高密度电法在水文地质和工程地质中的应用.pdf

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1、圃高密度电法在水文地质和工程地质中的应用陈金河北省区域地质矿产调查研究所摘要：作为一种新型的电探方法，高密度电法能够有效降低电磁的干扰以及故障；提高勘查的工作效率和准确度，因此高密度电法已经广泛的应用于水文地质以及工程地质当中。基于此，笔者主要探讨了高密度法在水文地质以及工程地质中的具体应用，以期作为参考。关键词：高密度电法；水文地质；工程地质；应用作为一种新型的电探技术，高密度电法借助于介质电性之间的差异，用于勘探天然以及人工电场的变化规律。该方法的测量密度点比较高，能够得到较大的信息量，可以广泛应用于各类水文地质以及工程地质的勘查方面。例如管线探测工作，地下水找寻工作，探测采矿区域以及划

2、分不同类型的地层等工作。高密度电法在进行水文地质测量的时候，可以降低电磁的干扰作用以及故障的发生几率，有助于提高地质勘查的准确性以及效率。1高密度电法概述高密度电法的运行原理类似于普通的电阻率法，主要不同点在于高密度电法是一种阵列式的勘探方法，在实际操作的时候其观测点的密度相对较高。高密度电法主要集中了电剖面法和电测探法，在进行野外测量的时候，高密度电法能够在剖面上将所有的电极进行集中，然后采用程控电极转换开关和微机工程电测仪等，快速自动采集剖面上不同电极距和不同电极排列方式的数据。高密度电法的主要优势有：第一，能够一次性将电极布置完毕，降低了电极设置运行过程中存在的故障干扰现象，能够确保测

3、量结果的准确性，提高测量的速度；第二，因商密度电法在实地测量的时候主要运用了多种电极排列的方式，所以其能够获取点断面区域较为丰富的资料信息；第三，由于该方法在野外测量时，能够实现自动化或者半自动化式的信息数据采集，能够快速有效获取高质量的数据信息，还能够降低人为手工采集中产生的误差，提高了数据的准确性；第四，随着地球物理反演技术的不断发展，电阻率成像技术也获得了巨大的发展，成功实现了从一维二维到三维的转变，有助于提高地电资料的解释精度。第五，高密度电法还具备简便快速、经济、适用场地小、应用范围广等优点，能够广泛应用于水文地质以及工程地质勘查方面。2高密度电法在水文地质和工程地质中的具体应用通

4、过以上的分析我们得知，高密度电法具有简便，经济，勘查结果精确，勘查速度，应用范围广等众多优点。高密度电法在水文和工程地质勘探工作中被极为广泛的应用。例如可以采用高密度电法进行大坝稳定性评价、坝基渗流的探测，可以用以探测电站大坝基岩面的起伏，进行高速公路高架桥，高层建筑的选址，洞穴、涵洞的探测，岩土工程勘察，以确定湖河道、地下墓穴的分布和深度等等。接下来，笔者仅从海堤砌石体深度探测以及地下水探测两个实例方面来分析高密度电法的具体应用：2．1海堤砌石体深度探测利用高密度电法测试海堤砌石体的深度。测试区域内的堤防工程主要建筑在基础为抛石的地基上，并且地基结构属于土石混合型，迎水面方向主要是类似于直

5、立的浆砌石挡墙，墙体后方为人工填土，此外，人工填土的下层主要由淤泥、淤泥夹薄层粉细砂以及含泥细砂层等组成。针对以上工程地质情况，我们采取高密度电法来勘测抛石层堤的挤淤深度以及横断面的具体形态。具体步骤为先在堤轴线位置布设高密度电法的剖面，且依据控制抛石层横断面形态的要求来设置测线之间的间距。测试结果显示，电阻率由高到低分为3层，起伏不大。依据施工现场的高密度电法的测试结果以及工程地质相关资料进行分析计算。比如，我们将抛石以及填土的划分依据设置为30—40Q．m，将填土、淤泥、淤泥夹薄层粉细砂以及含泥细砂层的划分依据设置为小于10Q．m。则经过分析计算后得知，砌石层的厚度大约为6．Om，填土的

6、厚度大约为2．0m，一4．0m高程以下为淤泥、淤泥夹薄层粉细砂或含泥中细砂层。2．2高密度电法勘探地下水该应用实例主要为利用高密度电法来勘探地下水。经过实地勘察得知某地区的地质类型属于花岗岩，由于工业污染该区域浅层水无法饮用。为了解决当地居民的饮水问题，需要在该地质区域内打一口深水井。依据该工程地质的情况，我们选取一处进行测试，测试区域类的地质构造相对较为简单且多属于丘陵地形，地层岩石分布主要有玲珑花岗岩以及第四系的地层。第四系的地层的主要成分为粉土、砂和卵石，地层深度仅有数米，厚度相对较薄，且分布位置躲在山脚以及沟谷区域。大部分的范围主要分布着玲珑花岗岩，且呈现出大面积的裸露现象，仅有小部

7、分的花岗岩分布在山脚以及沟谷里面。仅推测地下水位的深度约为100米。所测区域内岩石的电阻率为，第四系地层的电阻率约为30—250Q．m；风化破碎的花岗岩的电阻率主要为500一1000Q．m：完好的花岗岩的电阻率则高于1500Q．m。通过这些基础数据的收集，确定该地址区域能够采用高密度电法进行测探。我们采用高密度电法开始进行实地勘查，首先依据该地区的地形地貌选择一种较为平坦的区域进行操作，然后在该区域大致垂直的