浅谈工程物探中高密度电法的应用

196物探高密度电法在场地稳定性方面的应用研究王开江1，高子涵1，周机灵1，孙举孔2，陈闽昆2（１．云南省应急救灾保障中心，云南　昆明　６５００４１；２．云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南　昆明　６５０２１６）摘 要：高密度电法是一种常用的浅层地球物理勘察方法，具有效率高、成本低、解译方便、信息丰富等特点，近年来被广泛应用于地质、工程和环境勘察相关领域。

本文以某建筑场地为例，结合工区的工程地质条件，通过开展高密度电法勘察，基本划出了场地原沟壑分布、回填土填埋范围及地下软弱层分布情况，为场地的稳定性研究和下一步工程治理提供了地球物理依据。

关键词：浅层地球物理勘察；高密度电法；场地稳定性；古河道探测中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２２－０１９６－３Study on the application of High Density Resistivity Method in stability of the siteWANG Kai-jiang 1, GAO Zi-han 1, ZHOU Ji-ling 1, SUN Ju-kong 2, CHEN Min-kun 2（１．　Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　Ｒｅｌｉｅｆ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００４１，Ｃｈｉｎａ；２．　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０２１６，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｍｅｔｈｏｄ，　ａ　ｗｉｄｅｌｙ　ｐｏｐｕｌａｒ　ｎｅａｒ－ｓｕｒｆａｃｅ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｓｕｒｖｅｙｓ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，　ｌｏｗ　ｃｏｓｔ，　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ｆｏｒ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，　ｗｅ　ｔａｋｅ　ａ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｉｔｅ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｓｈｏｗ　ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｉｇｉｎａｔｅ　ｒａｖｉｎｅｓ　ｂａｃｋｆｉｌｌ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｗｅａｋ　ｌａｙｅｒｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｔｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．　Keywords: ｎｅａｒ－ｓｕｒｆａｃｅ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；　ｈｉｇｈ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｔｅ；　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｃｉｅｎｔ　ｒｉｖｅｒ收稿日期：２０２３－０９作者简介：王开江，男，生于１９９０年，汉族，云南玉溪人，本科，物化探工程师，研究方向：地球物理、地球化学和地质灾害防治。

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。

高密度电法应用技术一、工作原理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。

二、G MD高密度电法仪性能指标及野外工作布置（一）仪器性能指标该仪器性能优越，与国外同类仪器相比，各项性能指标处于领先地位。

外业施工方便，一根电缆(10芯)覆盖整个剖面，国内首创，连接方便、灵活。

1、仪器性能指标参数(1) 最大电极通道数240道(2) 电位测量范围±10V，分辨率10μV(3) 电流测量范围±3A，分辨率0.01mA(4) 输入阻抗大于20MΩ（内部>100 MΩ）(5) 供电电流±3A，最大电压400V(6) 50Hz工频抑制≥60dB2、仪器性能指标测试结果高阻斜板高阻背斜（模型）直立铜板充水铜球（二）野外工作布置高密度电法技术野外工作测线布置根据勘探目的，结合场地情况（地质、地形等），进行布线设网。

电极数量、极距应根据勘探目标体的大小、埋深等因素进行选择。

下图为高密度电法野外工作示意图。

三、高密度电法应用领域高密度电法技术应用领域非常广阔，涉及到水利水电、公路、铁路、城市建设、环保、地矿等部门。

在水利水电部门，应用高密度电法技术，进行堤、坝的隐患（管涌、脱空、塌陷等）探测、江河水位探测、地下水位探测和找水等工作；在公路部门，应用高密度电法技术，进行地质构造探测（岩溶、断层破碎带、滑坡体等）、路基检测等；在地矿部门，高密度电法技术用来地质勘探、矿床探测等。

总之，高密度电法技术愈来愈来被工程界看好，其应用领域会被人们的实践不断扩大。

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。

高密度电法在工程勘察中的应用在建设发展中，遇到越来越多的复杂岩土地基，传统的勘察测量方法很难满足实际需要。

因此，本文分析了高密度电法的原理、特点，列举高密度电法在工程实例。

浅述了高密度电法的实际应用。

标签：高密度电法工程勘察应用随着工程勘察市场竞争日益激烈，很多的勘察单位为了提升自身综合实力，不断引进各种先进的原位测试方法，以提高勘察的技术水平和精度。

其中高密度电法能够对整个场地进行全方位的测深勘察，对岩土地层进行合理的划分，可以有效保证实际工作中的准确、效率。

因此，本文就针对高密度电法在工程勘察中的应用展开浅述。

1高密度电法法系高密度电法兴起与上个世纪80年代，随着科学技术的发展，电极转换器的研发成功，使得数据采集效率不断提高。

与传统的电法相比，高密度电法的信息量更大，可以充分利用实测数据进行反复的分析。

1.1高密度电法的工作原理在实际勘察测量过程中，采用高密度电法最重要的前提就是岩土工程介质中在导电性能方面，存在不同程度的差異。

在使用过程中，高密度电法会通过A 和B两个电极向地下通电，从而建立一个人工电场，通过工作人员对地上M和N的电极测量电位差，然后记录下每个记录点的视电阻率值。

把测量出来的实测视电阻率值输入到电脑中，再经过合理有效的处理和解释后，进行地层的划分。

与其他一般电法不同，高密度电法是一种阵列勘探。

工作原理及工作系统示意详见图1、图2。

1.2高密度电法的主要特点高密度电法就是高密度条件下的电阻法，主要根据岩石和土壤不同的导电性为基础，是一种在施加稳定电流场的前提下，分析和研究地下传导电流分布规律的方法，其测排点距离小。

高密度电法能够进行二维地电断面测量，还可以进行多种电极排列方式的扫描探测，具有点距小、采样密度高的特点；另外，高密度电法的另一个重要特点就是可以采用交叉测量和供电方式，最大限度的提高分辨能力，降低外界因素的干扰。

1.3高密度电法的优势高密度电法需要的成本较低、效率很高，信息采集全面。

高密度电法勘探在工程勘察中的应用摘要：作为一种物探方法，高密度电法除了具有测点密度高、测得信息量大、信息较为准确等特点，并且对所测对象不会造成损伤，探测结果较为直观、精准，已广泛应用于矿山、水文、灭火、城市地质等各工程领域本文首先对高密度电法的原理进行了简要描述，接着阐述了告密度电法勘探在工程勘察中是如何运用的。

关键词：高密度电法;工程勘察;应用;反演处理引言随着我国经济的不断发展，国家的基础设施建设越来越完善，大量工程正在如火如荼的进行，同时对工程地质勘察的精度也越来越高，勘察工作也要越做越全面和详细。

而高密度电法以其数据采集量大、工作效率高、成本低、信息丰富、解释方便等优点在水利工程地质勘探中得到了广泛的应用。

但高密度电法仍存在有一定的局限性，仍是从事物探工作要逐步解决、多加研究的课题。

髙密度电法相对于其他勘探技术而言，具有更简便的操作，拥有先进性、经济性等特点，且是一种直流电法勘探技术。

高密度电法勘探目前已经被广泛应用于矿产勘察、石油勘察、地热资源勘察、不良地质现象勘察等领域。

相对于传统的勘探激素而言高密度电法勘探技术具有信息量大，对探测对象所造成的损伤小，测点密度髙等特点。

利用这种勘探方法所得到的数据直观且准确，勘探成果髙效，其在我国工程勘查的运用已经越来越广泛。

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集中了电剖面法、电测深等方法的优势，是一种全新的物理勘探方法，该方法不仅提供了地下一定深度范围内电性的横向变化，也提供了垂向电性的变化。

其基本工作原理是利用地下介质构成和分布的不均匀性，会导致发射的电流分布发生相应的变化。

地下介质电位的改变可以转换成相应的电阻率，通过观测记录相关电阻率的差异来研究分析在电阻率在不同空间上的分布特点和变化规律，形成多方位投影数据资料，并最终反演成像，得出隐伏地质构造和岩溶、风化层、滑坡体等地下介质分布情况以及构成的精准结构。

1.2高密度电法大特征识别根据已有地质资料，可以看出，不同岩层有着不同的物理性质。

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。

高密度电法在物探工作中的应用本文从高密度电法在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块物探工作的实际应用方面出发，通过在该区块开展高密度电法视电阻率测深测量，以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。

本文重点对高密度电法探测玲珑镇大蒋家村拟建尾矿库中遇到的几个关键技术问题开展研究，为该区块工程地质勘察设计施工提供可靠的物探资料。

标签：隐患探测采空区地球物理特征应用1 概述高密度电法与其它探测方法相比较，具有自动化程度高、工作效率高、异常形成直观等优点，在工程地质勘察领域、地质灾害调查以及考古等诸多领域得到了广泛应用并取得了良好的效果[1]。

20世纪80年代中后期，我国地矿部门率先开展了高密度电阻率应用技术的研究，从理论和实际相结合的角度，进一步探讨、完善了相关理论及有关的技术问题。

近些年该方法先后在一些工程地质调查中取得了明显的效果。

探测采空区及断裂构造破碎带存在是地质勘探的一个重要任务。

近年来，有关采空区问题的普遍性和对人类生命财产安全的威胁，已引起各国的高度重视[2-3]。

我院于2011年3月1日至3月2日在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块开展了高密度电法视电阻率测深测量，以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。

本次工作共完成高密度电法剖面测量3条，施工剖面总长640m，共320个物理点，点距为2m。

2 研究区的地质（或项目）背景2.1 研究区的地质概况。

①地层。

区域内出露地层有新太古代胶东岩群、新生代第四系松散堆积物[4]。

根据胶东岩群中金含量较高及全球太古代火山沉积绿岩建造普遍富金的规律，结合胶东岩群在后期岩浆构造活动中遭受破坏、改造、演化的历史，认为胶东岩群为本区金矿成矿的原始“矿源层”，金元素应来源于由地球深处喷发的火山物质。

②构造。

a招平断裂。

南自平度山旺，向北经招远大尹格庄、招远城、台上、九曲蒋家直至龙口市七甲，全长100km。

断裂带走向35°～50°，总体走向40°，倾向南东，倾角35°～55°。

高密度电法的原理与应用1. 简介高密度电法是一种非侵入性地下勘探技术，通过在地下注入高频电流，通过监测地下电阻率来获取地下结构和岩石性质的信息。

该技术具有快速、精确、经济等优势，被广泛应用于地质勘探、水文地质、环境地质等领域。

2. 原理高密度电法的原理基于电流在地下流动过程中的电阻和电导差别。

当电流通过地下不同材质时，不同的岩石和土壤具有不同的导电性质，从而形成不同的电阻。

根据地下不同材质的电阻变化，可以推断出地下的结构和岩石性质。

3. 应用高密度电法广泛应用于以下领域：3.1 地质勘探•矿产资源勘探：高密度电法可以通过监测地下电阻率变化，找到可能的矿床位置。

特定电阻率反映不同矿石的存在，并可以帮助勘探人员进行目标矿床的发现。

•岩土工程：高密度电法可以在岩土工程中确定地层的分布、厚度和性质。

通过分析电阻率剖面，可以识别出地下土层的稠密程度、含水性质等参数，为工程设计提供基本数据。

3.2 水文地质•水资源调查：通过高密度电法，可以评估地下水资源的分布和储量。

地下水与土壤、岩石的导电性质有一定的关联，通过监测电阻率分布可以推测地下水的存在和含水层的性质。

•水文地质勘探：高密度电法可以用于探测地下水文地质条件，如寻找含水层、确定水位埋深等参数。

通过地下电阻率图像的解释，可以有效评估地下水资源的数量和质量。

3.3 环境地质•地下水污染调查：高密度电法可以用于检测地下水中的污染物浓度和分布情况。

不同污染物具有不同的导电性质，通过监测地下电阻率的变化，可以准确判断地下水的污染程度。

•环境监测：高密度电法可以用于监测地下储层的稳定性、溶洞的分布和岩溶地区的环境变化。

通过对电阻率分布的解释，可以判断地下空洞、结构变化等可能对环境产生影响的因素。

4. 优势与局限性4.1 优势•非侵入性：高密度电法可以在不破坏地下结构的情况下获取地下信息，对环境无污染。

•快速高效：高密度电法可以快速获取大范围的地下电阻率数据，并通过数据处理获得地下结构信息。

高密度电法在建筑场地的第四系覆盖层厚度探测中的应用引言在建筑地质勘查工程中，第四系厚度的探查多使用物探的手段，由于第四系厚度一般在几十米以内，且第四系与下伏岩层电阻通常存在明显的差异，黏土层的电阻通常为低阻，而砾石层则通常为高阻。

因此，使用高密度电法是最行之有效的方法。

技术原理高密度电法是近十几年来开发研制出的一种新型的直流电法探测系统，是基于垂向直流电测深与电测剖面法两个基本原理的基础上，通过高密度电法测量系统中的软件，控制着在同一条多芯电缆上布置连结的多个电极，使其自动组成多个垂向测深点或多个不同深度的探测剖面，根据控制系统中选择的探测装置类型，对电极进行相应的排列组合，按照测深点位置的排列顺序或探测剖面的深度顺序，逐点或逐层探测，实现供电和测量电极的自动布点、自动跑极、自动供电、自动观测、自动记录、自动计算、自动存储。

通过数据传输软件把探测系统中存储的探测数据调入计算机中，经软件对数据处理后，可自动生成各测深点曲线及各剖面层或整体剖面的图像。

图1高密度电法系统布置示意图布置方案在工区开展勘测工作之前，首先是综合工程要求、测区条件、勘测目标的性质，可能分布的深度与广度等诸方面情况，制定出一个全面的勘测方案，确定需要布设几条测线，以及各测线布设的地点、方位、长度、基本电极间距、测量装置模式等等。

对于现有的高密度电法存在多种装置模式，其中在覆盖层探测中应用较为普遍的装置模式为温纳装置及微分装置，现介绍如下：1）温纳装置布极方式温纳装置方式（WN）又称为对称四极装置方式。

A、M、N、B等间距排列，其中B是供电电极，M、N是测量电极，AM=MN=NB=n•a。

为一个电极距，电极间距按隔离系数由小到大的顺序等间隔增加，四个电极之间的间距也均匀拉开。

该测量方式为剖面测量方式，所得断面为倒梯形（跑极方式见图2）（n为电极隔离系数（即: 深度层位），下同）2）微分装置布极方式微分装置模式（F），四电极的排列顺序是A，M，B，N，相邻电极之间的间距相等，其中A、B是供电电极，M、N是测量电极，即：AM=MB=BN=n•a为一个电极距，电极间距按隔离系数由小到大的顺序等间隔增加，四个电极之间的间距也均匀拉开。

试析高密度电法的作用在现代工程勘察中，高密度电法作为一种主要的勘察技术而受到相关人员的重视，并在工民建勘察、施工、桥墩选址等多个项目中发挥着重要作用，在现代工程、生产中发挥着重要作用。

从应用过程来看，高密度电法实现了施工现场勘察资料的实时处理，保证了勘察资料的有效分析，又能根据工作人员要求打印勘察图纸，显著提高了工程勘察工作效率。

因此在未来工程勘察中，要进一步明确高密度电法的应用与作用，为获得更好的工程勘察结果奠定基础。

1.高密度电法的基本原理所谓高密度电法，全称为高密度电阻法，是以岩土体典型差异为基础，通过向岩土体施加电场作用，使地下传导电流变得更有规律性，再依靠专业设备，观察岩土体电性差异，最终实现对岩土体的勘察。

而在具体参数分析，受多种因素影响，勘察人员可能无法获得方程的解析解，因此建议相关人员工作通过数据模拟的方式获得上述公式的解析解。

另一方面，在高密度电法勘察中，仅依靠高密度电阻法剖面图分析整个工程项目的实际情况时远远不够的，为了更好的获取地下介质的图像，需要对整个参数及其图像内容进行二维电阻率反演，通过开展一系列计算获取成像单元的矩形网格，再根据有限差分算法，确定不同观测点的电阻率，这在工程勘察分析中发挥着重要作用。

在高密度电法中，其中包括多种装置，例如温纳、偶极、单边三极、联合剖面等，这些装置在高密度电法应用中发挥着重要作用，但对工作人员而言，在具体工程项目中，需要以高密度电法的整体工作框架为核心（如图1所示），根据具体的装置内容进行对比运用分析，尽量选择合理的装置型式，以保证高密度电法的应用效果。

2.高密度电法在工程勘察中的应用分析2.1工程案例简介该项目中应用DZD-4电阻仪进行高密度电法勘察，其中包括电测仪、阵列电机、电缆等多种设备组成。

在实际工程项目中，野外测量电极距为0.5-5.0m，工作电压<750V，电流<3A。

在应用中，供电与测量是由微极控制而进行扫描性勘探的，随着供电电机参数的变化，电流探测深度也会相应变化，两者之间存在正比例关系。

高密度电法在工程勘察中的应用研究本文阐述了高密度电法的工作原理、方法，并用几个工程实例，说明高密度电法结合已有地质资料的综合解释方法，在探查覆盖层厚度、断层、溶洞、采空区和破碎带等方面均可取得较好的效果。

标签：高密度电法；断层；溶洞；采空区；破碎带；综合解释方法前言在工程勘察实践，特别是在对尾矿库、渣库等一些具有高边坡的工程勘察中，探查覆盖层厚度、断层、溶洞、采空区和破碎带是会经常遇到的，传统的钻探、工程地质调查等方法，如能配上越来越成熟的物探方法，无疑等于如虎添翼，这类物探方法很多，如浅层地震、电阻率法、EH4、地质雷达和瞬变电磁法等，而高密度电法就是该类物探方法中最常用的方法之一，它具有成本低、效率高、测试简便等优点，而在应用效果上，它兼具剖面法与电测深法的效果，并具有点距小、数据采集密度大、能直接反映基岩起伏状态等优点.高密度电法测量的二维地电断面能较直观地反映基岩界线和基岩构造，能够了解与围岩存在电性差异的断裂构造的发育情况，圈定采空区和破碎带的范围等1 地球物理特征该方法的应用条件，被探查的物质必须有电阻率差异，如土层的电阻率比完整基岩的电阻率低，破碎岩体的电阻率比完整岩体的电阻率低，充填粘土的溶洞电阻率低，空洞的电阻率高等。

2 高密度电法2.1 方法原理将直流电通过接地电极A、B供入地下，形成稳定的人工电场，在该电场内适当距离的M、N两点上观测这两点间的电位差和电流强度，获得该电场内测点处介质的电阻率。

固定供电极距，可在地表观测某测线上水平方向的电阻率变化情况，从而可了解地层的某一深度介质的电阻率横向变化的情况，改变供电极距，可了解不同深度介质的电阻率变化情况。

高密度电法通过对位于同一测线上的大量电极的计算机控制转换测量，使工作效率及测量精度大大提高。

在与探测对象走向垂直的方向上布置测线，测线上安装多根电级，根据不同的方法及装置对电极的需求用程控多路电极转换器进行切换，测出测线各位置在各深度上的电阻率。

高密度电法在岩溶区工程勘察中的应用摘要：随着我国经济发展和建设的日益进步，基础建设工程已成为关系民生的重大工程，受到社会各界的广泛和高度重视。

岩溶和裂缝是基础建设项目中无法避免的重要地质问题。

由于溶洞的生长非常随意且难以发现，用传统的测量技术往往难以准确有效地发现地质环境。

因此，溶洞勘探的难题将成为阻碍该项目的一个非常重要的因素。

瞬变电磁法和高密度电法利用岩溶景观及其所在的岩石结构具有一定的不同特征，以便快速测量该地区的地形特征、岩块结构、岩溶地貌的合理布局和其他地理成分，然后利用钻孔等基本测量方法进行连续测试，以提高项目地形地貌测量结果的准确性和合理性。

近年来，随着高密度电法勘探技术的发展，电法勘探方法逐渐得到应用和推广。

关键词：高密度电法；岩溶区；工程勘察；应用1高密度电法概述作为一种新的技术应用，高密度电法是一种结合了电截面、电探测等方法优点的物理调查方法。

它不仅可以检测地下一定深度内电气性能的水平变化，还可以提供准确的垂直电气性能变化数据信息。

由于地下岩层成分和分布的不均匀性，电流分布也会发生不同的变化。

高密度电法的技术性是利用地下介质的特性，将地下自然环境的电位差变化转化为相应的电阻率，仔细观察固定和不固定的对应电阻率的差异，科学研究不同城市地下空间环境中电阻率的分布特征和变化趋势，最终形成综合投影数据信息，最后通过电子计算机形成图像，获得隐蔽地质构造和岩溶层、强风化、，山体滑坡和其他地下岩层及其精确结构。

与现有的传统电阻法相比，高密度电法具有以下优点：①一次性放置电水准仪，可以减少电水准仪组件对数据信号的干扰和电水准仪的数据误差；②对于不同的电极布置位置，可以有效地获取丰富多样的地质构造配置信息；③数据采集是自动的，防止手动控制导致数据信息错误；④数据处理过程更快、更方便。

及时离线处理数据库可以有效提高调查率。

高密度电法在工程勘察中的应用应根据施工现场的特点进行，并应严格根据客观条件选择相关应用。

水利水电工程地质勘察中高密度电法的应用研究摘要：我国水利行业和我国科技水平的快速发展，大坝作为水利水电工程的重要组成部分,在长期的运营过程中,其防渗体系不可避免地出现老化的现象,将导致渗漏、散浸、管涌等不良现象,甚至出现塌方、崩岸等后果,因此对大坝防渗体系进行勘察和评估是大坝加固和隐患整治的必要前提。

高密度电法作为一种高效无损的地球物理方法,能够依据坝体内异常的渗漏目标体与背景介质之间电阻率存在差异的特性,探测和解译出坝体内的渗漏、洞穴等隐患的位置、大小和埋深等信息,因此在实际的工程地质勘察中得到了广泛的应用。

但实际的高密度电法解译成果受到多种因素干扰,使得解译结果具有多解性,认识典型渗漏隐患异常体的高密度电法视电阻率响应特征显得尤为重要。

关键词;高密度电法；岩土勘察；无损探测；电阻率引言岩土勘察工作的重要性不言而喻，是规划设计、组织施工、运营管理等后续工作的基础支撑，所以，要充分认识现阶段岩土勘察工作开展过程中存在的主要问题，并采取针对性的控制措施，不断提高岩土工程勘察成果质量。

虽然能够基本满足工程建设需求，但是依然存在着许多缺陷。

随着工程建设标准的不断提高以及现代科学技术的推广应用，现有岩土勘察规范已经不能满足国内工程建设发展要求，需要在现有基础上进行修订和完善。

1高密度电法的基本原理在地球物理勘探中,无论是地震反射波法、高密度电法还是地质雷达法,其探测目标地质体的物理前提是阻抗,比如波阻抗、电阻抗,而表征高密度电法测试土体介质之间电性差异的重要参数即是电阻抗,比如电阻率和导电率等。

土体的电阻率表述可以认为是电流垂直通过单位延米的土体物质时,土体对电流产生的阻抗,电阻率的计算服从欧姆定律。

然而,与理想状态下的物理介质不同,土体是“三相”介质体,且成土或者成岩条件的复杂性和随机性,导致的土体的电阻率测试十分复杂,受到各种内外因素的影响,比如外荷载因素、土体的密实度、含水率、造岩矿物成分等。

土体中的造岩矿物的比例越高,比如二氧化硅、碳酸钙等,导致土体整体的导电性下降,电阻率也就相对较高,而土体中的密实度越大和孔隙含水率越高,电荷在土体中的传导路径越短,电阻率也就表现的相对较低。

工程勘察中高密度电法勘探的运用探析摘要：近几年，随着科技的发展和进步，许多先进的技术在工程勘察领域得到了广泛的应用和推广，高密度电法是其中的代表之一，利用高密度电法勘探能够实现测量数据信息的自动、智能采集目的，促进了电探在智能化方面的进一步发展和应用。

本文首先对高密度电法工作原理及特征识别进行了论述，同时对高密度电法勘探在工程勘察中的应用方法和应用领域展开了详细的探讨，借此希望为从事相关行业和工作的人员提供一些帮助和参考依据。

关键词：工程勘察；高密度电法勘探；运用探析引言相比较其他几种勘探技术，高密度电法具有经济、智能和便于操作等优势，并且属于直流电法勘探技术。

在矿产资源、不良地质和石油等勘察领域，此方法发挥着巨大的作用。

此外，高密度电法勘探技术的信息量比较大、测点密度较高，并且不会对探测对象造成较大影响。

采用此方法进行勘探所收集到的数据便于人们理解和研究，并且具有很大的应用价值。

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一种新型的物理勘探手段，其有效联合了电剖面法和电测深等技术各项优势。

对地下勘探区域内电性的横向和垂直方向的变化，都能清楚直观的展现出来。

此方法的工作原理是根据地下介质构成和分布所呈现的分散性特征，会造成发射电流分布情况出现相应的变化。

具有不同电位的地下介质能够转化成对应的电阻率数值，利用对电阻率差异性进行详细的观测和记录，来确定电阻率在不同空间区域上的变化规律和分布特点情况，结合投影技术达到反演成像的目的，最终帮助人们掌握详细的地质构造和岩溶、风化层等地下借助的分布情况和结构数据资料。

1.2高密度电法大特征识别经过长期对地质的研究和结构分析等工作，可以得知不同岩层的物理性质存在着很明显的差异。

物探就是以此为基础展开相关作业。

通常情况下，区域地层的分层现象越突出，物探工作的整体进展会越迅速。

在工程施工中的有时候会遇到岩溶或者破碎地带等不良地质，进而对工程建设的顺利性和安全性造成了严重影响。

探讨高密度电法技术在隧道工程探测中的应用摘要: 该隧道为某高速公路的控制性工程，隧道埋深大，工程地质条件复杂，施工过程中地质病害频繁发生。

为了预报施工开挖面前方围岩的水文工程地质条件，在地表沿隧道轴线采用长排列、大功率供电的高密度电法系统进行了视电阻率成像探测，探测成果起到了超前预报的作用，指导施工单位提前采取科学、合理的预防措施, 减少了塌方、涌水等工程病害的发生。

关键词: 隧道; 地质病害; 高密度电阻率法1引言随着我国西部大开发战略的实施, 西部地区的铁路、公路、水电等基础建设都呈现出迅速发展的趋势, 在隧道工程施工中, 由于西部地区复杂的地质条件所限，容易出现涌水、突泥、塌方、冒顶等地质病害。

对隧道开挖地的地质信息和病害情况进行准确预测和诊断，就成了工程物探目前面临的主要任务之一。

电阻率法是一种具有广泛应用范围的传统的地球物理勘探方法,如今已从早期的寻找多金属硫化矿床, 逐步发展到寻找地下水、地热、石油天然气、考古、工程地质勘查和进行地下水污染调查等诸多领域, 测量方式也由沿测线不断移动的逐点观测发展到整条剖面布设几十根乃至几百根电极, 仪器和电缆上的电极转换开关都是在计算机控制下进行探测, 可实时显示视电阻率断面图像, 实现了自动化。

2工程概况隧道为某高速公路的控制性工程。

长5083m，最大埋深774m，隧道设计为双洞双车道单面纵坡，进口标高475m，出口标高368m，坡度为-1.8%。

隧道区山大沟深，地形陡峻，属构造剥蚀的中山地貌，地形切割较强烈。

岩性主要为泥岩、粉砂岩、砂岩、页岩、泥灰岩、灰岩、白云岩、石膏及薄煤层。

由于隧道区域地质条件复杂，隧道埋深大，地层多变，地下水丰富。

当隧道进口端开挖面施工至STZK23+625～+640段时洞内发生大的涌水，日涌水量超过10万方。

出口端开挖面施工至STZK26+148时，洞内日涌水量达1.3万方。

开挖面施工至STZK26+124时，发生塌方和泥石流。