电阻率测深法在岩土工程勘察中的应用
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。
高密度电阻率法在隧道勘察中的应用
高密度电阻率法在隧道勘察中的应用
高密度电阻率法是一种地球物理探测方法，通过测量地下电阻率分布来获取地下岩土体的结构和性质信息。
在隧道勘察中，高密度电阻率法可用于以下应用：
1. 地质勘察：通过测量地下电阻率来获取地下岩土体的分层结构，了解地质构造、岩性变化和地下水位等信息，为隧道设计提供地质背景资料。
2. 地下水勘察：高密度电阻率法能够检测到地下水的存在和分布，并确定地下水位的深度和流动方向，为隧道施工和排水设计提供依据。
3. 地下空洞勘察：高密度电阻率法可以检测到地下空洞和岩溶洞穴等不稳定地质体，帮助确定隧道施工中可能遇到的风险区域，采取相应的支护措施。
4. 含水层勘察：通过高密度电阻率法可以判断含水层的存在、厚度和含水性质，提供隧道施工和排水设计所需的含水层参数。
5. 工程施工监测：在隧道施工过程中，高密度电阻率法可用于监测地下水位和岩土体的变化，及时发现工程施工过程中可能发生的地质灾害和安全隐患。
总之，高密度电阻率法在隧道勘察中可以提供关于地质构造、岩土性质、地下水位和地下空洞等信息，为隧道的设计、施工和安全管理提供有力的技术支持。
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。
电阻率测井技术在油气勘探中的应用优势
电阻率测井技术在油气勘探中的应用优势在油气勘探领域，电阻率测井技术是一项非常重要的工具。
电阻率测井技术通过测量地下岩石的电阻率来解释地下岩层的性质和含油气性能。
在勘探工作中，电阻率测井技术的应用优势体现在以下几个方面。
一、电阻率测井技术的简便操作电阻率测井技术相对于其他勘探方法来说，操作相对简单，便于实施。
只需要将探测仪器降入井中，通过测量电流进而计算出地下岩石的电阻率。
技术操作简单使电阻率测井广泛应用于油气勘探中的地质勘测和岩性判识，为勘探工作提供了有效的工具。
二、电阻率测井技术的高精度测量电阻率测井技术以高精度测量为特点，能够获得准确的电阻率数值。
通过电阻率测井技术，勘探人员能够了解不同岩石层的电阻率分布情况，从而推断出油气储集层的分布和类型。
高精度的测量结果为勘探工作提供了重要的依据，能够准确判定勘探目标区域的潜力和价值。
三、电阻率测井技术的高效性电阻率测井技术具有高效性的特点，能够在较短的时间内获取大量的测量数据。
在油气勘探中，数据的收集和分析对于勘探工作来说非常重要。
电阻率测井技术能够在较短的时间内对目标区域进行多点测量，从而为勘探人员提供丰富的数据资源。
通过对测量数据的分析，勘探人员可以更准确地掌握地质构造特征，进一步优化勘探方案，提高勘探效率。
四、电阻率测井技术的广泛适用性电阻率测井技术适用范围广泛，不仅可以应用于陆地勘探，还可以通过测量井身周围的电阻率分布来研究海洋油气田。
同时，电阻率测井技术可以结合其他测井技术，如声波测井和密度测井，形成综合解释，为油气勘探提供更全面和准确的地层描述。
综上所述，电阻率测井技术在油气勘探中具有诸多应用优势。
它操作简便，具有高精度测量和高效性，广泛适用于不同地质条件下的勘探工作。
电阻率测井技术的应用可以为勘探人员提供准确的地下岩层描述，帮助他们判断储集层的分布和类型，为油气勘探提供重要的数据支持。
因此，电阻率测井技术是油气勘探中不可或缺的工具之一。
物探地质勘查中电阻率的应用
物探地质勘查中电阻率的应用随着计算机技术发展的脚步不断加快，工程地质中物探技术的应用前景也变得更受大家青睐，原因在于物探技术具有经济环保、成效高、速度快等优点，最重要的一点是其对探测对象不会造成损伤。
基于此，本文主要针对物探地质勘查中电阻率的应用进行了探讨。
标签：物探地质勘查电阻率应用近些年来，计算机技术的发展速度日益加快，新技术、新理念也层出不穷，已然成为各大企业与单位工作和施工所采取的主要方法与手段。
物探技术是地质勘查工作中所采取的主要手段与方法，并且伴随着计算机技术的迅猛发展，物探技术在地质勘查中的作用也变得更加突出。
这一方面给地质勘查今后的发展带来了新的契机与广阔的前景，另一方面物探技术的不断发展也会得到更多工作人员的重视与认可。
1物探的概念物探指的是一种通过专门的仪器来对地表与土质中的各种成分进行探测的过程，也是当前全球范围内应用较为广阔的勘测技术之一。
在当前这种工作项目中，物探因其探测精确度高、成效显著、使用范围广泛等方面的优势而被应用于施工中，它是以一种先进的工程技术以及高效科学的管理方法相结合而组成的综合性管理方式。
2电阻率法的工作原理电阻率法属于阵列式勘测法，它是由排布在地面的许多根电极一次性排设实现的，排设工作结束后由仪器自带的计算机控制进行数据的搜集工作。
较普通的电法不同的是，电阻率法数据实现了自动化或者半自动化的数据采集，显著的增强了工作成效。
电阻率法的工作原理和普通电阻率法的工作原理大致类似，它主要是以岩石体的电性差异为基础的一种勘测方法。
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，从而得出该记录点的视电阻率值QS=K△V/I。
电阻率的工作范围与普通的电阻率相同，主要包含数据的采集以及数据的处理阶段。
在进行实际现场的勘测过程中，施工人员仅仅只需将所有的电极合理的安放在指定距离的测点上，接着将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关处，从而可实现机器能按照自身的实际需要进行电极与测点之间的自动转换。
直流电阻率法在地质灾害勘查中的应用
地质灾害勘查中的直流电阻率法0前言电法勘探时当前国内外地质调查、找矿、找水、解决地质灾害和岩土工程问题的一种重要勘探方法。
其中，地质调查、找矿是电法勘探的传统应用领域。
随着国民经济建设进行，已经从传统的应用为主转变到解决水文、环境与工程勘查应用中。
地质灾害是危害人民生命财产安全和制约社会经济可持续发展的自然灾害之一。
统计资料显示，全国每年因地质灾害造成的损失高达270亿元。
目前共发现各类地质灾害点百万处，每年发生地质灾害达10万次，有700多个县（市）、数万个村庄面临严重威胁。
全国有24个省（区）存在地面沉陷灾害，塌陷坑总数达3万多个，46个城市和地区发生地面沉降和地裂缝灾害；人为诱发的地质灾害已经占地质灾害总数的50%。
地质灾害既是一种自然地质现象，也会受人为工程活动诱发、加剧危害的一种灾害事故。
致灾主体是在自然地质作用或人为活动的的触动下，内部结构发生变化，岩石或土体性质恶化、脆弱，直至失稳破坏的特殊地质体。
其岩（土）性质及结构、力学性质、电磁性质、声学性质、含水性及渗透性能等水理性质、放射性等一系列特性与围岩特性存在显著的差异这些为采用地球物理勘察技术解决地质灾害勘察提供地球物理前提。
在地质灾害勘察中，作为基本技术手段的地球物理勘探技术具有显著的优势和重要的作用。
其表现在：针对不同地质灾害体需要查明的地问题，可选择适宜的地表与井中地球物理勘探方法组合，进行经济、实用的立体勘察。
应用各种地球物理勘探方法的层析成像技术，获得地质灾害体直观和形象的数字图像；可以提供诱发地质灾害的地下水流向、流速等参数；可以提供灾害治理工程需要的弹性模量、泊松比、抗压强度等力学参数等。
在近年开展的地质灾害调查勘察中，已经成功地应用了一批行之有效的物探方法技术。
针对性地运用地球物理勘察技术，可以方便、快捷地提供反映灾害地质体点、线、面上的丰富信息，为判断地质灾害的范围、内部结构、变形破坏的关键部位，建立灾害地质体概念模型、分析成灾机理，判断灾害地质体的稳定程度及发展趋势，为进行灾害防治与建立监测系统提供重要的基础信息。
电阻率物探法在工程地质勘察中的应用分析
电阻率物探法在工程地质勘察中的应用分析岩土的电阻率是岩土的固有属性，能够反映出土体的特殊性质。
岩土的电阻率，会因为温度、饱和度、孔隙度、含水性的增加而出现降低。
而电阻率法测速快、成本低，能够反映出岩土层的微观结构和物理力学，对于建设工程而言，是一个具有很强时效性、经济性的物探方法。
本文结合工程实践，对电阻率物探法在工程地质勘察中的应用进行了分析。
标签：电阻率物探法钻探工程地质勘察应用电阻率物探法是工程地质勘察中常用的方法，使用此方法需保证预测量的岩土地质具有电性差异，能够运用相关的电极装置测出地质体中的视电阻率。
测量视电阻率之后，再综合分析物探资料，列出相应的图表，可以达到优秀的勘察效果，为设计施工提供可靠充分的依据。
1电阻率物探法的特征和原理1.1电阻率物探法的特征电阻率是表征物质导电性的基本参数，从某种意义上说，岩土的电阻率就是电流垂直通过时所出现的电阻。
岩土的电阻率由岩土孔隙度、结构、含水性和胶结状态决定，进行电阻率物探时，能够将土体的性状反映出来，比如微观结构、物理力学等。
而为了更好的探明工程地质的岩土分布情况，需先在地下空间内构建人工电流场，并认真研究因地质情况而引起的电场变化，由此获得探测地层的目的。
1.2电阻率物探法的原理电阻率物探法利用岩土介质之间的导电性差异，观测地中稳定电流场内的规律，从而获得解决工程地质问题的方法。
实际应用过程中，采取相关的仪器，对岩土电阻率信号进行接收，并从中获得有价值的信息，以岩土间的物质差异，分析地质条件，从而推断出工程地质下的岩土形状和范围。
通过反映其物理性质，得到合理的解释和推断。
其中，测定岩土电阻率的公式为：该公式是由欧姆定律和电阻定义的换算得来的。
其中，R是导体电阻值；L 是导体长度；L是导体的横截面积；UMN是M、N两点的电压；I是电流。
2电阻率物探法在工程地质勘察中的应用实例2.1工程概况拟建工程场地位于某市交通较为便利的路段，高层部分是桩基础或者是筏板基础，3层地下室，基础预埋置深度为-20.5～-19.0m，开挖深度为22.5米。
讨论高密度电阻率法在地质勘探中的应用
讨论高密度电阻率法在地质勘探中的应用随着勘探技术的不断发展，电阻率法技术也随之提高，现已被广泛用到地质勘探当中。
其中，高密度电阻率法具有很多优点，譬如获取信息大而且速度快，测点密度高及分辨率高等，在现如今地质勘探的使用当中，取得了较为理想的效果，因此这种勘探方法应该逐步进行推广，使之合理被使用。
标签：高密度;电阻率发;地质勘探;应用一、前言高密度电阻率法是在常规直流电法的基础上通过观测系统的电极排列而形成的一种直流电法勘探新技术。
通过对电极装置位置的改变，收集水平和垂直方向上地质体的相对视电阻率，通过视电阻率的差异反演出地下地质体的分布情况，从而帮助解决不同的地质问题。
相对于常规电阻率方法，高密度电阻率法具有以下优点：电极布设一次完成，这使数据采集系统有较高精度和抗干扰能力;能进行多种电极方式的测量，获得的资料更加丰富;野外数据采集、收录实现了自动化和智能化;数据处理、成像显示实时一体化。
随着经济的不断发展，高密度电阻率法被推广到许多地质工程领域，由于其应用范围广泛，物理勘探技术为国家经济发展做出了有力贡献，因此它和人们的生活密切先关，其作用也不可忽视。
二、高密度电阻率法及其工作原理1、高密度电阻法高密度电阻法已被国内外广泛运用于各种领域，譬如，隧道开挖方案可行性、堤坝隐患监测、污染物侵蚀分布、高速公路勘探及地下水位探测等方面，而且许多专家先后都做了深入研究，结果说明高密度电阻法在这些领域当中，为其提供了准确实际意义上的服务，起到了良好的效果，因此其重要性不言而喻。
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。
高密度电阻率法实现了数据的快速采集与分析处理，从而改变了电法勘探的传统的低效运作模式，大幅度提高了工作效率，勘探的智能化程度向前迈进了一步。
高密度电阻率法与常规直流电法相同，以探测地下目标体与围岩间电性导差异为基础的一种地球物理勘探方法。
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张秉来（青海省电力设计院青海西宁810008）
【摘要】本文简单介绍了对称四极电测深法的原理、装置及测量结果的解释方法，并结合工程实例介绍了对称四极电测深法在工程勘察中的应用效果，对类似地质条件的勘察工程具有一定的指导意义。
【关键词】视电阻率；电测深法；量板法；岩土工程勘察
Application of resistivity sounding method in geotechnical engineering investigation
Zhang Bing-lai
(Qinghai Electric Power Design InstituteXiningQinghai810008)
【Abstract】In this paper,the basic principles of schlumberger array electrical sounding,its lay fundamental and the intricate methods are introduced.At the same time,on the basis of detailed analysis for a engineering instance ,the application of schlumberger array electrical sounding in engineering are alse introduced.
【Key words】Apparent resistivity；Electrical sounding；Template method；Geotechnical investigation
1. 引言由于岩土的种类、成分、结构、湿度和温度等因素的不同，而具有不同的电性差异，电法勘探是利用这种电性差异来解决某些工程地质问题的物探方法，利用这种电性差异的电法勘探方法较多，根据其电场性质的不同可分为电阻率法、充电法、自然电场法和激发极化法，其中电阻率法中的对称四极电测深法通过实践检验，其准确性完全能满足一般工程的需要，这种测量方法所需仪表设备少，操作简单，用电阻率来判断地基土对钢结构的腐蚀性已列入现行国家标准《岩土工程勘察规范》，而且在电力工程中根据土壤电阻率值来进行有效的接地设计，故这种电法测试技术引用前景较广泛，成为工程中一种常用的测试技术。
2. 对称四极电测深法的工作原理不同岩层或同一岩层由于成分或结构等因素的不同，而具有不同的电阻率，通过接地电极将直流电供入地下，建立稳定的人工电场在地表观测某点在垂直方向的电阻率变化，从而了解岩层的分布特点。
均质各向同性岩层中电流的分布如图1所示，AB为供电电极，MN为测量电极，当AB供电时用仪器测出供电电流I和MN处的电位差ΔV，则岩层的电阻率用下式计算：图1均匀介质中电流线分布图ρ=KΔVI（1）
式中：ρ——岩层的电阻率（Ω·m）；ΔV——测量电极间的电位差（mV）；I——供电回路的
电流强度（mA）；K——装置系数（m），与供电和测量电极间距有关，按下式计算：K=πAM·ANMN （2）但实际工作中所遇到的地层既不同性又不均匀，所测到的电阻率为视电阻率ρs 值。
3. 对称四极电测深法的装置对称四极电测深法的装置：AMNB四个电极布置在同一条直线上，测量电极布置在供电电极AB中间，测量时MN不动（当AB增大到一定值后，MN按规定要求增大），对称式增大AB，每移动一次AB测得一次ρs值。
4. 资料整理及解释按电极距不同所测得的ρs 值，在双对数坐标纸上绘制ρs-AB/2关系曲线，电测深ρs-AB/2关系曲线的解释有定性解释和定量解释，定量解释中的量板法是比较常用的一种方法，对称电测深二层量板有D型和G型理论曲线两张。
辅助量板有Q型、A型、H型、K型辅助曲线四张，分析所要解释的曲线类型，对于地层为两层的的岩性，反映出来的曲线有两类：当ρ1>ρ2时为D 型曲线；当ρ1<ρ2时为G型曲线。
对于地层为三层的岩性，反映出来的曲线有四类：当ρ1>ρ2>ρ3
时为Q型；当ρ1<ρ2<ρ3时为A型；当ρ1>ρ2<ρ3时为H型；当ρ1<ρ2>ρ3时为K型。
此外还有AK、HK、HA等四层断面类型和HAK、HKQ、AKQ等五层断面类型等。
5. 工程应用
5.1工程概况。
某段地下管线工程沿线地层岩性由上至下依次为：(1)杂填土，主要由粉土组成，混少量生活垃圾，厚度一般0.5～2.0m之间；(2)卵石，中密，厚度在3.00～5.00m之间，局部夹中
粗砂；(3)下伏基岩为强风化泥岩。
图3工程地质剖面图
5.2使用仪器及工作方法。
为对场地进行地层划分，该工程使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DDC-6型电子自动补偿仪，采用对称四极电测深法进行电阻率测试，供电电极距AO分别为1.5、2.5、4、
6.5、10、15、25、40（米）；测量电极距MO=0.5保持不变。
图4测试点平面布置图AMNB四个电极布置在同一条直线上，测量电极布置在供电电极AB中间，测量时MN不动，每移动一次AB 测得一次ρs值。
5.3测试成果分析。
按电极距不同所测得的ρs 值，在双对数坐标纸上绘制ρs-AB/2关系曲线，采用量板法进行定量解释
电阻率值突处的深度恰好与地层岩性分界线深度相吻合；ZK03和ZK04处的中粗砂透镜体的电阻率值不容易分辨出来，而卵石与泥岩的分界线较明显，说明不同岩层或同一岩层的导电性差别越大时岩层分界线越明显；另外，测试点DS4处的电阻率值较其它测试点位处的值较小，分析原因是该处含水量较大，土层比较潮湿，导致所测的电阻率值偏低，故土壤表面的干湿程度、有无冻结现象、天气状况（雨前雨后），对测试有影响的其它现场干扰因素（电焊、电机启动、高压线等）对电阻率测量有很大影响。
6. 结论该方法作为一种浅层地球物理勘探方法，不仅能解决各类地质问题，还用于能源、金属、非金属矿产地质找矿、水文勘查及电力接地设计中，具有简便、快速、经济、应用范围广等优点。
通过工程实践表明，采用电测深法，配合钻探工作，可显示其巨大的优越性，能够有效的提高勘察效率及勘察精度，并可明显的降低勘察成本，但是在进行电测深法物理勘探成果判释时，应考虑其外界其它因素的影响，必要时应采用多种方法勘探，进行综合判释，并应有已知物探参数或一定数量的钻孔验证。
参考文献
［1］常士骠，张苏明.工程地质手册（第四版）［M］.北京：中国建筑工业出版社.2007年.
［2］中华人民共和国电力行业标准. 水电水利工程物探规程(DL/T5010-2005)［S］.北京：中国电力出版社.2005年.
［文章编号］1006-7619（2009）06-02-419
［作者简介］张秉来(1980.2- )，男，大学本科，助理工程师，主要从事岩土工程勘察工作师。