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

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

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

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

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
陈
【 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,
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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。
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