量点特别设置的阵列,将电极固定在一定的间距上,使测量点间距小、施工效率高、采集数据精度高。

高密度电法与现代信息技术相结合,利用计算机技术对数据进行采集、处理,具有较高的自动性。

同时,该方法可以有效地减少人工作业的工作量,从而极大地减少了人工作业带来的错误,并极大地减轻了人力资源的负担。

以高密度电法为实例,高密度电法在滑坡勘察中的应用,该技术的物理依据是土层与岩石的导电率不同,通过观察人工监测的地下稳定点,寻找存在的规律,并进行研究,从而得出相应的解决方案。

高密度电法能够将测井资料直接转换成电阻率剖面,利用现代技术进行工程物探工作,包括岩石的密实度、边界等,利用电阻率剖面可以直观地反映出高密度电法在工程物探中的应用。

另外,由计算机构成的物探系统不是一次可重复利用的,它只需布下相应的线路,然后与相应的数据处理系统相连,即可对数千个探测点进行勘探和监控,所以,高密度电法运行费用更低,所需的人力和资源也更少[1]。

二、高密度电法的工作机制(一)数据采集方法高密度电法的数据采集与相应的计算机系统密切相关,而主机、多电极转换器、电极系等组成部件是数据采集的重要组成部分。

高密度电法的发展与应用

高密度电法的发展与应用

高密度电法的发展与应用一、本文概述随着科学技术的不断进步,地球物理勘探技术也在日新月异地发展。

其中,高密度电法作为一种重要的地球物理勘探手段,在资源勘探、工程勘察、环境监测等领域中得到了广泛应用。

本文旨在全面概述高密度电法的发展历程、基本原理、技术优势,以及在实际应用中的典型案例,展望其未来的发展趋势。

本文将首先回顾高密度电法技术的诞生背景和早期发展情况,阐述其在不同历史阶段的技术特点和主要成就。

接着,文章将详细介绍高密度电法的基本原理和技术特点,包括其数据采集、处理和解释方法,以及相较于传统电法勘探的优势所在。

在应用方面,本文将通过多个实际案例,展示高密度电法在资源勘探、工程勘察、环境监测等领域中的具体应用。

文章还将对高密度电法在实际应用中面临的挑战和问题进行深入讨论,提出相应的解决策略和建议。

本文将对高密度电法的未来发展趋势进行展望,探讨其在新技术、新方法、新应用等方面的潜在可能性,以期为推动高密度电法技术的进一步发展提供参考和借鉴。

二、高密度电法的基本原理高密度电法(High-Density Electrical Resistivity Tomography, HD-ERT)是一种地球物理勘探技术,它基于电阻率(或电导率)的差异来推断地下介质的结构和性质。

高密度电法的基本原理是在地下施加电流,测量不同位置的电位差,从而推算出地下介质的电阻率分布。

通过电阻率的变化,可以间接推断出地下介质的水文地质特征,如含水层的分布、厚度、埋深等。

在高密度电法测量中,通常使用电极阵列来布置多个电极,形成多个电测深点和电测线。

通过改变电极的排列方式和组合方式,可以获取到丰富的地电信息。

高密度电法的测量方式灵活多样,既可以进行二维剖面测量,也可以进行三维体积测量。

高密度电法的数据处理通常包括电极位置校正、数据整理、反演解释等步骤。

反演解释是其中最关键的一步,它通过一定的数学物理方法,将测量得到的电位差数据转化为地下介质的电阻率分布图像。

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

高密度电法在工程勘察中的应用高密度电法的应用效率,这是不同于一般直流电法的重要方面,有着信息收集快、应用成本低的优势。

随着科学技术的发展,其应用方法也在逐渐完善,在工程勘察中的应用领域不断拓展,可以探测隐患堤坝、地下溶洞、地质灾害等问题。

本文介绍高密度电法的应用原理,将其在实际工程中的勘察状况进行解析。

标签:高密度电法;工程勘察;应用高密度电法起源于20世纪80年,属于物探新技术。

其应用基于静电场理论,实现地下探测,将探测目标周围介质存在的电性差异进行解读。

这一方法是通过阵列的方式完成高精度测量,将测量数据通过二维反演方法进行处理,结合计算机就能完成图线重塑,保证高分辨率的图像,解读信息量大的工程。

高密度电法应用过程中,具有信息收集快、应用成本低的优势,它的应用方法也在发展过程中逐渐完善,应用领域不断拓展,可以用于探测堤坝隐患、地下溶洞、地质灾害等,在这些方面,探测效果均十分明显。

1、高密度电法的应用原理高密度电法和直流电法的应用原理相同,高密度电法的应用是探测地下目标与周围介质之间的电性差异,属于一种物探勘探技术。

应用过程中对地下进行直流电流加载,在地表用观测仪器观察地下电场分布状况,研究电场分布规律,从而发现地质问题并将其解决。

2、工程研究及分析2.1工程状况工程位于长江南岸三斗坪镇,区域属于构造侵蚀剥蚀中低山峡谷地貌,地势走向由南向东,地面高程区间为67-79m,工程区域的自然斜坡坡角在10。

-25。

之间。

测出电测剖面,剖面长度为180m,极距3m,电性为成层状分布,上层接近是400Ω·m电阻率,层面表现为卵砾石层,电层层级分布不均,黏土、沙电阻率为300~400Ω·m,砾石层300Ω·m。

岩层产状缓和,朝东偏移,如图1.分析电测剖面,剖面长180m,极距3m,电性程度发生变化,松散破碎砂砾角石层500Ω·m.砾石层300~500Ω·m,完整砾石层300m,含水较多。

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高密度电法在工程物探中的应用
摘要:近几年,高密度电法由于其经济性、快速性、简易性等优点,在工程勘察中的应用程度越来越广。

本文首先对高密度电法的原理进行了简要描述,并举出应用的实例加以分析,阐述了对反演成果的评价问题,展望了高密度电法大力发展的美好前景。

关键词:高密度电法;工程物探;应用;反演处理
前言
高密度电法作为一种先进的直流电法勘探技术,具有测点密度高,信息量大,对探测对象不造成损伤,成果直观、准确、高效等特点,己被广泛应用于我国的矿产开发及工程建设中。

而由于地球物理反演方法在不断地完善,高密度电法的电阻率成像水准己经有了很大提高,从曾经的一维跨度到了三维,极精确地的完成了解释精度的跨越。

高密度电法己经相对成熟,具有快速、经济、渐变、有效、应用广泛的优点。

它的应用领域很广,特别是工程物探领域。

1高密度电法工作原理及特征识别
1. 1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,是以岩、矿石之间电阻率差异为基础,通过观测和研究与这些差异有关的电场在空间上的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造和寻找地下不均匀电性体(岩溶、风化层、滑坡体等)的一类勘查地球物理方法。

高密度电法在数据采集过程中组合电阻率剖面和电阻率测深的两种方法观测系统,因而,采集数据量大,数据观测精度高,在电性不均匀体的探测中取得良好的地质效果。

如图1所示,当以地面A1 、B1为供电点,向地下输入电流强度为I的电流时,地下形成稳定电场E,以A1 、B1的中点()为中心,1/3A1 B1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△U,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:
高密度观测系统包括数据的采集和资料处理两部分,现场测量时,只需要将全部电极设置在一定间隔的测点上,观测密度远比常规的电阻率法大,测点间隔一般为1-10m。

采用多芯电缆连接到程控式多路电极开关上,电极开关式一种由单片机控制的电极自动转换装置,可以根据需要自动进行电极装置形式、极距及测点的转换。

不同装置电极逐点同时向右移动的得到第一条剖面;增大一个电极距离,电极再次逐点由左向右移动,得到另外一条剖面,这样不断扫描得到倒梯形剖面。

1.2特征识别
不同岩层有着不同的物理性质,物探工作即是以此为勘探基础。

根据己有地质资料,该区域地层分层明显,有利于物探工作的开展。

岩溶或破碎带作为工程建设中的一种典型的不良地质现象,对工程建设的危害极大。

通常岩溶与围岩在电性上普遍存在差异:当岩溶含水时,相对于围岩呈现低阻异常;当岩溶无水时相对于围岩呈现高阻异常。

测区岩性的变化,可能导致明显的电性差异,这为高密度电法的应用提供了地球物理前提。

2.高密度电法在工程物探中的应用
高密度电法具有数据量大,采集点间距小,观测剖面长,工作效率高的优点,地质条件较复杂条件下,它可以有效手段称补地质勘探的不足。

其广泛应用于公路、隧道及房建方面的勘测。

2. 1水库大坝的渗漏探查
某水库防渗墙在高密度电法测量下的反演色谱图,如图1所示。

采用物探高密度电法来进行探测,需要说明的是,现场探测的时一候,水库的水位是194 m,应用目的是探测防渗墙是否完整。

防渗墙是C10混凝土,厚度为60 cm。

由图1可见,在DS29一DS32点的部分,高程大约为177184 m,在富水区会出现低阻闭合圈的成像,分析电阻率的等值线可发现和这一现象完全吻合,由此可以推测出这里是富水区;同时一,其余194 m高程以下的地方,防渗墙并没有表现出低阻的异常情况。

2.2岩溶区探测
岩溶个体的发育是无规律的,但它的岩溶带或地下河发育一般是有一定走向的,一般以空腔或充水的形式存在,于灰岩来说充填水或泥等是明硅的相对低阻,因此往往表现为容易被识别的低阻异常。

图2所示某水库大坝坝基岩溶探测。

选取1个水库主坝,采用高密度电法对岩溶进行探测,可以得到图2所示的反演色谱图进行分析。

从图2看出,95号以下和215号以上的紫红色砂页岩就有着很强的透水性,下雨等自然影响会使得岩溶冲水成为低阻。

探测区域的水文特征有着非常显著的差异,因为灰岩地区环境干燥,填充物极少,就呈现高阻的状态。

2.3滑坡探测
从视电阻率等值剖面图上分析出,它有较低的阻带局部阻值,局部形成了低阻闭合圈在雨季,强风化岩石层中发育的网状裂隙因为累计了水分面形成低阻带,同时由于岩石破碎,最易形成滑动面的地带便在低阻带中心连线处形成。

图3选取一个水利枢纽,采取高密度电法探测库区右岸的滑坡体,得到反演色谱图图3
图3水利枢纽库区的右岸滑坡体反演色谱图
色谱整体上层次不齐,没有规律。

整体上来看,低阻带都分布在中上部,而且不是连续的,高阻凸起出现在了DS10和DS34测点,色谱图的表层有稍高阻的反应。

低下埋的深度约为6一17 m,电阻率达到了120Ω.m。

对其进行钻孔以验证以上猜测,得出的结论是预测无误,正是一个滑坡体,再一次地证明了高密度电法的实用性。

2.4岩性分界探测
根据视电阻率等值剖面图,通过多次迭代反算和原始数据的地形修改,与地质勘测结果进行对比,水体和砂卵石层与粉质泥岩接近,粉砂质泥岩电阻率值相对来说较高.
2.4不均匀地形的异常判断
在布极踏勘时,如果发现溶沟能地形,其所形成的负地形在电阻率等值线上会形成高阻异常带,可采用二级探测装置和温纳装置予以消除。

通过不同的装置、观测方法,可以有效的避开地形的影响,获取有效的信息.
3、分析反演图的注意事项
能够有效分析反演图是合理应用高密度电法测量的关键,得到合理而且较为完善的解释。

需注意的事项有:
1)高密度电阻率法,特别是采用剖面类观测方式时,结合了电剖面法和电测深法的二者优点;其视电阻率等值线图己与实际的地电剖面接近,通过分析各种研究资料可以知道,视电阻率等值线图中各种变量都有着许多的信息量。

2)目前的技术并没有达到完美,确保己经采集的视电阻率剖面中的数百个点每个都是准确无误是不可能的,仅1个因素出现数据错误,采集到的异常数据经过反演后都很有可能带来完全不同的结果。

不仅如此,即便是资料没有问题,以目前反演软件的技术水平,也无法保证能反演出完全正确的地电剖面,对于反演的数据处理,一定要有自我的参与。

3)高密度电阻率的反演处理有固定的几个步骤,不能越步进行:①对结果进
行一个粗略的预判,这样便于知道数据是否准确;②接着是对原始数据的可靠性进行判断,是否反演数据取决于具体的测量条件;③根据条件分析数据的可靠性,例如接地条件很差,原始数据难免有很大的误差,这时一对数据反演只能得到更差的结果;如果地形平缓、接地条件好的剖面,大多数的数据质量都比较高,可以进行反演工作。

结束语
通过上文对高密度电法的优劣分析,应用实例的解读,对于反演图的解读方法的示范可以知道,高密度电法能够从剖面和断面的反演色谱图直观的反映出所要探测的物体的结构特征以及电性分布形态。

由于它的快速、经济以及操作简便,在工程物探中有着极其广泛的应用。

参考文献:
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