综合物探技术在引水工程勘探中的应用

综合物探技术在引水工程勘探中的应用

发表时间：2018-12-19T15:03:02.250Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第25期作者：闫静娴1 张笑笑2 马丹丹3

[导读] 高密度电阻率成像（高密度电法）是视电阻率法探测技术在工程勘探中的一项成功应用。

摘要：我国物探技术的进步与发展更多地受到勘探市场的制约，勘探市场的需求将决定和促进技术的发展，离开了市场谈物探技术进步与发展，其结果可能具有偏见性，并且会使人浮想联翩。因此，本文采取与以往不同的思路，不列举前面所述的一些数据，而从市场分析入手，论述其技术在引水工程中的进步与发展、勘探目标的需求及今后的研究方向，并对当前大家十分关注的一些问题展开讨论。

关键词：高密度电阻率法；大地电磁测深方法；野外工作方法

一、方法原理

高密度电阻率成像（高密度电法）是视电阻率法探测技术在工程勘探中的一项成功应用。高密度电阻率法是一种阵列勘探方法，也称自动电阻率系统，是直流电法的发展，其功能相当于电测深与电剖面法的结合。通过对地表不同部位人工电场的扫描测量，得到视电阻率断面图像，由此来了解地下介质视电阻率ρs的分布，根据岩土介质视电阻率的分布推断解释地下地质结构。温纳装置AMNB（α排列）：α排列适用于固定断面扫描测量，电极排列如图1所示。测量时，AM＝MN＝NB 为一个极距，A、B、M、N逐点同时向左移动，得到一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极距，A、B、M、N逐点同时向左移动，得到另一条剖面线；这样扫描下去，即得到倒梯形断面图。

图2 EH4工作连接示意

二、野外方法和技术

测线的布置：测线的布置应结合地形与路线实际情况进行布设，测线及点位位置根据提供的平面图及地质要求来确定测线线距和点距，高密度采用8~10m点距，大地电磁测深采用20m点距。电缆的敷设：电缆应该按照事先布设好的测线敷设，电缆线在敷设过程中要直且平，不能弯曲过大，同时主要保护电缆线的线头，防止进水受潮。大地电磁测深野外布置按工作连接示意图布置。电极的布设：野外在布设电极时应注意将电极打入土里面，尽量避开岩层，必要时要浇注盐水，同时检查接地电极电阻不能超过5k·Ω，对于接地电阻较高的地极可以采取浇注盐水、电极并联等办法解决。主机及电瓶连接：主机及电瓶应注意放在平坦干燥的地方，连接电瓶的时候注意正负极不能接错，工作时采用2个12V 65A/h电瓶先并联，再与仪器连接，同时接好应该用外用表测量总的电压是否正确。主机的电压不能低于10V，电瓶电压不能低于11V，观测中随时注意数据的变化。野外测量完成后，可以直接在仪器中查看断面图，注意每条剖面要连续平滑，不应有过大的跳点，同时如果发现大量负数，要立刻检查原因，必要时重测。观测电压值一般不能小于5mV，电压值过小引起电阻率在同一条剖面上与相邻点的电阻率差异较大应将这类点剔除。利用基本观测数据和检查点数据的均方相对误差检验测量成果，均方相对误差一般要控制在5%之内。

三、应用实例

测线布置：本工区共布置 2 条高密度电法测线（G1-G1′、G2-G2′、），2条大地电磁测深法测线（EH1-E1′、EH2-EH2′）。测线自起点向终点方向为S4°W。EH1- EH1′测线与 GJ1- GJ1′测线中部重合，EH2-EH2′测线与G2-G2′测线中部重合。G1-G1′测线、EH1-EH1′测线沿洞轴线布置；G2-G2′、EH2-EH2′测线平行布置于洞轴线近西方向，两线垂距60m。物性特征：高密度电阻率法试验范围内岩体视电阻率在50~7000Ω·m之间，其中，垂直岩溶带视电阻率在 20~60Ω·m 之间，溶蚀破碎岩体视电阻率在 200~500Ω·m 之间，断层破碎带视电阻率