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摘要：随着社会的不断发展，城市规模的不断扩大，工程建设类别的增多向工程地质的勘察工作提出了更高的要求，传统单一的地质钻探技术已经不能满足当前满足工程的需要。

这就要求岩土工程人员跟进时代的发展，不断加强对新技术的研究，在对地下地质条件进行测定时采用多种勘测手法综合勘测，以便能够为设计方提供高质量的勘察资料。

基于此，文中笔者就高密度电法的工作原理及岩溶地质进行了简要的阐述，并根据工程实例说出了高密度电法在工程勘察中的应用。

关键词：高密度电法、工程勘察、电阻率一、前言随着我国各大城市规模的不断增大，工程建设作为关系民生的重要项目受到社会各界的密切关注。

岩溶是工程建设中最严重的地质现象，但是由于在指定的比较小的范围内，岩溶发育的不稳定性、随机性及隐藏的特点，给区内岩溶的分布及其发育情况的详查带来很大的难题，而仅依靠钻探办法难以达到人们预期的结果。

在我国的矿产勘察与项目建设中大部分都采用高密度电法，高密度电法利用岩溶与围岩在电性上普遍存在的差别，能很快的探测出岩溶的各方向生长状况，进而运用合适的办法来防止灾害的产生。

笔者通过列举下面的几个运用，证明高密度电法在工程岩溶勘察的桥基和隧道中适用性及准确性。

二、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，在岩石的电阻率差异，矿石为基础，通过对电场分布的特点和变化的空间差异的观察和研究，查明地下地质构造和寻找地下非均匀电体的地球物理勘探方法的一类。

两种方法在数据采集过程中结合电阻率曲线和电阻率测深观测系统，高密度电阻率的方法，因此，大量的数据收集，对观测数据的准确性，在电异质体的检测取得了良好的地质效果。

如图1所示，当地面A2，B2电源的输入电流强度，形成地下稳态电场E，以A2、B2的中点为Ｏ为中心，1／3A2B2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ΔＵ，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：图1：高密度电法探测原理示意三、岩溶地质及地球物理特征1、地质特征岩溶的岩性基本都是碳酸盐岩，常见的有泥灰岩、白云岩、白云质灰岩、以及灰岩等。

高密度电法在公路工程地质勘察中的应用摘要：随着经济的不断发展和基础实施的完善，我国交通建设事业得到空前的发展。

但是，由于人们购买能力的提升，目前道路交通建设情况还不能满足实际需求，导致交通拥堵和交通事故频发，因此要进行公路扩建。

在实际公路工程建设中，要综合考虑车流量和车载重，严格控制公路质量问题。

勘察工作是后续工程开展的基础和保障，会对公路最终施工效果产生直接影响。

因此，公路勘察方法必须科学严谨，而高密度电法能够快速准确地收集数据，最大限度地减少误差。

关键词：高密度电法；公路工程；地质勘察；应用1高密度电法简介1.1高密度电法基本原理高密度电法是一种工作效率较高的探测方法，通过调整电阻率，增加测量中的测点密度，并借助电场作用，分析不同岩层的电场异常现象，得出施工线路中岩层、地质构造等方面的问题。

高密度电法的排列组合参数多种多样，电极转换灵活，可以实现地质纵向和横向的二维探测，收集目标区域的地质数据，为工程施工提供准确有效的地质信息。

1.2设备组成高密度电法数据采集系统由3部分组成，即主机、电路电极转换器、电极系统。

测量系统具体流程分为三部分：开始前，将线接入多路电极自动转换系统，同时连接电法仪，使电极在采集过程中自动转换；测量时，利用单片机使其自动检查、自动控制位置变化、自动记录数据并存储电法仪中；测量后，数据在微机中得到处理，最后得到形象的数据图。

1.3高密度电法的优势相比传统的电阻率勘察法，高密度电法有其特有的优势。

一是根据实际应用可以具体地进行排列扫描，使得到的地质信息更为准确。

二是电极的布置可以一次性完成，降低了再布置的烦琐性和发生故障的可能性。

三是高密度电法在采集数据时可以实现自动化或半自动化勘测，避免了人为失误。

1.4高密度电法的注意事项首先，要注意接地电阻和电极布置的问题。

受施工现场的地质环境等因素影响，接地电阻和电极布置的技术难度较大。

因此，在设计布置接地电阻和电极时，尽可能选择湿泥土区域，以水作为导电体，以保证高密度电法测试结果的准确性。

岩土工程勘察中高密度电法的应用分析摘要：岩土工程勘察结果准确性将影响后续施工，而近年来多种新技术用于岩土工程勘察工作，高密度电法就是其中一种。

现阶段，高密度电法被用于勘察新疆地区岩土工程。

本文通过具体实例阐述了高密度电法勘探的方法原理和特点，分析了高密度电法在岩土勘察中的应用。

关键词：岩土工程；高密度电法；电阻率：勘察1 高密度电阻率法介绍高密度电法工作原理、常规电阻率法较为相似。

不同岩土体电性也不相同，高密度电法检测方法即向被检测岩土体施加电场，之后分析电流分布情况，并依据电流分布规律探析岩土情况。

和常规电阻率法一样,检测过程中，工作人员可利用A、B两个电极向地面输送电流（以I表示），之后检测M、N两级之间的电位差（以ΔV表示），并科学计算此地点的视电阻率值。

计算公式为：ρs=KΔV/I。

我们可依据检测到的视电阻率剖面，确定地下结构电阻率实际情况，最终达到明确地质情况的目的。

高密度电阻率法属于阵列勘探方式的一种。

在郊外进行岩土工程勘察工作时，需在探测点设置全部的电极，之后采用程控电极控制开关、微机工程电测仪，迅速、自动采集所需数据信息，并将这些数据信息保存到微机中，同时还可对这些数据信息进行研究并绘制出地电断面分布图示。

2 工程实例2.1 滑坡目的：推断滑动面及滑坡体。

1）断面测线长度为300m。

2）断面采用温纳法，电极距为5m，总电极数60个。

3）地质情况：依照勘察地质钻孔，主要地层为腐殖土、粉土、闪长岩。

4）断面解释：横向电阻率大致均匀分布，纵向物性层位较为清晰，且有规律可循，可依据相关数据了解边坡内部情况。

阻值变化范围（0-24589Ω.Μ）较大，表层0-6m为地表腐殖层电阻率在33～362Ω.Μ，6～19.5m电阻率在18Ω.Μ以下，层位均匀，起伏不大的粉土层。

19.5m以下电阻率在109Ω.Μ以上，推断为闪长岩；195-220m有滑坡裂缝。

1）断面测线长度为300m。

2）断面采用温纳法，电极距为5m，总电极数60个。

高密度电法在尼泊尔某水电站勘察中的应用摘要：准确地查明水电站坝址区地质地层状况，提供合理的岩土物理力学参数对坝址的设计至关重要。

本文介绍了高密度电法在尼泊尔某水电站跨河勘察实例，结合钻孔资料对高密度在厚覆盖层中的反演结果进行解释分析，阐述了高密度电法在厚覆盖层地区水电站勘察中较好的应用效果。

关键词：水电站勘察高密度电法厚覆盖层1.勘探区概况尼泊尔某水电站处在尼泊尔卡利甘达基河峡谷段，拟规划坝址区下伏地基结构复杂，根据前期地质勘探成果及现场踏勘情况，测区覆盖层多系第四系冲积物、残坡积物、崩积物等表层覆盖物，且覆盖层非常厚，成分主要为粘土、砂、粉砂及碎块石、卵砾漂石等。

基岩多为弱风化片麻岩、片岩为主。

确定使用高密度电阻率法对拟规划坝址区等处进行勘察，初步查明场地内岩土层的分布及构造等情况。

2. 高密度电法工作方法概述2.1高密度电法工作原理高密度电法作为地球物理勘探方法的一种，具有探测范围广、效率高等特点[1]。

高密度电法基于传统的对称四极直流电测深法基本原理[2]，是集电剖面法和电测深法为一体的电法勘探方法。

高密度电法自动化采集存储大量的数据点，提高了工作效率，并有效避免了人工操作可能出现的错误。

仪器采集的大量数据为反演提供基础，对小目标的浅层勘探提供了可靠的保证。

2.2装置选择及外业工作方法简述为保证高密度数据横向和垂向的反演精度，对排列装置的选择多次进行现场试验[3]。

经过验证，温纳抗噪性强，在地形起伏较大的时候数据质量稳定性较好，反演结果更加可靠。

对于水电站的坝址区勘察，选择温纳装置效果更好。

现场工作中选取了温纳（α）排列装置，温纳装置测量原理见图1。

A和B为供电电极，M和N为测量电极，在测量过程中A、B、M、N逐点同时自排列起始端向末尾段移动，并始终保证AM=MN=NB，最终可得到倒梯形电阻率断面。

图1 温纳排列装置测量原理示意图实际工作中，需根据勘探范围以及场地条件合理布置排列长度。

为确保电极接地良好，在高密度数据采集之前需对电极进行接地电阻检查，采集过程中供电电压根据规范合理控制。

高密度电法在工程中的实际应用
高密度电法在工程中的实际应用，高密度电法在工程勘察中应用十分广泛,是当今工程物探的一种主要方法。

但由于方法的局限性,受诸多方面的影响,电法异常解释具有多解性。

这就增加了资料解释的难度。

因此,在研判电法异常的同时,还结合地质情况等因素进行综合分析,对异常进行合理,准确解释。

高密度电法和传统的电阻率法相比,其基本原理大致相同。

不的是高密度观测中测点的密度较高,现场测量时,需将全部电极置在一定间隔的测点上只上,然后进行观测。

由于使用电极数量,且可以自由组合,这样我们可以获取的地电信息,可以像地震勘一样,使用覆盖式的测量方式。

与常规电法相比,高密度电法具有下优点:(1)电极一次性布设完全,可以减少干扰和测量的误差;(2)以有效的测量多种电极排列方式进行,获取关于地电结构状态的丰富的地质信息;(3)实现了对数据的自动化全部采集和收录,采速度快,没有人工误差和错误;(4)允许现场对资料实时和脱机处,大大提高了智能化程度。