高密度电法在工程勘察中的应用
高密度电法在地面塌陷勘察中的应用
高密度电法的基本原理
高密度电法是通过阵列方式布置电极，实现一次布极多次测量，从而获得更 多地下信息。该方法将多个电极排列在一条线上，通过控制电极间距和电极数量， 可以获取地层中的电阻率分布情况。通过对电阻率分布进行分析，可以了解地层 的岩性、结构和地下水位等信息。数据采集和成像处理是高密度电法的关键环节， 一般采用专门的仪器和软件进行。
在应用潜力方面，浅层地震和高密度电法不仅在滑坡体勘察中具有广泛的应 用价值，还可应用于其他地质工程领域，如矿产资源勘探、地下水工程、岩土工 程等。这两种方法提供了一种快速、有效的地质勘察手段，有助于提高地质工程 领域的决策水平和安全性。
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结论
浅层地震和高密度电法在滑坡体勘察中具有广泛的应用前景。这两种方法不 仅可以在滑坡体探测中发挥重要作用，还可以提供丰富的地质信息，有助于评估 滑坡体的稳定性和预测滑坡灾害。然而，每种方法都存在一定的局限性。例如， 浅层地震勘察在复杂地形和建筑物密集的地区可能受到限制，而高密度电法在电 阻率差异较小的地质体中可能难以分辨。
结论
高密度电法在地面塌陷勘察中具有重要应用价值和可行性。该方法可以有效 地探测地层中的隐伏断层和裂缝，评估地层的岩性和工程性质，为地面塌陷的预 测和评估提供依据。实际应用案例表明，高密度电法在矿区、地铁站和高速公路 等工程中具有广泛的应用前景。随着技术的不断发展，高密度电法的应用将更加 广泛和深入，成为地面塌陷勘察的重要手段。
高密度电法在地面塌陷勘察中的 应用
在地面塌陷勘察中，高密度电法具有以下优点： 1、能够有效探测地层中的隐伏断层和裂缝，揭示其分布规律和发育特征。
2、可以评估地层的岩性和工程性质，为地面塌陷的预测和评估提供依据。
3、可以结合其他物探方法，提 高勘察精度和分辨率。
高密度电法在滑坡工程勘察中的应用
高密度电法在滑坡工程勘察中的应用王长风（安徽省地质矿产勘查局３２６地质队，安徽 安庆 ２４６００３）摘 要：近年来，高密度电法越来越多的应用在滑坡工程勘查领域。
该种方法具有工作效率高、测量分辨率高等特点。
它与钻探相结合，为地质灾害防治工程设计提供依据。
关键词：高密度电法；滑坡；地质灾害防治中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１７－０２５８－２The Application of High -Density Resistivity Method to Exploration of LandslideWANG Chang-feng（Ｎｏ．３２６ Ｕｎｉｔ ｏｆ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ａｎｑｉｎｇ ２４６００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｉｔ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈａｚａｒｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ．Keywords: ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ； ｌａｎｄｓｌｉｄｅ； ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈａｚａｒｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ我国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一，地质灾害危险性越来越受到各级政府部门的高度重视，8月10日，绩溪县荆州乡，发生了一起较大的山体滑坡，冲断了087县道，并造成了一个行人伤亡。
高密度电法在隧道工程勘察中的应用研究
d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2024.02.031高密度电法在隧道工程勘察中的应用研究桂 鹏(安徽建材地质工程勘察院有限公司,合肥230088)摘 要: 为圈定隧道隐伏地质构造㊁查明地层分布和岩性,以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目为研究对象,运用高密度电法温纳-施伦贝尔装置对场区岩土体的视电阻率进行实测,分析隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态㊂结果表明,C 1-02㊁C 1-03隧道段基岩地层为志留系下统高家边组中~微风化石英砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩;整个隧道段地层总体分为两层,浅部呈低电阻率为第四系残坡积层(含基岩风化层),深部高电阻率层为志留系下统高家边组中~微风化细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映;C 1-02隧道洞身段共圈定2处断裂构造异常,均呈低阻断异常反映,分别为F 21断裂构造位于隧道里程K 2+513处,走向北东,倾向南东,产状较陡;F 22断裂构造位于K 1+988处,走向北东,向南东倾斜;C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层厚度较大㊂关键词: 高密度电法; 隧道工程; 低电阻率; 矿产品; 运输廊道; 断裂构造A p p l i c a t i o nR e s e a r c ho fH i g h -d e n s i t y E l e c t r i c a lM e t h o d i n T u n n e l E n g i n e e r i n g S u r v e yG U IP e n g(A n h u i B u i l d i n g M a t e r i a l sG e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g S u r v e y I n s t i t u t eC o ,L t d ,H e f e i 230088,C h i n a )A b s t r a c t : I no r d e r t od e l i n e a t e t h e h i d d e n g e o l o g i c a l s t r u c t u r e o f t h e t u n n e l ,d e t e r m i n e t h e d i s t r i b u t i o n a n d l i t h o l o g yo f t h e s t r a t a ,t h e c o n s t r u c t i o n p r o j e c t o f t h e p u b l i cm i n i n gp r o d u c t t r a n s p o r t a t i o n c o r r i d o r i nG u i c h i D i s t r i c t i s t a k e n a s t h e r e s e a r c ho b j e c t .T h eh i g h -d e n s i t y e l e c t r i c a lm e t h o d W e n n e r S c h l u m b e r g e r d e v i c e i su s e d t om e a s u r e t h e a p p a r e n t r e s i s t i v i t y o f t h e r o c k a n d s o i l i n t h e s i t e ,a n a l y z e t h e l i t h o l o g y o f t h e g r o u n d l a y e r i n t h e t u n n e l b o d y s e c t i o n ,t h e d e g r e e o f r o c kw e a t h e r i n g ,t h ed i s t r i b u t i o no fh i d d e n g e o l o g i c a l s t r u c t u r e s ,a n dt h eu n d u l a t i n g s h a peo f t h eb e d r o c ks u r f a c e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eb e d r o c ks t r a t ao f t h eC 1-02a n dC 1-03t u n n e l s e c t i o n sa r e m e d i u mt os l i g h t l y w e a t h e r e d q u a r t z s a n d s t o n e ,s i l t s t o n e ,a n ds a n d y m u d s t o n eo f t h eL o w e rS i l u r i a n G a o j i a b i a nF o r m a t i o n ;T h eo v e r a l l g e o l o g i c a l s t r a t ao f t h e e n t i r e t u n n e l s e c t i o n a r e d i v i d e d i n t o t w o l a y e r s .T h e s h a l l o w l a y e r h a s a l o wr e s i s t i v i t y a n d i s c o m p o s e d o f t h eQ u a t e r n a r y r e s i d u a l s l o p e l a y e r (i n c l u d i n g t h ew e a t h e r e d b e d r o c k l a y e r ),w h i l e t h e d e e p l a y e rw i t hh i g h r e s i s t i v i t y i s a r e f l e c t i o n o f t h em i d d l e t o s l i g h t l y w e a t h e r e d f i n e s a n d s t o n e ,s i l t s t o n e ,a n d s a n d y m u d s t o n e o f t h eL o w e r S i l u r i a nG a o -j i a b i a nF o r m a t i o n ;T h e r e a r e t w oa b n o r m a l f a u l t s t r u c t u r e sd e l i n e a t e d i nt h eb o d y se c t i o nof t h eC 1-02t u n n e l ,a l l o f w h i c h r e f l e c t l o wb l o c k i ng a n o m a l i e s .Th eF 21f a u l t s t r u c t u r ei s l o c a t e d a t t h e t u n n e lm i l e a g eK 2+513,r u n n i n g n o r t h -e a s t a n d l e a n i n g s o u t h e a s t ,w i t h a s t e e p a t t i t u d e ;T h eF 22f a u l t s t r u c t u r e i s l o c a t e d a tK 1+988,t r e n d i n g no r t h e a s t a n d t i l t i n g s o u t h e a s t ;A t t h e e n t r a n c e o f t h eC 1-03t u n n e l ,K 2+710~K 2+800s h o wa l o wr e s i s t a n c e a n o m a l y ,w h i c h i s i n t e r p r e t e da s a t h i c k e r s h a l l o wc o v e r i n g l a ye r .K e y w o r d s : h i g h -d e n s i t y e l e c t r i c a lm e t h o d ; t u n n e l e n g i n e e r i n g ; l o we l e c t r i c a l r e s i s t i v i t y ; m i n e r a l p r o d u c t s ; t r a n s p o r t a t i o n c o r r i d o r ; f a u l t s t r u c t u r e 收稿日期:2024-02-06.作者简介:桂 鹏(1982-),高级工程师.E -m a i l :1242391809@q q.c o m 隧道工程在国民经济中发挥了极其重要的作用,在水利工程中可以作为重要的输水渠洞,在交通工程中可以穿越长距离的山体,在矿产工程中则可以作为关键的运输通道[1]㊂隧道工程在修建过程中不可避免地穿越921建材世界 2024年 第45卷 第2期各种复杂的地质体,如断裂带㊁岩溶发育区等㊂这些地质体可能引发施工过程中的地质灾害,增加施工难度和风险[2,3]㊂因此,对隧道施工区域进行准确的地质勘察至关重要㊂在传统的地质勘察方法中,运用较多的勘察方法为地质钻探或槽探,尽管这些方法可以直接获取地层信息,但具有成本高㊁效率低等缺点[4]㊂相比之下,高密度电法具有数据采集密度大㊁分辨率高㊁成本低等优点,通过测量地下岩土体的电阻率差异,分析地下地质体的分布和性质,能够快速准确地提供隧道施工区域的地质信息[5]㊂在隧道工程勘察中,高密度电法不仅可以用于岩溶发育区㊁断裂带等不良地质体的探测,还可以用于基岩起伏㊁岩性分界等方面的研究㊂基于此,论文以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目为研究对象,运用高密度电法对场区岩土体的视电阻率进行实测,分析隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态,研究成果可为类似工程提供参考和借鉴㊂1工程概况贵池区公共矿产品运输廊道建设项目位于池州市贵池区梅街镇横山矿区,北距池州市区22k m,距池州港码头约28k m,行政区划隶属贵池区梅街镇潘桥村㊂廊道运输线路自横山起,终至乌沙公用码头,线路里程为K0+000~K36+450,里程总长约36.45k m,廊道运输线路共设置10个隧道段㊂为查明隧道洞身段地层岩性㊁岩体风化程度㊁隐伏地质构造的分布及基岩面起伏形态,对项目C1-02㊁C1-03隧道段进行高密度电法勘察, C1-02隧道勘察里程段为K1+870~K2+670;C1-03隧道勘察里程段为K2+710~K2+900㊂2场区工程地质特征及地层电性特征2.1场区工程地质特征勘察场区位于皖南山区西北边缘,区域地貌属低山地貌㊂区域地面标高+58.12~+120.5m,勘察场区内最高点位于C1-02隧洞中部,标高+120.5m,最低点位于C1-02隧道起始段,标高+58.12m左右,相对高差达62.38m左右㊂C1-02㊁C1-03隧道段周边出露地层主要为:志留系下统高家边组㊁志留系中统坟头组和第四系㊂基岩地层总体走向北东向,倾向南东㊂志留系下统高家边组(S1g)分布于C1-02㊁C1-03隧道洞身段,上段为黄绿色中薄层长石石英细砂岩,中段为黄绿色页岩㊁薄层长石细砂岩,下段为灰色㊁灰黄色泥岩㊁粉砂质泥岩;志留系中统坟头组(S2f)分布于勘察场区西部,主要岩性为紫红色厚层状岩屑砂岩㊁泥质粉砂岩㊁石英细砂岩;第四系(Q4)勘察场区内不均匀分布,属现代沉积,主要为灰褐㊁灰黄色粘土㊁砂质粘土㊁粉细砂及砂砾层㊂2.2场区地层电性特征岩土体物性差异与其密度㊁强度等参数关系密切㊂岩土体物性的差异是开展物探工作的基础,不同的物探方法对岩土体物性条件有不同的要求㊂高密度电法的勘察基础为岩土体的电性参数的差异,比如视电阻率㊁介电常数等㊂隧道场区的下伏基岩主要为泥质粉砂岩㊁石英砂岩,根据区域工程经验,场区各类岩土体的视电阻率经验值如表1所示㊂从表1中可以判断场区岩土体视电阻率值由大到小依此为泥质粉砂岩(3200Ω㊃m)㊁石英砂岩(2860Ω㊃m)㊁第四系(86Ω㊃m)㊂浅部残坡积层㊁全~强风化层的电阻率相对于下伏完整基岩表1岩土体的电性参数岩性样本数电阻率ρ/(Ω㊃m)变化范围平均值第四系5555~12086灰岩30885~99832194石英砂岩101079~63972860泥质灰岩121075~63502934泥质粉砂岩101000~67003200硅质页岩30129~501338表现为低阻特征㊂在基岩破碎区㊁风化裂隙区与完整基岩具有明显的电性差异,完整基岩的电阻率较高,当岩层中存在地质构造(断层破碎带㊁破碎区等)时,由于含水量㊁含泥量等的增加,其电阻率相对围岩呈低值异常[6,7]㊂综合隧道场区不同地层岩性的电性差异特征,隧道场区具备高密度电阻率法勘探的地球物理条件㊂3高密度电法的现场测试方法3.1高密度电法的观测系统高密度电法野外工作采用的仪器为深圳市赛盈地脉技术有限公司研发的G D-10型直流电法测量系统㊂031建材世界2024年第45卷第2期该系统是勘查浅部地层较为理想的仪器设备㊂勘察前对仪器的各项技术指标和性能作了系统检查和测试,整体工作稳定正常,完全满足生产要求㊂设备分发射模块和接收模块,发射模块最大发射功率为3200W ,最大发射电压为ʃ800V ,最大发射电流为ʃ4A ,发射脉冲类型为方波,可发射脉冲宽度为0.5s ㊁1.0s ㊁2.0s ㊁4.0s ㊁8.0s ㊁16.0s 和32s ;接收模块电压测量范围为ʃ24V ,电压精度为0.3%ʃ1μV ,电流精度为0.3%ʃ1μA ,自电补偿范围为ʃ10V ,工频干扰大于95d B (50H z 或60H z 可选),迭代次数为1~255次㊂根据工作的设计及施工条件,高密度电法采用温纳-施伦贝尔装置㊂其电极排列方式为A ㊁M ㊁N ㊁B (A B 供电㊁M N 接收),测量过程中M N 为一个电极距保持不变,A M ㊁N B 的距离随间隔系数的递增逐次由小到大变化,电极排列如图1所示㊂隔离系数每测量5层,M N 增大一个电极距㊂跑极方式为垂向测深,经随机的数据转换软件,转换成剖面数据,数据按间隔系数由大到小的顺序存储,结果为倒梯形区域㊂3.2 高密度电法的数据处理首先沿测线方向按工作设计的电极距固定好电极,并与测量电缆连接㊂电极与电缆布置好后,先进行电极接地的测量,查看各电极接地情况㊂如某根电极接地电阻过大,则重新布置或对电极进行浇水,以降低接地电阻㊂在保证各电极接地良好的情况下进行数据采集,对采集的数据现场监控,查看电场电压值,如过低则增加供电电压[8]㊂对高密度电法测线中电极的相对高程进行测量,以备后期数据处理时进行地形改正㊂高密度电法沿着隧道走向布置纵剖面1条,点距10m ,剖面长度1340m ㊂测量结束后数据现场传输至电脑,利用电法专业反演软件进行初步反演,查看数据质量㊂对现场采集的原始资料进行全面检查㊁复核㊁并将观测数据转换成二维高密度电法反演程序格式进行存贮㊂正反演计算㊁成像采用2D R E S 高密度电法反演程序处理软件,具体流程如图2所示㊂4 高密度电法解译及成果分析根据C 1-02㊁C 1-03隧道段物探成果资料的整理分析可知,查区内地质条件比较复杂,不同隧道段的岩性差异较大,隧道进㊁出口段及浅埋段的覆盖层厚度㊁岩体风化程度及岩体的完整程度在不同测段表现出较大差异㊂100线为C 1-02㊁C 1-03隧道的高密度电阻率法纵剖面,沿隧道轴线布置,剖面长度1340m ,方位角112ʎ,解译结果如图3所示㊂在隧道工程高密度电法勘察成果中判断地层的分层,最为重要的是电阻率之间的相互差异㊂在第四系覆盖层中,其电阻率较低,因此,在图3中可以看到低阻在表层的连续分布,而高密度反演剖面的深部的低电阻则不可能为第四系土层,而是破碎的岩层或者断裂构造,因此可以看到,在F 21和F 22相对应的高密度反演剖面中存在与断裂构造倾角一致的低阻带,并与表层的低阻相连㊂根据100线高密度电阻率综合剖面图,浅部视电阻率呈低值反映,深部呈高值反映,整个断面的层位清晰,反映出了测区内地层的整体变化特点㊂高程130~50m 范围内,ρs =50~250Ω㊃m 呈低阻反映,解释推测为第四系残坡积层(含基岩风化层)的反映,浅部残坡积层(含基岩风化层)厚度在0~12m ,整体呈不均匀131建材世界 2024年 第45卷 第2期分布;高程120~-50m 范围内,ρs =250~7000Ω㊃m 呈高阻反映,结合地质资料,解释推测为志留系下统高家边组(S 1g )细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映㊂在剖面的1480~1550号点(隧道里程K 2+513),ρs =150~350Ω㊃m 呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,解释推测为断裂构造或基岩破碎带的反映,命名为F 21;在剖面的2000~2070号点(隧道里程K 1+988),ρs =50~250Ω㊃m 呈低阻下凹异常反映,结合地质资料,解释推测为断裂构造或基岩破碎带的反映,命名为F 22㊂C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800里程(100线的1250~1340号点)呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层(含基岩全风化层)厚度较大㊂5 结 论a .C 1-02㊁C 1-03隧道段基岩地层为志留系下统高家边组(S 1g )中~微风化石英砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩㊂整个隧道段地层总体分为两层,浅部呈低电阻率为第四系残坡积层(含基岩风化层),深部高电阻率层为志留系下统高家边组(S 1g )中~微风化细砂岩㊁粉砂岩㊁粉砂质泥岩的反映㊂b .C 1-02隧道洞身段共圈定2处断裂构造异常,编号依次为F 21㊁F 22,其中,①F 21断裂构造位于隧道里程K 2+513处(剖面的1480~1550号点),呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,F 21构造走向北东,倾向南东,产状较陡;②F 22断裂构造位于K 1+988处(剖面的2000~2070号点),呈低阻断开状异常反映,结合地质资料,F 2构造走向北东,向南东倾斜㊂c .C 1-03隧道入口处K 2+710~K 2+800里程(100线的1250~1340号点)呈低阻异常反映,解译为浅部覆盖层(含基岩全风化层)厚度较大㊂参考文献[1] 黄小年,郭高峰,张本涛.综合物探技术在隧道勘察中的应用研究[J ].公路,2022,67(5):22-25.[2] 康 耀,杜安鹏.综合物探技术在云南龙堡隧道地层勘察中的应用研究[J ].工程地球物理学报,2023,20(4):446-453.[3] 石战结,余天祥,韩文功,等.采空区地震与电法探测数据的联合反演研究及应用[J ].地球物理学进展,2020,35(1):345-350.[4] 任士房.声电效应在隧道地震波场物理模拟中的应用研究[D ].成都:西南交通大学,2012.[5] 邓弟平,王俊杰,邓文杰,等.高密度电法在玄武岩熔空洞探测中的应用[J ].重庆交通大学学报(自然科学版),2012,31(1):98-102.[6] 王志鹏,刘江平,易 磊.2D ㊁3D 高密度电法探测断层效果及其应用[J ].科学技术与工程,2019,19(25):75-82.[7] 谭 明,吴传勇,刘景元.高密度电法在乌鲁木齐市活断层项目中的应用实例[J ].内陆地震,2008,22(2):135-142.[8] 孙茂锐,丁 昕,李 星,等.高密度电法和地质雷达在安徽某隧道岩溶探测中的应用[J ].勘察科学技术,2023(3):53-56.231建材世界 2024年 第45卷 第2期。
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。
高密度电法在滑坡勘察中的应用分析
高密度电法在滑坡勘察中的应用分析高密度电法在勘察中有着独特的优点，目前在各行业的勘察中已被广泛运用于工程实际中，笔者主要通过现场工程实例，分析了高密度电法在滑坡工程勘察中的应用，对勘察成果进行了研究，为今后高密度电法在工程中的运用提供参考。
Key words：high-density electrical method；investigation；landslides0.引言高密度电法应用技术是近几年发展应用起来的地球物理电法勘探技术，其工作原理与传统的电法勘探基本相同，其地球物理前提是被勘探体中介质的电性差异。
通过向被勘探体加入一定电压、电流的直流电，由于被勘探体中介质不同或电性存在差异，致使被勘探体存在电位、电流异常，这种异常经过反演得到被勘探体内部结构。
高密度电法技术与传统的电法勘探相比，具有一个排列多电极同时作业、极距根据需要可以加密调整、野外工作效率高、勘探精度高、勘探深度大等优点。
1.工程地质条件1.1滑坡区地形、地貌场地地貌属于低山区沟谷斜坡区，河谷横断面呈敞口的“U”字型，河床区地形较开阔平缓，滑坡位于河右（南）岸见图1。
1.2滑坡形态该滑坡在平面形状呈扇形，立体形态具“圈椅”状，滑坡区各边界比较明显，前缘位于河右岸坡脚处，后缘以坡度明显变陡处为界，左侧以冲沟为界，右侧以冲沟左岸岸坡坡肩为界，滑坡主滑动方向359°，坡度约15°～25°，局部较陡，可达35°，滑坡平均纵长225m，平均横宽400m，滑体厚11.5-13.6m，平均厚12.6m，滑坡体积约113.4万m3，属大型土质滑坡。
滑坡于暴雨后产生局部蠕滑，后缘形成错坎高约0.5-1.5m，见横向张裂缝发育，长度可达20m，宽约0.1-0.3m，并在中下部见有泉水出露，前缘出现滑塌，滑坡体目前处于局部蠕动变形阶段。
1.3地质情况根据钻孔揭露，场地区地层主要由第四系全新统冲洪积层（）、第四系全新统滑坡堆积层（）、第四系全新统坡洪积层（）和奥陶系下统老尖山组（）泥灰岩等组成，现分别描述如下：（1）第四系全新统冲洪积层（）卵石：灰色、灰白色，潮湿-饱和，稍密-中密，颗粒组成：>200mm，漂石零星分布，含量约10%，粒径一般20-25cm，最大可达45cm，200-20mm 卵石约占50-60%，粒径一般为2-15cm，20-2mm 圆砾约占10%，颗粒成份主要由灰岩、砂岩、花岗岩，中等风化，分选性差，排列混乱，磨圆度一般，呈次圆-次棱角状，形态多呈长椭圆形。
高密度电法在水利水电工程地质勘察中的应用
高密度电法在水利水电工程地质勘察中的应用摘要：随着经济社会的发展，水利水电工程成为了重要的基础设施。
然而，由于自然环境和人为因素的影响，这些工程在运行中也会出现一些险情，如大坝防渗体系失效和老化等。
这些问题如果不及时发现和解决，就会给经济和财产带来巨大的损失。
因此，定期勘察和评估水利水电工程的安全状况显得至关重要。
在此过程中，一种名为高密度电法的无损探测方法成为了研究的热点。
这种方法可以探测出坝体内的渗漏和洞穴等隐患，为工程的安全保障提供了有力的技术支持。
然而，高密度电法的解译也存在一些困难。
由于受多种因素的干扰，如地下水、岩土地质等，其结果的准确性并不能完全保证。
因此，识别典型渗漏隐患异常体的电阻率响应特征就成为了解决问题的关键。
关键词：高密度电法；水利水电工程；地质勘察；应用1高密度电阻率法主要特征在水利水电工程勘测中，由于复杂的地质环境和复杂的地形，常规的勘测方法往往难以满足勘测的需求。
而高密度电阻率勘测技术可以提供更准确的勘测结果，因此在水利水电工程勘测中得到了广泛的应用。
高密度电阻率勘测技术具有以下特点：首先，高密度电阻率勘测方法一次性布设电极，可以灵活采用多种排列形式，自动化采集信息，有效预处理数据。
这些特点可以大大提高勘测的效率和准确性。
其次，高密度电阻率勘测方法解释方便，勘测能力强，信息丰富。
这些特点使得勘测结果更加可靠，可以更好地指导水利水电工程的建设。
此外，高密度电阻率勘测方法成本低廉，效率高。
这些特点使得勘测技术能够更广泛地应用于水利水电工程的勘测中。
高密度电阻率勘测技术在水利水电工程勘测中应用广泛，主要包括岩溶勘测、断层勘测、渗漏勘测、基岩面调查等。
这些勘测内容都是水利水电工程勘测中不可或缺的内容，因此高密度电阻率勘测技术在水利水电工程勘测中的应用也变得越来越广泛。
总之，高密度电阻率勘测技术在水利水电工程勘测中的应用具有广泛的前景和重要的意义。
未来，随着勘测技术的不断发展和完善，相信高密度电阻率勘测技术在水利水电工程勘测中的应用也会越来越广泛，为水利水电工程的建设提供更加可靠的技术支持。
高密度电法的原理及应用
高密度电法的原理及应用1. 引言高密度电法（High-Density Electrical Method）是一种地球物理勘探方法，利用电流通过地下的传导率差异来揭示地下的电阻率变化。
该方法广泛应用于矿产资源勘探、地下水资源评价、环境地质调查等领域。
本文将介绍高密度电法的原理及其在不同领域的应用。
2. 高密度电法的原理高密度电法是一种电阻率测量方法，通过电极对地的注入电流和测量地下电势差来反推地下电阻率分布。
其原理基于地下不同岩石和介质的电导率不同，从而推断地下结构和成分变化。
高密度电法的原理如下： 1. 在地表上选取适当的测线布设电极，并在地下注入一定电流。
2. 通过一组电极对地的电流注入和另一组电极对地的电势差测量，得到地下电压分布图。
3. 根据电流和电压数据，计算地下电阻率分布。
4. 通过解释电阻率数据，推断地下的岩石类型、含水性、断层和构造等信息。
3. 高密度电法的应用3.1 矿产资源勘探高密度电法在矿产资源勘探中发挥着重要作用。
通过测量地下电阻率分布，可以推断不同岩石类型和含矿石层的存在。
应用高密度电法可以帮助勘探人员快速找到潜在的矿产资源，指导矿区的开发和利用。
3.2 地下水资源评价高密度电法在地下水资源评价中也具有广泛的应用。
地下水的存在和分布与地下岩层的含水性和渗透性有关，而这些特性可以通过电阻率来反映。
通过高密度电法测量，可以快速获取地下水含水层的位置、厚度和均匀性等信息，为地下水资源开发和保护提供重要依据。
3.3 环境地质调查高密度电法在环境地质调查中的应用也日益广泛。
例如，在城市土地开发过程中，为了评估土壤和地下水的环境质量，需要了解地下污染源的存在和扩散情况。
高密度电法可以通过测量电阻率来揭示地下的地质层分布和污染程度，为环境保护和治理提供重要信息。
4. 结论高密度电法是一种有效的地球物理勘探方法，应用广泛于矿产资源勘探、地下水资源评价和环境地质调查等领域。
通过测量地下电阻率分布，可以推断地下结构和成分变化，为资源开发和环境保护提供重要依据。
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: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。
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高密度电法在工程勘察中的应用
潘文龙
山西阳煤集团碾沟煤业有限公司山西阳泉
【摘要】高密度电法属于工程勘察中比较常用的一种物探方法，其具有工作效率高、自动化程度高、异常现象直观等特点，因此在煤矿工程开采过程中得到了广泛的应用。
借助高密度电法可以对煤矿井下的采空区、断层、含水层等有个直观的了解和掌握，从而为煤矿工程后续的开采工作提供一定的借鉴和参考，有效的降低了不必要的灾害，提高了煤矿工程的开采效率。
【关键词】高密度电法；煤矿工程勘察；应用
高密度电法在煤矿开采阶段得到了广泛的应用，其能够获取更加丰富、全面的地质信息，可以准确的对地下介质的地电情况进行反映，从而更好的提高了煤矿工程勘察的效果和质量。
在煤矿生产过程中，地下空洞（裂隙、空隙等）、采空区、断层、含水层等，这些都会对煤矿工程的正常开采产生或多或少的影响，借助高密度电法能够对上述现象进行准确的探测，从而为煤矿的正常、安全开采提供保障。
1.高密度电法概述
1.1高密度电法含义
实际上，高密度电法隶属于电阻率法的范畴，其一般是在常规电法勘探的基础上进行不断的改进和创新而发展起来的一项新技术手段。
高密度电法是根据岩土体的电性差异来进行判别的，通过对地下岩体施加电场，来发现地下传导电流的分布和变化规律。
实际上，高密度电法是借助微机来对测量电极和供电电极进行有效的选择和控制，这样不仅可以有效的提高设备的数据采集效率，而且还能提高测量的准确性。
高密度电法是阵列勘探方法，在进行野外测量的过程中，一般需要把几十至上百根电极按照一定的方式置于测点上，借助微机工程电测仪和程控电极转换开关就能够实现对数据的快速采集。
然后把测量的结果传送至微机上对数据进行针对性的处理，从而获取地电断面分布的解释结果。
同时，电阻率剖面图是高密度电法测量中比较常用的表示方法，其一般采用拟断面彩色图、等值线图或灰度图来对相关数据进行有效的采集，其能够直观的反映地电断面任何一个测点的电阻率变化情况，因此在煤矿工程勘察中得到了广泛的应用。
1.2高密度电法的特点
与常规电阻率法勘探相比，高密度电法具有如下几个方面的特点：（1）电极布设通常需要一次性完成，这样一来不仅可以有效的降低由于电极设置而对测量结果的影响，而且还能够实现野外数据的快速自动测量；（2）能够实现多种电极排列方式的扫描测量，可以全方位的获取地电断面结构特征信息；（3）能够完成对相关数据资料的预处理，并直观的呈现出剖面曲线形态，而且脱机处理后能够完成各种成果图件的自动绘制和打印；（4）野外数据能够进行自动化或半自动化采集，通常一个测点只需要大概2-5秒钟就能够完成，而且能够有效的避免由于人为原因产生的误差；（5）效率高、成本低、信息丰富、解释方便，有效的提高了煤矿工程的勘察效果。
2.高密度电法在煤矿工程勘探中的应用现状
2.1供电时间、极化补偿问题
在对煤矿工程进行电法勘探的过程中，电极的极化电位一般包括了以下几方面：（1）当把金属电极插入地面之后，会导致土壤与金属电极表面之间出现一定程度的接触电位；（2）地面本身具有自然电位；（3）当有一定电流通过时，在土壤内部、电极与土壤之间会出现离子迁移现象，一旦断电后则会引起离子的继续扩散，从而产生了一系列的电位。
同时，这些电位一般会随着时间和温度的变化而变化，并且其变化的大小范围一般在毫伏(mV)级以上，此时对于分辨率比较高的仪器反而无法发挥更好的效果。
在激化极化法中，待测的有用信号属于第三种电位，其一般属于干扰信号。
而第一和第二种电位具有稳定性的特点，并且离子迁移过程中所产生的电位与供电时间、电场强度成一定的比例。
通常情况下，高密度电法具有非常快的数据采集速度，并且一般在供电电极完成供电之后，就会立刻转换成测量电极。
但是由于转换的时间非常短暂，而此时的极化电位下降速度比较慢，从而对测量结果产生较大的影响，诱发d s值畸变。
2.2方法选取存在非适宜性
在煤炭工程中高密度电法得到了广泛的应用，但是由于受到地形起伏、场地范围的限制，一般要求高密度电法选择MNB和AMN的三极装置，就好比常规电法的三极装置一样。
但是这样的方法在电性界面附近会由于d s电流密度的非线性改变，而导致MN极的电位差出现一定幅度的阶跃，致使d s出现规律性畸变，影响测量结果的准确性。
实际上，在电性界面两侧会出现比较明显的阶跃状改变，具有比较强的值畸变程度，但是超出地质范围的各极距，一般不会出现比较明显的d s畸变现象。
对于三极装置，一般可以根据联合剖面的方法对其进行测量，但是其需要把最终的测得结果按照对称四极装置进行处理。
2.3其它电性干扰
在进行高密度电法测量过程中，周围的高压输电线及埋设的各种电缆、线缆等都会对其测量结果的准确性产生影响，一般以电磁感应的方式来对测量结果进行干扰。
其中d s畸变的主要特征表现为：d s畸变值一般会根据干扰源所具有的频率特征来进行周期性的改变，并且d s畸变量往往与测线至干扰源之间的距离r的平方成反比例关系。
实际上，大量的实测数据都会受到不同干扰因素的影响，所以在对相关数据进行处理的过程中，需要采用五点或七点等圆滑方法来对其进行反演、成像处理。
3.煤矿工程勘察实例
3.1测区概况
该矿区基本呈现为北西倾斜的单斜构造，其倾角在1°左右，产状较平缓，并且在开采范围内未发现大的褶曲及断裂构造。
通过该区的地面观测和钻孔揭露资料，地层上到下依次为第四系（Q4）、第三系（N2）侏罗系中统延安组（J2y）及三叠系上统永坪组（T3y）。
矿区主要开采的煤层为侏罗纪延安组，共有3-1、4-2、4-3、5-24层可采煤层。
但是由于各种条件的限制只对3-1号煤层进行了开采，煤层埋藏深度在0-125m。
而3-1号煤层的开采厚度在2.67～3.16m，平均2.69m。
3-1号煤层具有结构简单、规律明显、煤层厚度变化不大、不含夹矸等特点，属于稳定型煤层。
3.2资料整理及解释
3.2.1资料整理
将高密度电法测量过程中所得到的数据传输至计算机后，借助BTRC程序将相关数据转化为可供SURFER程序和Res2dinv程序识别的数据格式。
对于数据资料的解释选择了RES2DINV程序来对其进行反演计算，然后将计算所得到的结果进行综合、系统的分析和对比，将其中由于电极周围的局部不均匀体或地形产生的感染剔除掉，以达到去伪存真的效果。
最后根据采空区岩石电性特征来选择与之相对应的等值线色彩和间隔，从而生成地质解释剖面示意图。
如图1所示，该剖面图的横轴为点号（单位米），纵轴为地面向下埋深，色标为反演模型的视电阻率值大小（单位Ω·M）。
图1 A1线地电影像剖面图
3.2.2资料解释
从图1中可以发现，该剖面层位比较完整，仅在203-205号点的位置下方68米的位置出现了电阻率＜65Ω·M的低阻凹陷区，判断可能为煤层采空后充水所致。
3.3地质成果
通过对高密度电法测量的数据进行解释后可以准确的圈定3-1煤层的采空区。
然后借助四组12个钻孔来对高密度电法圈定的采空区进行验证。
根据现场实际情况，将每组钻孔的间距控制在4～7米之间，经过最终的钻孔验证后发现与高密度电法解释结果基本一致。
4.结束语
与其它探测方法相比，高密度电法具有工作效率高、自动化程度高、异常形象直观等特点，因此在煤矿工程勘察中得到了广泛的应用，并取得了比较理想的结果。
本次在对3-1煤层采空区的范围、深度进行勘察时，将高密度电法与钻探技术有效的结合在一起，准确的判定出采空区位置，不仅为煤矿工程的后续开采提供了参考，而且还能够确保煤矿的安全开采，提高煤矿企业的经济效益。
参考文献：
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[2]张建锋,崔树军.高密度电法在工程勘察地下空洞探测中的应用[J]煤炭技术,2015,2(10):57-58.
[3]彭大志.关于工程勘察应用高密度电法的探究[J].山东工业技术,2015,6(5):73-74.
作者简介：
潘文龙，1987年5月，男，河北宁晋，2012年7月毕业于中国矿业大学电气工程及其自动化，现助理工程师，从事电气工程及其自动化。