高密度电法勘探概要
高密度电法——精选推荐
⾼密度电法⾼密度电法地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117⾼密度电法勘探实验报告⼀、实验⽬的以及要求在实际地质勘察的⼯作中,物探技术是必不可少的,其具有使⽤⽅便、快捷、成本⼩的优点,可以迅速的获取⼯程区域的相关地层地质情况。
⾼密度电阻率法⼜是其中使⽤⾮常⼴泛的⼀种物探⽅法,是⼯程地质⼈员在今后的⼯作中经常使⽤的⼀种技术⼿段,所以我们有必要熟练的掌插⾼密度电阻率法的试验⽅法和数据解释。
本实验要求达到以下⼏点:1.学会⾼密度电法装置的布设⽅法以及测线的连接⽅式;2.掌插⾼密度电法温纳四极、偶极法两种装置的数据采集;3.学会数据的接收及转换;4.学会电法的数据处理及计算机作图⽅法;5.需要掌插的软件有:a、BTRC2004数据接收不格式转换软件;b、RES2DINV⾼密度电法处理软件。
⼆、基本原理⾼密度电阻率法是⼀种新兴阵列勘探⽅法,将多个电极，可达上百根，置于测线上,通过电极转换开关和⼯程电测仪便可实现数据的快速⾃动采集并能够进⾏现场数据处理、分析和成图。
它是结合电剖⾯和电测深的直流勘探⽅法,它是在常规电阻率法的基础上发展起来的,仌然以岩⼟体的电性差异的为基础,研究在施加电场的作⽤下,地下传导电流的变化规律。
但它相对传统电阻率法⽽⾔,具有观测精度⾼、数据采集量⼤、地质信息丰富、⽣产效率⾼等优点。
⼀次布极可以完成纵、横向⼆维勘探过程,既能反应地下某⼀深度沿⽔平⽅向岩⼟体的电性变化,同时⼜能提供地层岩性纵向的电性变化地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117 的情况,具备电剖⾯法和电测深法的综合探测能⼒。
⾼密度电阻率法的探测深度随着供电电极距的增⼤⽽增⼤,当隔离系数n主次增⼤时电极距也逐次增⼤,对地下深部介质的反应能⼒亦逐步增加。
由于岩⼟剖⾯的测点总数是固定的,因此,当极距扩⼤时,反映不同勘探深度的测点将依次减少。
通常把⾼密度电阻率法的测量结果记录在观测电极的中点、深度为na的点位上,整条剖⾯的测量结果就表⽰成为⼀种倒三⾓梯形的电性分布及⼯作剖⾯。
概述高密度电法在水文和工程地质的应用
概述高密度电法在水文和工程地质的应用高密度电法是一种新型的电探方法，是依据水文地质和工程地质调查和建设而研究出的。
这种方法具有高密度测点、信息量巨大的特点，在勘探中的水文地质和工程地质中不断得到应用。
这种勘探方法在野外进行测量时，先把所有的电极集中到一个剖面上，再利用电极转换开关实现数据的转换，利用电测仪完成数据的采集。
这种电探方法，在操作时能够有效地减少电磁的干扰、故障的发生率，可以提高地质勘探的准确率和速度。
高密度电法以其众多的优势在地质勘探尤其是水文地质和工程地质中得到广泛的应用。
1 高密度电法的概述1.1 高密度电法的原理高密度电法和常规的电阻率法的原理一样，不同之处在于在观测的过程中，高密度电法设立了高密度的观测点，这种方法是阵列勘探法。
高密度电法具体的工作原理是在进行野外工作时，把电极全部置于剖面上，再利用程控电极转换开关和电测仪就可以实现数据的采集。
1.2 高密度电法的优点高密度电法具有不同于常规的电阻率法的优点，具体有：第一，可以一次性完成电极布置工作，能够有效地减少故障和电磁干扰，大大的提高了效率；第二，在野外测量时，可以选择多种电极的排列方式开展测量，能够获得大量的涉及地电断面的数据；第三，在野外的数据采集工作中，能够进行自动化或者是半自动化采集作业，大大的提高了数据采集的速度，有效地减少了数据采集中的手工操作失误；第四，随着探测技术的发展和反演方法的进步，高密度电阻率成像法的技术也使得到了很大的发展，实现了从一维和二维到三维的跨越，在很大程度上提高了地电资料的解释精度。
1.3 高密度电法的方法概述在本质上，高密度电法是一种直流电阻率法，但是在实际上，采用的是低频交流电进行供电，供电的频率应当保持在20～30HZ之间固定不变。
在实际的测量过程中，高密度电法的测点点距小到1～2m，同时兼有测深和剖面的两重功能。
所以，高密度电法的信息量是常规电阻率法的百倍。
1.4 高密度电法的测定方法图1下面通过温奈尔装置来解释高密度电法的测定方法。
高密度电法勘探的装置选择和资料解释,工作原理,局限因素,以及未来
高密度电法勘探的装置选择和资料解释,工作原理，局限因素，以及未来高密度电法勘探的装置选择和资料解释 1.概况高密度电法勘探(Electrical Imaging Surveys)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。
但高密度电法其核心只是实现了野外测量数据的快速、自动和智能化采集，它的工作实质依然是常规电法勘探原理，所以说它只是一种基于老原理的采集手段的提高，它并未脱离直流电法的框架，并算不得是一门全新的勘探方法。
但是，由于其采集密度的增大、排列装置的增多，为传统电法带来了新的活力，同时也为技术处理带来了新的课题。
高密度电法勘探的装置选择、资料解释是两个关键环节。
排列装置选择的合适与否，直接关系到是否测试出探测目的所反映出的异常。
资料解释则是探测目的最终反映和探测效果最直接表达。
2.装置的选择选择哪种装置取决于场地大小、地形起伏、探测任务以及探测精度等因素。
2.1场地因素如果场地开阔，一般都使用四极装置(α、α2)。
因为该方法会获得最大的测量电位。
这对于节省外接电源，减少供电电压，特别是压制干扰，增强有效信号，有着重要的意义。
但是如果场地不充许，那么最好使用三极装置(AMN、MNB)。
三极装置比四极装置将节省一半的场地。
2.2地形因素高密度电法勘探应尽力避免地形的起伏，然而事实常难随人愿。
这时候就得考虑哪种装置受地形的影响最小。
在众多装置中，偶极装置受地形影响最为剧烈，它本身的电测曲线就已经复杂，如果加上地形的因素，其电测剖面形态会变得很难辨别。
其次是三极装置，该装置遇到山谷或山脊时电测曲线会出现多个峰值，并且AMN和 MNB两个装置的反映程度不均衡，故而判别起来困难较大。
相对地，四极装置受地形的影响较小，电测剖面形态比较好判别。
2.3探测精度因素掌握探测精度(灵敏度)与装置的关系，是高密度电法中很重要的环节，也是众说纷芸，很难形成一个定论的问题。
高密度电法
高密度电法勘探指的是直流高密度电阻率法，实际上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极（几十至上百根）置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。
本次高密度电法勘探采用的仪器以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统，该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用，使解释工作更加方便直观。
该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探、铁道与桥梁勘探等方面，亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中, 还能用于地热勘探。
工作时每个排列实接电极数60根，测量一个断面时所有实接电极一次铺完，供电电压200-300V，电流大于3A,本次工作采用的电极间距为10m。
为了充分利用每个排列的观测数据和保证测量数据的横向和垂向反演精度，我们选用了2排列装置（见图2-1），固定断面扫描测量，断面上的测点呈倒梯形分布。
当实接电极数为60根时，剖面数为28，断面测点总数为841。
当剖面长度大于一个排列长度、在进行下一个排列测量时，电极布置应与前一排列重合30根，保证倒梯形断面上的测点无空隙。
野外工作中，为确保观测质量，取得详实、可靠的数据，每次开工前，对仪器的工作状态进行严格检查，保证仪器工作正常，并在每次测量前，对60根电极进行自动接地电阻检查，确保电极接地良好、各电极接地电阻均一。
高密度电法剖面电极布置及断面扫描测点见图2-1。
A M NB AM = NB = n * MN ,MN不变,同时移动。
n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=7n=8n=9n=10n=11n=12n=13n=14排列（施伦贝谢尔装置：AM＝NB，MN不变）示意图图2-12内业资料处理使用Res2dinv电法处理软件；经该软件处理的数据自动转换成断面上对应的各测点的电阻率，以不同颜色在剖面上呈不同层次展示，因而各电性层层次清楚明了，地层异常部位亦非常清楚的展示出来。
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
高密度电法勘探实施方案
高密度电法勘探实施方案一、背景介绍随着石油勘探技术的不断发展，高密度电法勘探作为一种高精度、高效率的勘探方法，受到了广泛关注。
其在地下储层、构造等方面具有较高的分辨率和探测深度，因此在石油勘探领域具有重要的应用前景。
为了更好地开展高密度电法勘探工作，制定科学合理的实施方案显得尤为重要。
二、实施方案内容1. 勘探区域选择在进行高密度电法勘探前，首先需要对勘探区域进行详细的地质勘察和资料分析，确定勘探区域的地质构造、地层特征等情况，从而选择合适的勘探区域。
同时，要考虑地质构造的复杂程度、地下水情况等因素，确保勘探工作的顺利进行。
2. 仪器设备准备在确定勘探区域后，需要准备好高密度电法勘探所需的仪器设备。
包括高密度电法仪、电极、数据采集设备等。
在选择仪器设备时，要考虑其性能参数、稳定性和可靠性，确保勘探数据的准确性和可靠性。
3. 勘探方案制定制定高密度电法勘探方案是勘探工作的关键环节。
需要根据勘探区域的地质情况和勘探目的，确定合理的勘探参数和方案。
包括电极布设方式、测线布设方式、采集参数设置等。
同时，要充分考虑地下介质的特点，确保勘探数据的准确性和可靠性。
4. 勘探数据采集在实施高密度电法勘探时，需要严格按照制定的勘探方案进行数据采集工作。
采集过程中要注意仪器设备的稳定性和工作环境的影响，确保采集到的数据具有较高的质量和可靠性。
5. 数据处理与解释采集到的高密度电法勘探数据需要进行详细的处理和解释工作。
包括数据的滤波、叠加、反演等处理过程，最终得到地下介质的电阻率分布图和勘探目标的识别。
同时，要结合地质资料和其他勘探数据进行综合分析，确保对地下构造的准确理解和判断。
6. 结果评价与报告最后，根据高密度电法勘探的结果，进行结果评价和总结工作。
编制相应的勘探报告，对勘探区域的地质构造、地层特征等进行详细描述和分析，为后续的勘探工作和地质研究提供重要参考。
三、总结高密度电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法，在石油勘探领域具有重要的应用前景。
地质勘查中高密度电法应用初探
地质勘查中高密度电法应用初探1、前言高密度电法是以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为基础，人工建立地下稳定直流电场，依据预先布置的若干道电极采用预定装置排列形式进行扫描观测，研究地下一定范围内大量丰富的空间电阻率变化，从而查明和研究有关地质问题的一种直流电法勘探方法。
高密度电法实际上是一种阵列勘探方法，它在二维空间内研究地下稳定电流场的分布，野外测量时，将数十个电极一次性布设完毕，每个电极既是供电电极又是测量电极。
通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔，用供电电极（A、B）向地下供直流（或超低频流）电流，同时在测量电极（M、N）间观测电势差（ΔUmn），并计算出视电阻率（ρs），各电极同时或不同时沿选定的测线按规定的电距间隔移动。
高密度电法高密度的滚动扫描测量，既丰富了地电信息，提高了电性分辨能力，又减少了人为影响因素，提高了工作效率。
当测量结果送人微机后，还可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。
本次专项勘查使用重庆奔腾数控技术研究所研制的WDJD-3型高密度电法系统进行勘探。
2、項目概况贵州省某高速公路隧道右线出口端施工到YK157+535位置发生涌水，严重影响隧道正常施工，隧道施工一度中止。
同时由于地下水位下降，发生涌水段附近地表泉水枯竭，村民农业灌溉用水紧张。
涌水导致的地表塌陷也造成了一定的安全隐患。
应业主要求，我单位在地质调查的基础上采用高密度电法对隧道涌水段地表进行了物探勘查，旨在查明隧道涌水原因、地表坍塌原因及涌水段隧道地质状况，以保证隧道施工安全，为设计变更提供依据。
3、现场地质调查分析隧道右线出口端施工到YK157+535位置后，掌子面左侧拱脚位置发生涌水，沿炮眼地下水呈柱状喷射而出，初始涌水流量约20t/h，出水较浑浊，较大规模涌水持续时间约3天，而后涌水逐渐减弱。
涌水发生后，隧道洞身槽谷段地表发生塌陷，陆续出现直径约2～3m的陷坑4个，目测陷坑深度2～6m。
高密度电法在地基勘查上的应用
高密度电法在地基勘查上的应用摘要：随着当下科学技术的不断发展和进步，为了更好的帮助工程作业顺利进行，在对于地基的勘察上也有了许多技术的改进。
当下的高密度电法就是一种较为普遍并且非常重要的物理探测方式。
它具有相比于传统方式更高的效率、对于地基损伤更小、探测结果更为可靠等等多方面优势和特点。
籍此，本文将根据文献当中的相关实例，对于该方法的技术原理、相关操作以及数据处理进行相关的阐述和分析，以供相关的参考。
关键词：地基勘查；高密度电法；应用引言地下区域的断层、裂隙等等都会对地基造成影响，除此之外，地基的土层厚度以及土层质量也具有非常重要的作用。
因此，为了更好地开展相关的建筑工程，就必须提前对于地基进行勘察。
但是传统的方式往往需要多次测量才能够达到较好的效果，并且深入地基容易对地基造成不可逆的损坏。
而高密度电法则是能够高效率的准确性进行并且完成勘察工作，而且能够高效的进行多种不同电极排列方式来完成扫描和测量，从而得到更为丰富的有关地电断面结构特征的相关地层土质信息。
因此，高密度电法非常的适合对于地基的勘察方面的运用，是值得相关工程人员进行广泛推广的。
1.高密度电法的探测技术原理高密度电法利用小极距、多电极，多层进行叠加并且沿着纵向进行分层，并且能够和多种类型的装备构件进行相关的协同作用，从而进行一系列技术的演化。
与普通的电阻率方法相似，利用A、B的电极向地底下供给电力，可以测得电流是I，并且在N、M两个点之间通过相关的电压表进行测量最终能够得到电位差，最后进行电阻率的记录。
1.对于当地工况进行勘探充分的依据之前的钻探等作业施工的相关成果，工地的场地上覆盖地表层的是第四系全新统人工填土（Q4ml）杂填土，第四系上更新统冲击层（Q3al）粉质黏土，在这些填土层的覆盖下是白垩系上统灌口组（k2g）卵石，下伏强风化和中风化基础岩层为侏罗系遂宁组（J3sn），岩层的基本性质大部分都是粉砂性质的泥性岩层。
通过相关的土质岩石性质的专业以及物理等相关的性质，在根据相关的形成因素以及实际的建筑工程作业当中的相关规则进行如下的相关分类：（一）第四系全新统人工填土（Q4ml）杂填土：传统在乡村当中建设房屋或者鱼塘等等方面的活动最终形成，其中最占比最多的成分是粘性土。
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地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程
勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。 主要内容是学习高密度方法原理、野度电阻率法的基本原理
• 电阻率法勘探都是要将所测的电流或电压值换算成电阻率 值，但是只有当地面为无限的水平面，并且地下充满均匀 各向同性的导电介质的条件下才可以得到大地的真电阻率 值，在实际工作中，地形往往起伏不定，地下介质也不均 匀，各种岩石相互重叠，断层和裂隙纵横交错，或者有矿 体充填其中。这时候经过测量所得的电阻率不是目标电阻 率，我们称为视电阻率
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• （1）垂向直流电测深原理
• 直流电测深法是研究指定地点岩层的电阻率随深度变化的 一种物探方法。该方法是在地面上以测点为中心，从近到 远逐渐增加观测装置距离进行测量，根据视电阻率随极距 的变化可划分不同的电性层，了解其垂向分布，计算其埋 深及厚度。
U MN s K I
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 视电阻率虽然不是岩石的真电阻，但却是地下电性不均匀 体和地形起伏的一种综合反映。故可利用其变化规律发现 和勘查地下目标，达到解决工程地质问题的目的。高密度 电阻率法实际上是多种排列的常规电阻率法与资料自动反 演处理相结合的综合方法，它仍然是以岩土体导电性差异 为基础的一类电法勘察，只不过电极布设一次完成，能有 效进行多种电极排列方式的测量，如温纳装置，施伦贝射 装置，偶极－偶极装置等，从而可以获得较丰富的地电结 构信息，数据的采集基本实现自动化。
1、Auto 2、Step 3、On—Line Select(1-3) 5 、 WORK2
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (二)按住模式键，同时打开仪器电源开关 • 按数字键2，选中高密度电法DUK-2A，如果您要选择四 极法，请选择模式一，按模式键，再“回车”，再按数字 键1，再“回车”，再按数字键1，再“回车”，便进入设 置工作参数环境，屏幕显示如下：
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
DUK-1探测系统测试记录仪 DUK-1探测系统电极控制仪
1. 3 高密度电阻率法的测量过程 高密度电法野外观测示意图
1. 2 高密度电阻率法的测量过程
• 首先布好电极，再接上大线，连好仪器上的对应连线。 • 具体操作分两步： • 先打开多路电极转换器开关，再打开主机开关，如发现多 路转换器显示器出现MN对应数据跳动不停时，再应分别 接主机复位键和多路转换器复位键一次，此现象即可消除。
• （2）电测剖面原理
• 电测剖面法就是在供电和测量电极保持一定距离，按一定 的探测深度，沿着测线方向逐点进行观测，获得电阻率曲 线，以此反映一定深度内电性层的变化情况，即电阻率剖 面法是研究岩层电阻率在一定深度范围内的水平方向上物 性变化的探测方法。
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
地球物理勘探
高密度电法及其在工程与环境中的应用
华北水利水电学院
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 1 高密度电阻率法概述 • • • • 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
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 高密度电法实际上是一种阵列勘探方法，它在二维空间内 研究地下稳定电流场的分布，野外测量时，将数十个电极 一次性布设完毕，每个电极既是供电电极又是测量电极。 通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不 同的极距间隔，从而完成野外数据的快速采集。当电极捧 列间距为△x时，测量电极距a＝n•r．依次取n＝l，2，…， 每个极距依固定的装置形式逐点由左至右移动来完成该投 距的数距采集。对某一极距而言，其结果相当于电阻率剖 面法，而对同一记录点处不同极距的观测又相当于一个电 测深点。
高密度电阻率相对于常规电阻家法而言、它具有以下特点： ①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 ② 能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量，团而可 以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息 ③ 野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速 度快，而且避免了由于手工操作所出现的错误 ④ 与传统的电阻率法相比，成本低、效率高，信息丰富， 解释方便。勘探能力显著提高
1. 1 高密度电阻率法概述
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法。野外测
量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上，然后利 用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快 速和自动采集，当将测量结果送入电脑后，还可对数据进 行处理并得出关于地电断面分布的各种图示结果。
1. 1 高密度电阻率法概述
开关显示主菜单
MAIN 1、INPUT 3、WORK1 5、WORK2
MENU 2、TEST 4、LOAD 6、SDWR
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (一)先操作多路转换器：在主菜单的提示下： • 1)输入参数 • 键入1(INPUT)再键Y键输入有关参数：首先输入通道电极 总数，如SW=60， 再按Y键。 • 输入起始电极数如CHO=1，再按Y键 • 输入测线上有效电极数，如CH=50，再按Y键 • 输入最小间隔系数(最小层数，如Min=1)，再按Y键 • 输入最大间隔系数，如Max=16，为16层，再按Y键，显 示：
1. 1 高密度电阻率法概述
关于阵列电探的思想早在70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就是高密度电法的最初模式，80年代
中期，日本地质计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻 率法的数据采集。只是由于整体设计的不完善性，这种设备没有充分发 挥高密度电阻宰法的优越性。 80年代后期，我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用 技术研究，从理论与实际结合的角度，进一步探讨并完善了方法理论及 有关技术问题、研制成了几种类型的仪器。近年来该方法先后在重大场