解析公路工程勘察中高密度电法的应用.pdf

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1、至Q!垒玺簋垒翘【基蒸!垫塑2江酉建挝勘塞皇型绘解析公路工程勘察中高密度电法的应用■余景滨■池州市国土资源规划勘测院。安徽池州247000摘要：高密度电法在公路工程工程勘察中占据着重要地位，首先介绍了其优势和原理，然后结合实际对其实际应用进行了分析，并提出了一些注意事项。关键词：公路勘察高密度电法电极经济的发展推动了公路建设事业的进步，如今交通日益紧张。为减轻拥堵程度，公路工程规模扩大、数量增多。公路质量更受关注，对交通和人们财产人身安全有着直接影响。作为公路建设的前提工作，勘察结果尤为重要，方案设计与旌工都需要依

2、据勘察信息。所以，必须减小误差，保证勘察的精确度。随着技术的不断更新，出现了许多勘察方法，在此主要讨论高密度电法。1高密度电法及其原理高密度电法是对常规电阻率法的改进，在工程测量中加大测点密度，然后将所有电极布置在测点上进行观测，以获得所需信息和数据。电极通常有数十甚至上百根，且能够自由组合，可进行覆盖式的测量。最终将所获数据输入计算机，显示出所测对象的信息。其优势在于：①电极是一次性布设，可预防各种干扰，有和于提高测量的精确度；②电极数量多，可提升测量信息的完整性；③可进行自动化收集采录，效率大幅提高，且有利于减

3、少失误率；④可现场或脱机处理获得的资料数据。随着方法的不断完善，在公路工程、桥梁建设等诸多领域都有广泛应用。上世纪80年代，物探技术有了新的发展，在探测地下目标，尤其是断层时，因与周围介质的导电性有所不同，根据静电场理论，可以此为基础对地下物体进行勘探。这种集电剖面法和电测探法功能于一体的直流勘探方法就是高密度电法。先布设电极，然后通利用人工方式向地下加载直流电流，通过对地下土体内部电场分布规律的探测与分析，最终获得岩土状况，为工程设计提供基础依据。具体而言，即电极在测量系统软件的控制下自由组合，形成不同的垂向测深

4、点或探测断面，按照系统探测装置类型合理排列电极，并根据一定的顺序对探测断面和测深点进行探测。然后将测量数据输入计算机，利用专业软件加以处理，生成所需图像。从当前状况来看，三电位电级系数在高密度电法中应用较广，温纳、温施、施龙贝格等方法较为常见。测量中使用这些方法，只需通过电极转换开关，就能完成每四个相邻电极之间的一次组合，可在一个测点获得多种电极排列的测量参数。当通过供电电极向地下加载电流时，利用相关仪器可测出地下土体电流I，以及测量电极的电位差△V，进而可用下面的公式表示所测土体的电阻率：D=K×△V／I在上式中

5、，p表示的是岩土的电阻率，I和△V分别表示所测电流以及电位差。K表示的是装置系数。2实例分析高密度电法在公路工程勘察中的应用2．1工程实例某公路工程全长280Km，经过途中A、B、C、D四处时，需要修建桥梁。首要工作是获取地基的地层信息，包括基岩埋深、分布、断层等信息，共布置了6条高密度电法剖匾。施工现场的地层出露以变质岩为主，四处的剖面都位于河床内。A、B两地地层出露多为片麻岩和大理岩，河滩上卵石、砂石广泛分布，B地河道有水，而A地河道则无水。C、D地层出露多为老变质岩，河床上的砾石和砂石偏于干燥疏松。2．2实际

6、勘察该工程采用DzD—4高密度电阻率仪，主要组成部分包括电源、60路转换开关、电测仪、电缆线、阵列电极等。(1)A地电测剖面：剖面长180m，极距为2m，从其电性测量中可知，河中心东侧存在有一断裂层，且为正断层。断层上盘电性比较均匀，电阻率较低，但在10m-20m处存在有一相对高阻区，电阻率为·228·1000--15000·m，可能为片麻岩透镜体，上部为泥沙砾石层，下部为片岩。断层下盘电性分为两层：上部电性极不均匀，在10m--20m范围内有一高阻体存在，可能为较完整的片麻岩，地表为砂和卵石组成。下部电性比较均匀

7、，且电阻率相对要低，约为500—1500n·m，可能由片岩引起。可推断出，A地区的岩层过去极有可能出现过层间滑动，形成了层间破碎带，以至于上下部的电性各不～样。(2)B地大桥电测剖面：剖面长150m，极距为3m，西部地层分为3层：上层是含水量丰富、10m厚的砂、卵石层；中层以风化基岩为主；下层位基岩。整个地层呈背斜状。其东面有基岩露出，存在有一条大约20m宽的断裂带。另一剖面长150m，极距为3m，地层同样分为3层：上层为砂石和卵石；中层以风化基岩为主；下层为基岩。整个地层呈小背斜状分布。(3)c地电测剖面：剖面共

8、长200m，极距为5m，从其电性成层测量结果来看，上层的电阻率约为400n·m，为砂石和卵石层，电性呈不均匀分布；电阻率在300---400n·m时，主要是砂和粘土；电阻率低于3013In·m的是砾石层。结合该地状况，气候较为干燥，雨量较少，河道上部干燥，下部含水性较好，可见下部的地层电阻率相对低些。(4)D地电测剖面：剖面共长220m，极距为5m，其电性成