高密度电法在地质灾害调查中的应用(1)
高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用
高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用摘要：本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础，采用的是一种特殊的接地辅助装置，这样一来就很好的克服了该方法在矿区基岩裸露地面的接地障碍，并且将其很好的应用于某矿区之内，地下采空区以及已知断层的探测任务之中。
相关的资料解译成果表明，高密度电法在此类的勘查任务之中具有比较高的有效性以及可行性。
关键词：高密度电法；矿山地质灾害勘察；应用引言我们国家拥有相当规模的大中型的矿山，因为其中的各种原因，在矿山开发的过程之中，均对区域生态环境产生了比较严重的破坏，直接性的导致各类地质灾害频繁的出现，所以对于矿山地质灾害体的调查已经是势在必行。
1、高密度电法的原理高密度电法属于直流电法勘探的一种，它以不同地质体的电性差异为基础，研究人工施加稳定直流电场时地下相应传导电流的分布规律，以此来探测地底构造以及地下电性分布不均匀体。
高密度电法是组合电阻率剖面和电阻率测深2种方法的观测系统，因而较其他类型的直流电法拥有施工效率高、采集数据量大、数据观测精度高的优势。
高密度电法有十几种不同的数据采集装置类型，其中三电位电极系的α、β、γ装置现今应用相对较为广泛，经研究证实，α装置在抗干扰方面较其他装置存在明显优势，故本研究采用α装置进行数据采集和分析。
2、接地有效性实验矿山采矿作业使得采场地形地貌十分复杂且人为干扰较多，主要存在以下几点:地形开阔度低、地表基岩裸露、矿区工程车辆及生产爆破作业带来的震动干扰、矿区内电缆及通信线等带来的电磁干扰。
以上几方面都给地球物理方法野外作业带来了不小的阻碍，严重影响了物探手段在需解决矿区勘察的适用性。
其中基岩裸露就是高密度电法的最大难题，在高密度电法进行野外数据采集时，一般需要将铜电极打进地表，让其与大地接触良好，但采场内部均为基岩裸露或是碎石堆积区域，野外数据采集十分困难。
为了解决以上难题，借鉴前人经验制作了特殊的接地辅助装置。
采用较大塑料饮料瓶，剪去瓶底，填充湿润的泥土并压实，测量时将装满泥土的瓶子直立压紧放在测点位置上，使瓶中泥土与地表接触良好，然后再插入电极，以此完成相关野外数据采集工作。
超高密度电法在地质灾害中的应用
超高密度电法在地质灾害中的应用【摘要】超高密度电法仪FlashRES64数据采集不受采集装置的限制，任意排列组合ABMN的位置，61道数据同时采集，在64电极排列中，采集数据量达60000多个，是同类电法仪器的几十倍，大量的数据保证了数据反演的可靠性。
本次物探工作应用该仪器大致查明了测区内覆土层的埋深情况、坍塌位置地下的空洞分布情况。
【关键词】超高密度；公路坍陷；岩溶；地面沉降；地灾治理1.引言福泉市高坪乡隔山榔位置由于地质、天气和人文干扰等原因，导致公路边产生一较大塌陷坑，在塌陷坑旁侧的部分房屋地面产生塌陷、墙体开裂、地基变形等地质灾害现象；这些地质灾害使当地村民的房屋受损，危及当地村民生命和财产安全，给公路上的过往车辆和瓮福磷矿的安全生产也产生了很大的安全隐患。
根据现场情况，本次物探工作采用高密度电法进行测量，拟通过高密度电法测量，大致查明测区内土层的埋深情况、土质变化情况、土洞及岩溶发育情况，大致查明引起地面沉降的原因，为地质灾害治理提供物探依据。
2.测区概况高坪乡隔山樃塌陷位置在公路边，公路近南北向穿过塌陷区域，公路沿沟谷近铺设，为区内高程相对较低位置，公路两侧为山坡，坡度较大，公路附近覆土较厚，公路及附近沟谷为区内泥水汇集区。
区内地层从新至老为：第四系（Q）、寒武系下统明心寺组和牛蹄塘组（∈1m+∈1n）、震旦系上统灯影组（Z2dy）。
2.1 地层2.1.1第四系（Q）第四系主要为残坡堆积物、坡洪积、冲洪积形成的粘土、粉质粘土，局部为碎石土、圆砾土，碎石、质为白云岩、砂岩。
地表为耕植土，地形较缓较低区域覆土层相对较厚。
2.1.2寒武系下统明心寺组和牛蹄塘组（∈1m+∈1n）寒武系下统明心寺组和牛蹄塘组（∈1m+∈1n）：主要岩性为粉砂岩、泥岩、页岩、粘土岩。
2.1.3震旦系上统灯影组（Z2dy）震旦系上统灯影组（Z2dy）：主要为灰色中厚-厚层状、中-细粒白云岩、含磷质条带白云岩、粘土质硅质白云岩，局部夹透镜体泥质白云岩。
高密度电法在地灾勘查中的应用
高密度电法在地灾勘查中的应用发布时间：2022-07-28T07:01:32.775Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：冯登河[导读] 高密度电阻率法探测到的异常范围与实际目标体的大小存在差别，在保持电极距不变的情况下，探测对象的规模越大，探测效果越接近实际。
武汉建材地质工程勘察院有限公司武汉市 430034摘要：高密度电法是一种集中了电剖面法和电测深法的阵列勘探方法，可以同时完成纵、横双向二维勘探过程，通过对采集电性参数经反演软件的处理和成像，可准确快速地绘制关于地电断面分布的各种图示结果。
本文通过工程实例探讨了高密度电法在地灾勘查中的应用效果。
关键词：高密度电法; 地灾勘查高密度电阻率法的物理前提是地下介质间存在电阻率差异。
实际观测时通过测量系统中的软件，高密度电阻率法探测到的异常范围与实际目标体的大小存在差别，在保持电极距不变的情况下，探测对象的规模越大，探测效果越接近实际。
高密度电法作为直流电法的一种作业方式，其特点是一次布极，实现跑极和数据采集的自动化，野外工作效率高，数据可靠性高，但由于其布极密度较高，经常应用在地形比较好的地区。
高密度电法的应用和发展，对于解决部分地灾勘查项目，起了很大作用。
1 地质、水文及地球物理特征1.1 地质概况勘查区处于西秦岭山地和陇西黄土高原过渡带，位于藉河北岸，地表黄土覆盖，只在部分坡沟有小面积的第三系泥岩出露。
黄土丘陵区内黄土斜梁、斜坡与冲沟并存，沟深坡陡，地形坡度一般为10° ~30°，部分地段达40° ~50°，冲沟沟坡段达50°以上，沟谷几乎垂直藉河呈南北向发育，切割深度一般10~30 m，多为黄土冲沟，部分冲沟切割到泥岩。
区内发育滑坡、泥石流等地质灾害。
区内出露的地层为新第三系和第四系，新第三系（N）为一套湖泊相沉积物，岩性以灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，产状近乎水平，分布于黄土丘陵和河谷区底部，在部分冲沟零星出露；第四系（Q）广泛分布于全区，按成因类型可分为两种类型：风积物，土质疏松，透水性强，抗水性差，具大孔隙性和湿陷性，呈不整合披覆于所有老地层之上，与滑坡、泥石流形成关系密切；冲洪积物，主要分布于冲沟和斜坡坡脚地带，由滑坡作用形成，以黄土为主，混杂少量泥岩。
高密度电法和地质雷达在地质灾害治理中的应用
高密度电法和地质雷达在地质灾害治理中的应用[摘要]为了解决因南方暴雨造成水库水坝裂隙漏水的地质灾害，通过高密度电法和地质雷达方法采集水坝地质信息，准确反映裂隙的分布走向情况，为后期地质灾害治理提供依据。
该方法在地质灾害调查中具有良好的效果。
[关键词]高密度电法、地质雷达、地质灾害治理0引言广东省镇隆镇长龙村田螺墩水库建设于20世纪80年代，是本地村民的主要水源。
由于该水库建设年代较久远，维修力度不够，且正值雨季，雨量较大，水库坝体下方50米处出现漏水漏沙现象。
勘探目标坝体一半为山脊原状土，一半为人工填土。
漏水位置推测在原状土与人工填土结合部分。
为了查明引起水库坝体渗漏段位置、渗透范围、危害程度，结合野外场地实际情况，采用高密度电法，与地质雷达方法配合，获得了漏水坝体较详细的资料。
为后期治理提供了依据。
1工区概况及地球物理特征勘查区位于长龙村边的山坳中，三面环山，另一侧是村庄。
漏水坝体正对村庄。
雨季雨量较大，水库内水位已经超越警卫线15cm。
坝体随着水位升高损坏更加严重。
物探工作开展之前，已经用沙袋阻住漏水位置，防止坝体填土随水流失。
为了避免发生严重事故，当地相关部门采取积极措施治理灾害。
当坝体发生漏水现象时，渗水段与周围坝体存在明显的电性差异。
坝体由山脊原状土和夯实土构成，由于正值雨季，整个测区视电阻率值偏低，山脊原状土和夯实土视电阻率值较高，约在103Ω·m左右，当含水或充水时，视电阻率值一般在102Ω·m左右；地下非均匀介质存在介电常数与电导率的明显差异而构成了电磁波反射界面。
当地下介质均一性较好时，雷达反射波强度很弱，常为低幅高频细密波。
若地质体松动，受其影响土层均一性较差，出现强反射波组。
渗水处或充水处会形成和周围地质体的反射程度的强烈差别。
因此可以根据高密度电法和地质雷达方法找出坝体渗水段位置。
2工作方法2.1物探方法概述2.1.1高密度电法高密度电法是近年来快速发展起来的一种电法勘探新技术，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是，高密度电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，其功能相当于测深与电剖面的结合；测点密度大、使用的电极数量多，而且电极之间可以根据排列装置不同自由组合，野外只需将全部电极置于测点上，然后利用仪器可以实现数据的自动采集。
高密度电法在地质灾害探测中的应用
Abstract: The high—density electrical method has strong ability to distinguish geological bodies with different physi cal properties s and is an effective method for detecting abnormal geological bodies. 12 survey lines based on the high —density electric method are placed to evaluate the potential geological hazard such as vibration, cracking and subsid ence in the shallow part (100m below the surface) of the goaf area in the nitrate mine of Guangzhou City. By analy zing the resistivity profiles, 19 abnormal areas with low resistivity were found. It is inferred that the low-resistance anomaly area may be a brine—containing zone (or structural zone) formed by deep brine migration through structures and cracks to shallow parts. The high一 density electrical method is an effective geophysical tool for analyzing and predicting geological disasters and should be widely used. Key words： high—density electrical method； geological hazard； low—resistance anomaly
210974876_高密度电法在湖北省地质灾害调查中的应用
Value Engineering0引言随着经济条件的发展，人类与自然环境的接触也日益密切，发生地质灾害的频率也越来越高。
地质灾害有着突发性强和破坏性大的特点，对人类造成的经济财产和生命安全损失巨大[1]。
在灾害隐患区和易发区进行调勘查任务，或将避免地质灾害对人类经济财产和生命安全造成的损失，在灾害的防护与治理，人民生命财产安全的保护有着重要的意义[2]。
地球物理勘探方法是当前广泛应用于地质灾害调（勘）查工作中的一种现代化勘查技术[3]。
它有着检测速度快，勘察范围广，反演结果准确，经济省时等特点，在一些较敏感的区域，可以做到无损检测[4]。
充分发挥物探工作在地质灾害勘查与治理过程中的作用，是当今灾害防治工作中的一项重要课题，近年来湖北省地质环境总站关于地质灾害的项目基本上涵盖了岩溶、地面塌陷、滑坡等，成果颇丰。
为相关单位的防灾减灾救灾工作提供了有重要的参考资料。
根据不同的原理，应用于地质灾害调查的物探方法有很多，本文主要分析总结了高密度电法在湖北省地质灾害中的应用。
1高密度电法原理介绍高密度电法实际上是集中揉合了电剖面法和电测深法，原理与普通电阻率法相同，都是利用电极（A ，B ）作为供电电极向地下传送电流，使用另外两个电极M ，N 测量他们之间电位差△V 能够求出M ，N 点之间的视电阻率的值，用测得的视电阻率进行计算，从而可以得到地层电阻率的变化情况，进而反应出相关地质灾害存在与否[5]。
不同的是，高密度电法是一种阵列排列方式[4]。
高密度电法的工作前提是被探目标与周围岩体间存在电性差异，地质灾害发生处由于岩体的变形，其岩体的电阻率将产生明显变化，介于其电性与围岩电性的差异，高密度电法的应用完全可以辨识地质灾害的存在与否[2]。
高度电法实现了自动化采集，测量电极切换由多路电极转换器通过电缆控制，采集的大量数据自动存入主机，然后由专门软件进行处理解释，整个过程快速高效[6]。
2高密度电法数据采集二级装置，（温纳装置）α排列、（偶极装置）β排列、（微分装置）γ排列是高密度电法常用的排列方式[7]。
高密度电法在地质灾害危险性评估中的应用
高密度电法在地质灾害危险性评估中的应用摘要：本文论述了高密度电法(HDEM)在地质灾害危险性评估中的应用原理和实例。
HDEM可以提供精确的数据，为建筑物和管道提供监测和评估服务。
论文还讨论了HDEM在识别地质灾害的特征略有帮助，并介绍了一些使用HDEM的优势，包括开拓新的地质方法，改善耗时间的步骤，以及检测和评估复杂的形变圈的能力。
关键词：高密度电法，地质灾害，危险性评估正文：随着城市不断扩张，对于地质灾害危险性的识别和评估变得越来越重要。
由于部分环境影响因素可能无法使用传统的地质方法或者传统方法效果不佳，因此新技术的开发是必要的。
高密度电法(HDEM)技术为评估地质灾害危险性提供了一般解决方案。
HDEM也具有许多优势，包括设备和技术设施的现有成本，方法的易操作性，以及数据的准确性和实时性。
HDEM的核心原理是通过分析射电波的衰减情况和吸收特性，来识别地下结构物及其特征。
通过HDEM，可以准确地测量地下构造物的厚度、高度、密度和混凝土强度等参数，进而将其应用于基础设施和管道的监测和评估。
HDEM还可以用于识别地质灾害的特征，并有助于改善长期的研究步骤和节省耗时的程序。
此外，HDEM具有检测复杂的形变圈的能力，而不仅仅是凹陷圈，这是一种更有效的地质技术，能够提供更多的精确数据。
通过电波的传播，HDEM有效地测量地表形变，以识别地质灾害的发展趋势。
综上所述，HDEM有助于改善和开发新的地质技术，并能更好地识别和评估地质灾害。
HDEM技术为更安全和可持续的自然环境提供了有效的支持，从而减少地质灾害带来的风险。
在应用HDEM技术进行地质灾害危险性评估时，建议使用一些分析工具，例如GIS、数据可视化和数值模拟，以获得有用的形变圈。
此外，对获取的数据进行历史分析，可以帮助改善数据的准确性和实时性。
另外，使用HDEM时还可以考虑改进行内测量技术，以更好地满足实际需求，例如，开发行业特定的设备，具有更强大的传感器，能够提供更多的细节和深入信息。
波速测试及高密度电法在某地质灾害防治的应用
波速测试及高密度电法在某地质灾害防治的应用[摘要]云南省山多地形陡，地质灾害现象严重。
如出现滑坡、危岩崩塌等地质灾害现象，将直接威协人民群众的生命安全，给国家和人民财产带来不可估量的损失。
为防止发生地质灾害，需要查明地质灾害范围内地层岩性及分布、岩体完整程度、软弱夹层、滑动面等，以便采取处理措施。
为此，本文简略介绍波速测试、高密度电法的方法原理，并通过工程实例，说明综合物探方法在地质灾害防治中的应用效果。
[关键词]波速测试高密度电法滑坡危岩崩塌岩体完整破碎我国地域辽阔，人口众多，气候多变。
尤其是云南省，山多地形陡，地质构造复杂，地层风化严重，岩土体在重力作用下，容易形成危岩崩塌、滑坡等地质灾害。
如出现滑坡、危岩崩塌等地质灾害现象，将直接威协人民群众的生命安全，给国家和人民财产带来不可估量的损失。
为防止地质灾害发生，人们需要研究地质灾害产生的地质作用、发生和发展的条件和运动过程、可能造成破坏的现象和规律。
因此，对人们赖以生存的地质环境，需要查明地层岩性及分布、岩体完整程度、软弱夹层等，通过采取有效的防治措施，改变这些地质灾害产生的过程，以达到减轻或防止灾害发生的目的。
为查明地层岩性及分布、岩体完整程度、软弱夹层等，除布置钻探外，还布置了高密度电法及钻孔波速测试。
波速测试测定地层纵波波速，并根据岩体纵波、岩样纵波、岩体坚硬程度划分岩体完整程度、岩体基本质量等级；高密度电法根据地层的电性差异，划分覆盖层厚度、强风化层及定性圈定基岩的完整程度。
1方法原理1.1高密度电法1.1.1原理简述[1]各种地层，因其成份、成因、含水量、密实程度、风化程度不同，其物理特性也不同，表现在电性、密度、波速等差异。
电法勘探是根据各地层的视电阻率存在差异，通过分析各地层间的电性差异特性，以达到查明、推断解释地质效果。
电法勘探是通过人工场源，由A电极向地下供电，与B电极形成回路，建立稳定电流场。
电极按一定的间隔排列，沿着测线逐点观测，在A、B间布置M、N测量电极，通过仪器测量供电电流I，M、N间的电位差ΔV，由（1）式计算得到M、N中点的视电阻率。
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第27卷增 刊 辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2008年5月 V ol.27 Suppl. Journal of Liaoning Technical University （Natural Science ） May 2008
收稿日期：2008-03-05
作者简介：殷智武（1970-），男，高级工程师，主要从事物探勘查和岩土工程检测工作。
本文编校：于永江
文章编号：1008-0562(2008)增刊Ⅰ-0043-03
高密度电法在地质灾害调查中的应用
殷智武，韩 双
(辽宁省有色地质局勘察研究院 辽宁 沈阳 110013)
摘 要：为了解决岩溶、断裂构造和采空区等问题，通过高密度电法快速采集地电断面结构信息，准确反映不良地质体的二维分布
情况，为查明地质灾害的诱发原因提供了依据。
该方法在地质灾害调查应用中具有良好的效果。
关键词：高密度电法；地质灾害调查；断裂构造
中图分类号： P315.61 文献标识码：A
Application of high density electrical method in
geological disaster investigation
YIN Zhiwu 1，HAN Shuang 2
(Geotechnical Research Institute of Liaoning Province Non-ferrous Geology
Bureau,Shenyang 110013,China)
Abstract ：To solve the problems of and karst, fracture structure and goaf so on, the high density electrical method can gather the section structure information fast, reflects accurately two-dimensional distributing situation of the bad geologic body, which provides the basis for examination the geological disaster's reason. This method in the geological disaster investigation in the application has the good effect.
Key words ：high density electrical method ；the geological disaster investigation ；fracture structure
0 引 言
近几年，在工程项目建设和生产实践中，经常会遇到各类不良地质现象，诱发地质灾害的发生，危及工程建设和人身的安全，地质环境灾害调查工作也受到了广泛重视。
如何查明地质灾害的分布规律及诱发因素，是灾害治理的前提。
高密度电法由于具有低成本、高效快捷、效果直观等优点，可以提供基础性地质勘察资料，被广泛应用于地质灾害调查工作中。
1 高密度电法概述
高密度电法是近年来快速发展起来的一种电法勘探新技术，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是，高密度电法采用阵列式勘探方法，测点密度大、使用的电极数量多，而且电极之间可根据排列装置不同自由组合，野外只需将全部电极置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机电测仪，就可以实现数据的自动采集，提取更多的地电信息。
高密度电法测量系统目前有传统方式[1]（见图1）和分布式[2]两种，分布式智能高密度电法仪是在传统方式的基础上，利用计算机控制，用一根电缆
覆盖所测剖面，每一个电极都可以成为A 、B 、M 、N 极，便于扩展测量电极的道数。
高密度电法测量
系统包括α排列（温纳装置）、β排列（偶极装置）、γ排列（微分装置）和联合剖面装置等十多种测量模式，不论哪种方式都体现了如下特点：电极布设是一次完成的，减少了人为的干扰和误差；数据采集速度快，智能化操作，效率高；多种电极排列方式的扫描测量，获得地电断面的地质信息丰富，解释方便。
2 应用实例
在地质灾害调查工作中，综合考虑勘探深度、仪器性能和地质条件等因素，选择适宜的电极距和隔离系数，应用高密度电法可以查清与地质灾害有关的溶洞、采空区、断裂带等基础地质问题，取得良好的勘探效果。
2.1 灰岩地区岩溶勘察
本溪市溪湖区大堡棚户区改造地质灾害评价项目。
该区内地形较缓，出露的岩性为灰岩，溶洞发育，充填物为粉质粘土、块石和水。
根据对野外实测露头参数的统计并参照钻孔资料，灰岩的电阻率值在n ×102～n ×103 Ω·m 左右，而溶洞充填物粉质
辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 第27卷
44粘土夹块石的电阻率值在n ×100～n ×102 Ω·m 左右，改变了岩石的物理力学性质，使溶洞的电阻率值比
法剖面，点距采用为1.5、2、3 m ，分别发现多处溶洞，其中Ⅵ剖面在10 m 左右发现两处（见图2）
[3-4]。
图1 高密度电法测量系统
Fig.1 survey system of the high density electrical method
图2 高密度电法评价地质灾害断面图
Fig.2 cross-section diagram of geological disaster with the high density electrical method
2.2 采空区调查
辽宁东边道铁路金固矿山采空区调查。
由于所要探测的目标地质体为保存完好的金矿采空区，空洞中无低阻充填物，则采空区电性反映为高电阻率异常带，高密度电阻率法观测装置采用温纳四极（AMNB ）方式，布设六条剖面，点距分别为3 m 、5 m ，准确探明了采空区的位置（见图3）。
图3 高密度电法调查采空区断面图
Fig.3 cross-section diagram of investigation goaf with the high density electrical method
推断为采空区
推断为溶洞
增 刊 殷智武，等：高密度电法在地质灾害调查中的应用
45
推断为断裂带
2.3 划分覆盖层，圈定滑坡界面
东北东部铁路通道前阳至庄河段汤池特大桥
地质勘察。
通过高密度电法进行探测，查明汤池特大桥隐伏构造及覆盖层和基岩的界限，为大桥基础
设计和边坡处理提供依据。
现场采用α排列与β排列，５m 点距，电性断面显示，纵向电阻率电性层状分布明显、地层界线清晰（见图４）。
图4 地质勘察高密度电法断面图
Fig.4 cross-section diagram of geologic survey with the high density electrical method
图5 阜新海洲矿地质灾害勘察Ⅱ号剖面高密度电法断面图
Fig.5 cross-section diagram of geologic survey of Haizhou Open-pit Mine with the high density electrical method
2.4 断裂构造勘察
阜新海洲矿地质灾害勘察。
通过高密度电法探测，查明地裂缝、滑坡分布情况、隐伏断裂构造及岩层的界限。
现场布设6个排列，设计剖面长度为237 m ，每个排列30道，下一个排列重复上一排列10道，点距3 m 。
其中Ⅱ号电阻率剖面图显示，在地表水平方向146～162 m 处存在低电阻异常带，近直立，向东倾斜（见图5），经验证该异常与该区域太东一号断裂相吻合。
3 结 论
高密度电法能够较直观而形象地反映出测量断面电性异常体的形态、产状等，能够经济有效地探明岩溶发育、断裂、采空区等不良地质现象的展布情况，是开展地质灾害调查的一种有效物探方
法。
但我们也要认识到，该方法也受场地和接地条件等制约，对于条件复杂的地质灾害调查，应当运用浅震、地质雷达等综合物探方法，结合钻探、岩土试验等勘察手段，为地质灾害治理提供更加丰富的基础性资料。
参考文献：
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