《高密度电法在隧道勘察土石划分中的应用研究》.pdf

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1、2015年第7期西部探矿工程9高密度电法在隧道勘察土石划分中的应用研究刘岩波，周韬，李九泉(河南省煤田地质局物探测量队，河南郑州450009)摘要：高密度电法被广泛应用于工程勘察领域，虽然勘探深度不大，但是该方法受干扰小，勘探精度高，在路基勘察、隧道勘察、煤田采空探测中广泛应用。高密度电法探测土石分界面是利用两种不同介质的导电性差异，结合地表已知出露情况，根据视电阻率的变化形态，推断界面的起伏变化。根据物探推断土石分界面埋深及形态，结合后期钻探资料，合理指导隧道工程施工。关键词：高密度电法；土石分界面；隧

2、道勘察中图分类号：P631．3文献标识码：A文章编号：1o04—5716(2015)O7—0009—031概述2．1工程概况高密度电阻率法是一种在方法技术上有较大进步高密度电法在公路、铁路隧道施工中广泛应用，是的电阻率法，就其原理而言它与常规电阻率法完全相一种简单、高效、实用的物探方法。山西长治某地区某同]。该方法是集电测深法与电剖面法于一体的直流高速路段隧道施工过程中穿过山体与土石界面，为查电法勘探方法]，采用阵列式方式观测，多电极高密度明岩体与松散层分交界面以及断层、岩溶等不良地质一次性布极并实现跑极

3、和数据采集自动化，稳定性提现象，采用高密度电法手段对隧道施工段进行探测。高的前提下相对常规电阻率更为高效。高密度的反演工作区内出露地层主要有：第四系粘质黄土、粉质粘目前工程应用中主要是二维反演，商用软件也比较多，土、泥岩、砂岩及奥陶系灰岩。目前使用最广泛的商业软件主要有Res2DINV和2．2数据采集Res3DINV系列软件，AGI公司的Earthimage2D、工作装置的选择一般取决于施工场地开阔程度、Earthimage3D系列软件等口]。高密度电法有多种工作地形起伏、探测任务及探测精度要求等诸多因素

4、。结装置，工程中经常用到四极装置：O【装置(温纳装置AM—合本次探测工作区情况可知场地条件良好，勘探深度NB)、8装置(偶极装置ABMN)和装置(微分装置小于100m，可采用装置施工，每个排列60电极，点距AMBN)，施伦贝尔装置；三极装置：AMN、MNB。10m，结合探测深度选取隔离系数n=12。见图1。2工程实例2．3数据处理电极12345678⋯⋯5354555657585960，4^彳Ⅳ丹llIllIlIN；2Ⅳ=3Ⅳ=4●●⋯⋯●●●●：：Ⅳ=l2⋯⋯该装置适用于固定断面扫描测量图1Ot装置示意

5、图野外采集过程中难免有各种不同因素造成的干优化数据。外业采集时难免有一些畸变数据，主要是扰，在正确的认识干扰原因的情况下，尽量消除干扰，因为电极接地条件造成，数据表现为与相邻测点比较收稿日期：2014—07—14第一作者简介：刘岩波(1980一)，男(汉族)，河北廊坊人，工程师，现从事电法物探工作。2015年第7期西部探矿工程11目目z曰s田图55600~6200段推断地质剖面1．灰岩；2．土层；3．土石分界线；4．钻孔地层界限，大号点方向灰岩出露，小号点方向黄土覆知到未知，结合地表调查成果对电性成果解译

6、，配合后盖。断面图中白色实现为推断界面，根据高密度物探期钻探成果，对物探资料给以校正，更好地提高物探解推断成果，在s8ooN点处设计验证钻孔一处，钻探结果释精度。显示在距地表深度23．5m处揭露灰岩，与物探推断界面误差约lm，钻探结果与物探推断成果吻合很好，物参考文献：探成果可信度较高。⋯1李金铭．地电场与电法勘探【M】．地质出版社，2005．3结论[2】王粤，龚育龄扃密度电法在探测某隧道路段土石方量中的应用lJ1．工程地球物理学报，2012，9(4)：390—393．通过实践工作可知，高密度电法探测土石

7、分界面[3】严加永，孟贵祥，吕庆田，等．高密度电法的进展与展望lJ1．物应用效果明显，得到地电模型能够较好的反映地层的探与化探，2012，36(4)：576—583．分布情况，钻探结果表明勘探精度较高。【4]付小明，吴有亮，武骄阳，等．高密度电法在穿越工程中的应野外采集过程中电极接地不良时很容易产生畸变用研究勘察科技学术，2011(2)：56—59．数据，处理过程中注意去伪存真。成果解释遵循由已(上接第4页)sivestrength，rockqualityindex，jointspace，jointcon

8、dition，TheStabilityComprehensiveEvaluationofSurroundingRockgroundwaterconditionandin—situstressareselectedtoevaluateBasedontheUnascertainedMeasureTheorytherockstability．Themodelofsurroundingrockstabilityevalua—tioni