直流电测深原理
直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的应用
直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的应用摘要：我国的铁路桥有很大一部分都修建在山沟或者河流的周围，这些地方的地形地势较为复杂。
尤其是在河流上建造铁路桥，会使得在铁路桥结合部的桥台后基由于常年受到水流的冲击与腐蚀，时间长了很容易形成洞穴、液化以及松软土等现象，给铁路桥带来非常大的危害，也使得铁路桥出现很严重的隐患。
如今的勘察技术发展的速度较快，且形式多种多样，要想对铁路桥的桥台后基进行勘察，主要的技术手段就是利用直流电测深法。
利用直流电测深法能够准确的探测出在铁路桥周围出现的洞穴、液化以及松软土等现象的具体出现的位置和出现的大小。
文章将会从实际出发，对直流电测深法进行系统的描述，并且将直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的具体应用进行详细的阐述。
关键词：直流电；铁路桥结合部；台后路基勘察；具体应用我国最常用的勘测法应当就是直流电测深法，它是一种有效且较为快捷的测探方式，在勘察地下水、高原冻土、水电站地质、煤矿陷落柱、火力发电厂的水源、寻找基岩地下水等流域都应用到了直流电测深法，可以说应用范围十分广泛。
此种勘察法具有生产成本较低、工作的效率较高且勘察结果较为准确等优点。
1 直流电测深法的勘察原理直流电测深法主要是以地层中的部分介质自身的导电性差异作为基础，通过仔细的观察与研究天然或者人工建立起来的地下稳定电流场的分布规律，从而解决某些潜在的或者已经出现的地质问题的方法。
直流电测深法的原理：它是探测电性具有差异的岩土层竖直方向分布情况的一种电阻率方法，此方法主要采用在同一个测试点上多次地加大供电电极距，逐层次的去测量视电阻率ρs发生的变化，只要加大供电的电极距就能够增大地质勘探的深度。
因此在同一个测试点上如果能够不断地加大供电的电极距，那么得出的视电阻率ρs的变化将会准确的反映出该测量点下的电阻率存在差异的地质体的不同深度具体的分布情况。
有一点值得强调的是，直流电测深法的常规测深方法就是对称四级测深。
直流电法探测城市地下病害的方法
直流电法探测城市地下病害的方法1、电测深法测深法是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率方法。
其方法原理是人工向地下供电，依据适当加大供电极距可以增大勘探深度的原理，采用在同一测点上多次加大供电极距的方式，了解地下地质体在不同深度的分布状况。
（1）优点垂向分辨率高。
（2）缺点效率低，城市区域场地要求高。
2、高密度电阻率法密度电阻率法是在传统直流电阻率法基础上发展起来的一种适合浅层勘探的新方法，利用人工建立的稳定地下直流电场，依据预先布置的若干道电极可灵活选定装置排列方式进行扫描观测，研究地下大量丰富的空间电性特征，从而查明地下被探测目标体分布情况的一种物探方法。
（1）优点效率高，分辨率高，成果直观可靠。
（2）缺点城市区域场地要求高。
3、光学法探测CCTV、QV光学法检测。
利用管道检测机器人，对管道内部进行视频摄像作业，通过分析视频资料了解管道内部结构质量及缺陷，评估管道状况。
V法光学检测是通过LED光源照亮，CCD摄像机摄取由锥形镜反射的孔壁图像，图像信息经电缆传送至控制器和电脑，整个采集过程由图像采集控制软件系统完成，此系统把采集的图像展开和合并，记录在电脑上。
全地形机器人法光学检测是通过设备上3个摄像头在管道内部进行视频摄像作业，其中400万云台摄像头可水平360°旋转，搭配水下声呐探头可进行声呐探测，适用场景广泛。
通过采集的视频和声纳数据分析可以了解管道结构性和功能性缺陷。
孔内摄像检测法是采用孔内摄像设备预应力管桩及其他有竖向孔（含钻孔）的桩内或孔内质量检测的一种方法。
（1）优点效率高，成本低。
（2）缺点平面位置定位差。
4、地面精测法-管线探测通过感应法、直连法、夹钳法、示踪法、调查法及其它综合物探方法查明各类地下管线的位置、走向、埋深及井深，为抢险注浆处理布孔提供依据。
（1）优点效率高，成本低、定位准确。
（2）缺点不能对管道内部结构缺陷进行评价。
直流电的测量原理与使用
直流电的测量原理与使用直流电是指电流方向不变的电流。
在电气工程和电子技术领域，对直流电进行准确的测量是非常重要的。
本文将介绍直流电的测量原理和使用，并探讨一些常用的直流电测量方法和仪器。
一、直流电的测量原理直流电的测量原理基于欧姆定律，即电流等于电压与电阻之比。
在直流电路中，电流只流动方向不变，因此可以通过测量电压和电阻来准确测量直流电流。
二、直流电的测量方法通常使用的直流电测量方法有以下几种：1. 电压分压法电压分压法是一种常用的测量较高电压的方法。
通过将待测电压与已知电阻串联，利用欧姆定律计算电流，再通过测量电阻两端的电压，求得待测电压值。
2. 电流放大法电流放大法适用于测量小电流。
通过将待测电流引入放大电路，并通过放大器放大信号，再测量放大后的电流值来求得待测电流。
3. 示波器测量法示波器是一种常用的电子测量仪器，可以用于直接测量电流和电压的波形。
通过连接待测电路和示波器，可以直接观察到电流和电压的变化情况，从而得到直流电的准确测量结果。
4. 数字多用表测量法数字多用表是一种常见的多功能电路测量仪器，可以用于测量电流、电压和电阻等参数。
通过选择合适的测量档位和连接待测电路，可以方便地进行直流电的测量。
三、直流电的测量仪器在实际测量中，常用的直流电测量仪器有以下几种：1. 电压表电压表是用来测量电压的仪器，分为指针式和数字式两种。
它可以直接连接待测电路并测量电压值。
2. 电流表电流表是用来测量电流的仪器，同样分为指针式和数字式。
电流表可以通过串联在电路中，测量电流的数值。
3. 示波器示波器是用来显示电压和电流波形的仪器，适用于观察信号的变化情况。
它可以直接连接待测电路，并将电流和电压的波形图显示在屏幕上。
4. 数字多用表数字多用表是一种多功能的测量仪器，可用于测量电压、电流和电阻等参数。
它具有测量范围广、精度高和操作简便等特点。
四、直流电的使用直流电广泛应用于各个领域，包括电子设备、通信系统、工业自动化、能源传输等。
直流电阻率测深在地下水资源勘查中的应用
直流电阻率测深在地下水资源勘查中的应用摘要：电测深是指保持观测点不动，而不断改变电极距进行多次观测随着供电极距AB的增大，电流分布的范围加深变广，ρs值就反应了该点周围更深更广范围内电性不均匀的情况，应用范围较广，可以解决水文地质问题。
关键词：直流电测深；电极距；电阻率1概况水是生命之源，是人类赖以生存的物质基础，但是随着社会发展，这句话应该改为“安全的水是生命之源”。
特别是饮用水安全，已成为政府、社会、公众日益关注的焦点。
没有安全的饮用水，就没有健康的生命，更没有和谐的小康社会和城镇化建设。
问题更突出表现在农村地区，本次工作就是在淡水资源缺乏的滨州市惠民地区进行，主要目的是查明工作区内地下咸、淡水分布情况，为淡水资源的合理开发利用提供基础资料。
2地质概况2.1本区为平原区,在大地构造单元上属于华北地台，齐河—广饶大断裂将其分为两个构造单元，断裂南为鲁西台背斜，断裂之北为辽冀台向斜。
其地层大致如下：第四系(Q)全新统：冲积、湖沼相沉积，上部多为土黄色粘质砂岩、粉土；中部多为灰黑色淤泥质砂岩；下部系一层土黄色粉砂或粉细砂；砂层厚度1~8米，最厚可达15.00米。
上更新统：冲积、海积及湖积。
主要为黄土，灰黄色粘质砂岩，沙质粘土次之，间夹砂层。
砂层一般可见1~5层，最多达11层。
中更新统：冲积，湖积为主，局部地区见有少量海相层。
岩性多为棕黄、灰黄色粘砂，夹1~6层砂，多为粉砂，细砂，层厚1~12米。
下更新统：冲积，湖沼相沉积。
沙质粘土为主，夹粘质砂岩及细砂、粉细砂。
凸起边缘以粘质砂岩为主，粘土层多见于中下部；惠民桑落墅附近以粘土为主。
砂层可见1~7层，颜色多呈棕黄、褐黄等色、夹杂有灰绿、棕红、灰褐黄色。
新近系（N）上新统：冲积、湖沼相沉积。
沙质粘土为主，夹粘质砂岩、粘土及砂层，惠民县少数地区以粘土为主：可见1~12层砂，层厚1.00~14.00米，多为粉细砂，中细砂。
颜色多呈灰褐、棕红、灰绿、褐黄等杂色。
电测深法认识实验
11.9
15
1.5
2Hale Waihona Puke .721.427.6
27.9
13.3
20
2
28.6
24.8
32.3
29.9
14.8
30
3
39.1
35.8
44.3
43.6
20.3
40
4
46.1
41.9
51.1
53.1
24.7
60
6
52.2
48.2
58.5
59.1
27.3
80
8
55.5
52.7
65.3
66.5
34
100
10
61
57.5
71.8
73.7
37
五、数据采集与整理
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处45°上升不矛盾 此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致 分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定 在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘 在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布，则说明电性横向变化稳定 在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降，说明此区域横向电性分布很不均匀
将数据整理附到实验报告上
用双对数坐标纸绘制电测深曲线并分析(用胶水粘到实验报告本上）
用单对数坐标纸绘制电剖面曲线并分析
用单对数坐标绘制视电阻率等值线图并 分析（物探专业做）
小结体会 注：成果分析和实验小结部分不能相互抄袭。
直流电测深法在水工环地质分析中的运用
直流电测深法在水工环地质分析中的运用摘要：随着科学的不断发展与进步，当前的水工环地质分析调查出现了许多的方法，而直流电测深法就是一种非常重要的物探方法。
将其应用在水工地质分析中，可以有效的提高水工环地质调查的质量以及效率，并为调查水工环地质创造了更为有利的条件，同时还能够有效的促进基础建设。
本文主要对于在水工环地质分析中运用直流电测深法进行分析探讨，并基于实例验证对于水工环地质分析中应用直流电测深法的效果进行论述。
关键词：直流电测深法；运用；水工环地质分析随着当前我国经济的不断发展，对于水工环地质分析工作提出了更高的需求，而以往的方法已经满足不了当前的分析调查工作的开展。
因此，当前的地下水资源勘测面临着严峻的形势，其中主要包括改进传统的勘查技术，例如瞬变电磁法和音频大地电磁法等，但实施新技术新方法还存在干扰和盲区大等特点。
因此，在水工环地质勘测工作在现如今的发展形势下，需要紧抓工作重点，不断地探索新的勘测技术。
而物探是一种水工环地质中十分重要的调查方法，直流电测深法是物探勘查方法的手段之一，对于水工环地质的分析与调查具有十分重要的作用。
一、项目概况根据中宁县恒泰元农牧有限责任公司设计供水孔的要求，于2019年10月18日在中卫市长乐基地实施野外电法勘探工作。
工区位置北坐标4146923.305东坐标516723.952高程1270.591。
该区域第四系地貌类型为丘陵、沟壑地、山地和土石丘陵地交错分布。
二、直流电测深法（一）基本原理直流电测深法是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在垂直方向的电阻率变化，从而了解岩层的分布特点，可以将其简称为电测深法[1]。
这一种方法是以地下岩层的电位差作为物理基础，通过测量地下人工电场以及天然电场空间分布，从而了解岩层的分布特点，根据岩土视电阻率分布推断分析地下地质结构。
在地下岩层空间分布中，稳定电流主要是遵循克希霍夫第一定律以及欧姆定律，而将其采用公式的形式表达出来，可以表达为：上述的公式是一个拉普拉斯公式，同时也是均匀导电介质中，求解稳定电流场的一个基本公式，并且可以将其看做是稳定电流场在任意一个点的电位方程。
矿井直流电测深法超前探测应用
Ｋ ， （） ２
视 电阻率大小（ 视电阻率等值线和颜色 ） 浅色部分 ， 表示视 电阻率较低 ， 色部 分表示视 电阻率 较高。 深
从 图 ｌ中可 以看 出 ， 作面前 方 ６ ７ 工 ８— ２ｍ为一 低 阻
区 ， 区 间岩石 的视 电阻率 为 ７ ８ 此 ０～ ０Ｏｍ， 比正 常介
一
２ 实 例 分 析
２ １ 超 前探 测巷 道掘 进头 前方 断裂破 碎带 ．
超 前探 测 的 目的是查 清忻楼 煤 矿运输 大巷 掘进 工作 面前 方 的断层 及 其 含水 情 况 ， 以采 用 三 极 测 所 深（ 单极 ． 偶极 ） 极 法 。在 掘 进 工作 面迎 头 布 置 供 布
～
朋 （９ ３ ） 男 ， １８ 一 ， 硕士研究 生 ， ２ ｌ６江苏省徐 州市 三环 ２ １１
南 路 ２９号 。 ６
层破 碎带 ， 含水 ； 余 部分 为正 常段 。 不 其
伤亡 ， 也使 得经 济遭受 严重 的损 失 。针对 这种 状况 ， 采用 物探 技术在 煤矿 井下 掘进 工作 面进行 超前 水 文 地质 预测 预报便 成 为一种 行之 有效 的手 段 。其 中直
质就是通过测量 、 分析全空间视电阻率 的相对变化
来 推断介 质 电性 变 化 情 况 ， 而 确 定 岩 、 体 物 性 从 矿 （ 如贫 、 富水 区域 ） 的一般 规 律 或地 质构 造 （ 断 层 、 如
质 视 电阻率 低得 多 ， 可视为 富水 区 ；６ ０—６ Ｉ ７ ４１和 ６ Ｔ 此 时通 过直 流 电法仪 测得 、 两 点 的 电位 差 ，
刘
４ ２
—
８ Ｏｍ为 一高 阻 区 ， 区 间岩 石 的视 电阻 率 为 １０ 此 ３ １０ｌｍ， ４ ｑ 比正 常介 质 的视 电阻 率要 高 ， 视 为 断 可
7.电测深法
多层 三层
三、定量解释
前提 目标 适用 在定性解释后，初步确定了地层结构。 确定各电性层的埋深、厚度、电阻率。 水平层状且层数较少的地层结构， 曲线无明显歧变。 量板法、数值法、各种经验法。
方法
1、量板法 优点
实测曲线与理论曲线(量板) 对比求解的方法。
ρS/ρ1 =ρ2/ρ1
双 解释精度较低、只适合少 对 缺点 于三、四层的地层结构。 数 坐 标 原理 理论曲
•读取量板的坐标原点在实测曲线坐标系的值 ρ₁、h₁；
•读取量板 μ₂，计算 ρ₂=μ₂∙ρ₁ 。
②三层量板
？-μ2-μ3
μ2=ρ2/ρ1
μ3=ρ3/ρ2
27号量板：H-1/10-15 μ2=1/10；μ3=15；ν2=0 ～ ∞
ν2 =h2/h1
例：已知ρ2=18.5Ωm、ρ3=750Ωm；求ρ1、h1、h2。
2cm
300
3cm
250
2.5cm
200
2cm
3、极形图的作法
例：2个极距、 四方位极形图
4、图形解释
•理由说明
AB/2较小时～浅层反映； AB/2适中时～短轴指示低阻带走向； AB/2远大于覆盖层时～长轴指示低阻带走向。
①供电点全在低阻区时→等轴图形；
②供电点在低阻区内外都有时，区内供 电显然比区外供电得到的ρS值要小→短 轴指示了低阻带的走向。 ③供电点全在低阻区外时～相当于浅层 非等轴异常体对观测的影响，长轴方向 地表电流的聚集比短轴方向要大，因此 低阻带的走向为1350 ρs也大→长轴指示了低阻带的走向。
电测深法探测水下岩层分布情况的实例：
工程在水面上进行，最大极距450m；低阻封闭推断为泥 质类岩，不适合作为工程基底。为了解其走向，以7号 测点为中心作了环形电测深。
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电测深法原理
电测深法是在同一点上逐次增大供电电极距AB，使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿深度方向由浅至深的视电阻率变化规律。
通过对反应地电断面变化的电测深ρs曲线的分析，可以了解深度方向上地电断面的特征。
在电测深法中，最常采用的对称四极装置如图1-1所示，图中A、B为供电电极，M、N为测量电极，他们对称于观测点O布置。
工作时，供电电极距AB从最小电极距A1B1变化至最大电极距A n B n，每改变一次电极距AB，相应观测一次ΔU MN和I AB，按照式1-2计算出视电阻率ρs值。
根据每个极距的观测结果，可绘制出以AB/2为横坐标，ρs为纵坐标（采用双对数坐标系）的电测深ρs曲线如图1-3。
1-2
Ρs=KΔU MN
I
下面以两个水平电性层的地电断面为例，来说明电测深法的物理实质。
首先设厚度为h1、电阻率为ρ1的第一电性层之下是电阻率为ρ2的基地岩层，且ρ2>ρ1，ρ2层相对于ρ1层的厚度视为无限大。
当用较小的供电电极距（A1B1<<h1）测量时，根据勘探体积概念，认为该装置是处于均匀介质ρ1中，下部高阻基地岩层埋藏较深，此时电流不受高阻层ρ2的影响，此时j MN=j0，ρMN=ρ1。
根据视电阻率微分形式表达式可得：
ρMN=ρ1（ρs曲线1段）
ρs=j MN
j0
当增大供电电极距AB/2时，电流向下穿透深度开始增加，即勘探深度加深，ρ2高阻层开始影响电场的分布。
由于ρ2高阻对电流有
排斥作用，使j MN增大，j MN>j0，则ρs>ρ1。
随着AB/2的继续增大，ρ2介质的影响愈加明显，ρs也愈来愈大（ρs曲线2段）。
当AB/2>>h1，相应的勘探体积主要为第二层介质，而第一层介质ρ1在整个勘探体积中仅占很小的比例，所以ρ2介质在影响场的分布问题上起主导作用。
可以证明，此时得到的视电阻率值趋于第二层真电阻率，即ρs→ρ2（ρs曲线3段）。
ρs随着AB/2变化的关系曲线称为电测深曲线。
ρs曲线的变化规律反映了垂直深度方向上断面的电性变化，利用ρs曲线可确定各电性层的厚度和电阻率值。
当地电断面类型不同时，ρs曲线形状也不同。