高密度电法在工程勘察中的应用.doc

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1、高密度电法在工程勘察中的应用张金利张亮晶一、前言高密度电法原理与常规电法是基本一致的。之所以称其为高密度，简单地说就是在进行电法测量时，将测点排的相当密，一般只有几米的间距。高密度电阻率法是80年代中期才出现的，当时是用常规测量方式和测量设备进行高密度电法测量。随后，程控高密度电极转换器开发成功，实现了高密度电法的高效率数据采集，这可以说是电法勘探的一个飞跃。和传统电法相比，高密度电法的最大优点是它反映的地电信息量大，利用实测数据就可对整个断面进行反演。广义地说，这种反演就是电阻率成像。下面将举例说明，高密度电法用于工程勘察，如应用得当，可收到事半功倍的效果。二、工程

2、概况勘察场地属山前坡地，基岩埋深浅，用常规勘探方法进行勘探，不利于采用常规的工程钻机钻进。经充分论证，决定采用高密度电法进行勘探，以探明场地地层分布及起伏情况。同时，进行坑探取样等，作为对高密度电法勘探的补充和验证。根据场地特征，在场区布置近东—西向勘探剖面4条（III—III'至VI—VI'剖面），近南—北向勘探剖面1条（II—II'剖面），近东南—西北向勘探剖面1条（I—I'剖面），这6条勘探剖面的布置次序是I—I'剖面至VI—VI'剖面，在勘探区内自北向南布置。请见“勘探剖面布置图”。4三、勘探方法及仪器设备1、勘探方法采用高密度电法，温纳装置。2、主要仪器设备

3、DUK—2高密度电法测量系统一套。分析软件为LiXiaoqin电阻率层析成像系统。四、勘探结果分析将外业利用温纳装置采集的高密度电法数据，回室内传输到计算机内，通过电阻率层析成像系统进行分析、成像，再由计算机输出高密度解释剖面图，利用打印机将这些剖面图打印出来。根据绘制出的高密度地质解释剖面成果，就可分析判断各剖面地层分布及起伏情况。根据资料整理、分析及开挖验证，场地地质构成基本相似，主要由三部分组成，即自上而下为土夹碎石、基岩风化壳和基岩。根据在资料整理中发现的地形特点，本文只选择两条地形特点突出的高密度勘探剖面（Ⅳ-Ⅳ'和Ⅴ-Ⅴ'剖面）进行分析论述：Ⅳ-Ⅳ'剖面：

4、该剖面在勘探区的中部偏南（见图2），呈近东—西方，从剖面图上可以看出，地形特征为西高东低，自地面往下地层为土夹碎石，该层厚度变化较大，剖面自东向西由厚变薄，一般厚度在6m左右，在该剖面测线72m—120m处存在一深沟，沟底高程为-40m。该层下为基岩风化壳，风化壳厚度几米到十几米不等，风化壳下为基岩，图形显示基岩部分完整性较好（见图1）。Ⅴ-Ⅴ'剖面：该剖面在勘探区的南部（见图2），呈近东—4西方向，从剖面图上可以看出，地形特征为西高东低，自地面往下0—6m地层基本为土夹碎石该层厚度变化较大，剖面自东向西由厚变薄，在该剖面线95m—125m处存在一沟地，沟底标高为-1

5、8m。该层下为基岩风化壳，风化壳厚度几米到十几米不等，风化壳下为基岩，基岩完整性较好（见图1）。图1从Ⅳ-Ⅳ'和Ⅴ-Ⅴ'剖面的分析结果看，场地地层主要由三部分组成，第一部分为覆盖层，岩性为土夹碎石，厚度0—6m。其下为第二部分，即基岩风化壳，厚度由几米到十几米，地段不同风化程度也不一样。风化壳下面为基岩，基岩完整性较好。另外，根据解释剖面地形特征分析，Ⅳ-Ⅳ'剖面的沟是和Ⅴ-Ⅴ'剖面的沟连在一起的（见图2）。Ⅳ-Ⅳ'剖面的沟底高程为-40m，Ⅴ-Ⅴ'剖面的沟底高程为-18m4，由此可以推断该沟谷为南高北底，这反映了该处的古地形特征。该地段现在的地貌特征，也是呈南高北底

6、的趋势。五、结语通过本工程的高密度电法勘探，我们可以总结出高密度电法勘探有如下特征：1、高密度电法勘探和常规电法相比，工期短、效率高。如本工程做了6条剖面，共采集3509个数据，如果采用传统电法进行点测，若顺利的话，外业工作至少需17.5天才能完成。内业整资料工作如1人完成的话，也将需20天左右。而采用了高密度电法测量，外业工作实际上也只用了1天多时间。内业整资料出报告,只用了两天时间,工作效率大大提高。2、高密度电法勘探，获取的信息量大，如合理布置测线，可将古地形地貌反映出来，这是一般勘察手段所不能及的。3、高密度电法勘探，由于从数据采集到数字成像，基本都是由程序控

7、制，故人为影响因素较小。4