高密度电法在赣西浅层岩溶勘查中的应用
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岩溶勘察中的高密度电法技术及应用分析(赣北地质工程勘察院,江西,九江,332100)【摘要】文章研究的区域主要为灰岩地区,因而区内有较为普遍的溶蚀现象。
在大多数情况下都是裂隙岩溶,和节理密集带与断裂分布有很大的关系。
溶隙宽度达到数十厘米,沿着节理带与断裂带走向进行分布。
在断裂交汇处与地下水汇集区域,往往会发育出较大的溶洞。
由于隐伏的溶洞对于建筑物基础以及隧道会产生潜在的危害,往往容易诱发涌水、岩溶陷落等地质灾害。
本文主要探讨高密度电法技术的工作原理与方法在岩溶勘察中的应用。
【关键词】岩溶勘察;高密度电法技术;地质调查一、高密度电法技术的工作原理高密度视电阻率法是阵列勘探的一种方法,也叫做自动视电阻率系统,高密度电法是在直流电法的基础上发展而来,其主要功能相当于电剖面法与四级测深的有机结合。
通过电极供电给地下从而形成人工电场,电场分布和地下岩土介质电阻率ρ的分布有紧密的关系,通过测量地表上不同位置的人工电场,从而对地下介质视电阻率ρs分布情况进行详细了解,最终依据岩土介质视电阻率分布对地下地质结构进行推测与解释。
这种方法的应用不仅有着清晰的原理,且得出的图像十分直观,分辨率较高。
[1]近些年来,随着我国计算机技术的发展与进步,我国勘探效率在不断提升的同时,探测的深度与剖面覆盖面积也在不断增加。
此外,即使在受到强烈干扰的状态下依然能够获得十分可靠的信息数据,从而使得探测地质体的准确性得到大大提升。
高密度电法勘探的应用的首要条件就是需要地下介质存在导电性方面的差异,其通过A、B 电极供电给地下,然后对M、N极电位差ΔU进行测量,从而计算出记录点的视电阻率,依据公式ρs=K·ΔU/I。
然后依据实际测量的视电阻率剖面作出分析与计算,最终获得地层电阻率有关的情况,为解决工程地质问题提供依据。
在工程勘察中,高密度电法测量采用的温纳装置,在进行测量的时候,单个电极间距为NB=MN=AM=AB/3,AB/3即探测深度,A点、B点、M点、N点逐次向右同时移动就能够得到第一层剖面线。
高密度电法在赣西地区岩溶勘察中的应用摘要本文通过分析江西某电厂选址采用高密度电法进行岩溶地基勘察的实例,对在赣西岩溶发育地区进行岩溶开勘察就有指导意义。
关键词高密度电法;岩溶;半定量解释0 引言由于电厂建筑对地基有特殊要求,特别是岩溶地基,必须查明拟建厂区岩溶的发育情况,尤其是要查明冷却塔下的地质情况,为了得到拟建厂区最新的较全面的岩溶发育情况,仅靠钻探的方法,不仅耗时长花费高而且对整个厂址的异常控制精度不高。
岩溶地基勘察一直是岩土工程界的一大难题,当前解决这一难题的主要方法是高密度电法,高密度电法具有直观、经济、快速、高效的特点,可以快速有效的查明勘测区的岩溶异常分布形态。
但其缺点是对于异常的垂向分辨率较低,且针对不同的地质地形条件,采用不同的装置方法将会造成不同的探测结果,为了得到较准确较全面的探测成果,在一个测区根据已知钻孔做高密度参数试验是很有必要的。
1 高密度电法工作的原理高密度电法原理与常规电法相同,以岩石、矿物的电性差异为基础,通过观测和研究人工建立的电流场在大地中的分布规律。
这是一种适用于浅层电阻率测深——剖面法的阵列电阻率勘探方法。
野外测量时预先将全部电极置于测点上,然后通过程控电极转换器和电测仪进行数据采集。
因为电极是一次布置完成的,数据采集是程序控制自动进行的,其工作效率很高,而且可以避免手工操作容易出现的错误。
一次布置完电极后,可以进行多种电极装置,从而获得丰富的地电断面信息。
2 高密度电法测量工作高密度电法自上世纪80年代从日本引入我国以来,在工程勘探中应用效果显著,越来越被工程物探界所关注。
高密度电法与常规电阻率法相比布置了较高的测点密度,一次可以完成纵横二维勘探过程,实现了电阻率的快速采集,观测精度较高,数据采集较可靠,对地电结构具有一定成像功能,能获取丰富的地质信息。
目前该方法广泛应用于工程地质勘察和环境灾害检查,如覆盖层厚度、裂隙、洞穴、软弱夹层探测等。
野外作业时,将全部电极置于测点,然后利用程控电极开关和电法仪器实现数据的快速自动采集3 应用实例3.1 工程概况勘察区位于江西省分宜市,地貌属丘陵及山前冲积平原,第四系覆盖层主要为红色-褐黄色粉质粘土,下伏基岩主要为二叠系石灰岩,灰岩中溶洞、溶沟、溶槽和溶蚀裂隙等岩溶现象发育。
高密度电法在岩溶勘查中的应用摘要:水源充沛的南方地区,石灰岩地层常见溶蚀裂隙、溶洞、暗河等岩溶发育现象。
岩溶构造往往使得基岩完整性差,强度等级降低,且岩溶发育除宏观上满足水文地质规律,在局部具有分散性及不规则性,对建设工程安全形成潜在威胁。
本文介绍了高密度电法在探测地下暗河岩溶构造的应用实例,表明高密度电法在南方石灰岩地区工程勘察中具有良好应用效果。
关键词:高密度电法;岩溶勘查;应用引言岩溶构造往往使得基岩完整性差,强度等级降低,且岩溶发育除宏观上满足水文地质规律,在局部具有分散性及不规则性,对建设工程安全形成潜在威胁。
近年来,我国城市建设发展迅速,国内的建筑工程建设也正在高速发展,在整个建筑过程中岩溶是建设中基础处理问题,也是重要的地质问题。
岩溶地区地形比较复杂,通常会有一些不良的地质现象,例如溶蚀带、溶洞、土洞等,这些不良地质情况会严重影响路基工程质量,会延长建设周期,影响施工进度等。
因此,岩溶性地质结构勘探工作的技术质量水平,对于我国岩溶地带建设施工项目的综合施工作业效果,以及工程项目使用者的生命财产安全状态具备深刻的影响作用。
岩溶地区的工程地质勘察不仅要探明基岩的起伏,还必须查明区内的溶蚀带、溶洞、土洞等不良地质体的发育和分布特征。
由于岩溶现象发育规律不明显,影响因素多,空间变化大,地调钻探等,常规勘探手段不能完全满足查明其分布和特征的要求,有必要借助于工程物探手段。
高密度电法是一种新型的勘探地质方法,可以利用岩溶与所处岩体在电性上存在的差别,快速的探测出区域内的地质特征、岩体结构、岩溶分布等地质构造,再经过钻探等常规的勘探方法进一步验证,对工程地质勘察结果作到既准确又经济。
一、高密度电法的简介高密度电法是从常规电阻率法发展来的一种有效的工程物探方法,又称为高密度电阻率法。
运用该方法的前提是确定地下介质间存在着导电性差异,通过正负电极向下进行导电,对电极之间电位差进行测量得出具体的电阻率,然后根据在施加电场作用下地下传导电流的分布规律,推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。
高密度电法在岩溶场地勘察中的应用摘要:高密度电法是近几年兴起的一项技术,对寻找地下岩溶等方面具有很大的优势。
其工作原理是根据地下电性的实际变化来实现对地下岩溶的位置、规模、埋深等因素进行准确的定位,具有经济、精准和快捷的特点。
关键词:高密度电法;岩溶场地;勘察;应用我国的西南地区是岩溶场地分布比较密集的地区,随着经济的发展,极大程度上带动了公路等基建的建设。
而这部分基建设施在建设的环节中若是存在岩溶区将会直接对基建设施的安全受到威胁。
归结其可能存在的问题主要集中在以下几个方面:岩溶水的侵蚀作用和渗透作用;岩溶洞穴不稳定,直接导致岩溶区基建设施的安全性受到影响;松软物质结构不稳定,受震动易掉落;岩溶区大面积塌陷将对基建设施产生毁灭性影响。
岩溶地区的地质结构比较复杂,如土洞和溶洞以及丰富的地下暗河和地下水等。
若是出现“中空”的地形将对地质的安全产生很大的影响。
因此若不能在地质勘测的环节中提供正确可靠的数据,导致基建设施建筑在岩溶区之上将会对基建的安全产生威胁并且加剧补救措施的难度。
基于此,本文对现阶段处于领先技术的高密度电解法如何完成对岩溶区的勘测做系统的探究。
1.岩溶场地岩溶地貌即卡斯特地貌,多分布于我国的西南地区。
其形成原因主要为水流本身对地质的侵蚀和溶蚀以及崩塌加机械改变的总称。
岩溶区地表:岩溶区的地表主要分布溶沟和石芽。
溶沟是指地形在被水流冲刷之后形成的沟壑,而石芽则是指沟壑之间的突起。
这部分石芽的高度一般维持在二十米以下,超过二十米的石芽则被称之为石林。
岩溶区低下:岩溶区的地下多分布溶洞,也就是我们常说的洞穴,是丰富的地下水对可溶性岩层或者断层和节理进行不断的溶蚀和侵蚀作用形成的地下孔道。
溶洞中的科斯特地形主要包含石钟乳、石笋、石柱和石灰华等,如贵州的安顺龙宫和织金县的织金洞就是岩溶场地的杰作。
这种溶洞本身可谓巧夺天工,却是基建设施的威胁。
因此在基建建设的过程中及时找到这些岩溶区就成为当前在基建的环节中的一个十分重要的问题。
关于高密度电法在岩溶路基勘察中的应用探析高密度电法(multi-electrode resistivity method),作为一种阵列式电阻率测量方法。
高密度电法这种方法可以有实时处理现场数据,同时还可以快速采集电阻率,这种方法主要是集电测深和电剖面为一体的,主要采用高密度布点,从而对二维面点断面测量,该法为我们所提供的信息量大、数据量多,而且还具有速度快,观测精度高等特点,是现阶段岩溶勘察最佳的方法之一。
为此,笔者根据自己的工作经验,对高密度电法在岩溶路基勘察中的应用进行了深入的探究。
标签:高密度电法;岩溶路基勘察;应用一、高密度电法工作原理这种方式是地下介质间的导电性差异,高密度电法同常规电阻率法相似,这种方法(具体如图一)通过A、B电极向地下供电流I,之后在有效的获取再M、N极间测量电位差△V,从而有效地得到M、N点间的视电阻率值。
高密度电法这种方法根据实测的视电阻率剖面,进行科学的分析和计算,通过这种科学合理的方式,最终有效底获取地层中的电阻率分布情况,这样一来,相关工作人员,就可以划分地层,从而更好地确定异常地层[1]。
二、高密度电法应用实例(一)分析场地工程地质概况场地主要位于广西西南部,呈东南至西北带状展布于整个西南部,场地所处地形向华南丘陵盆地过渡的云贵高原西南端,地势起伏比较大,具有诸多山顶岩石裸露,为水稻为主要种植作物。
工作人员通过对现场工程地质调查和钻探揭,发现场区地层主要是有下伏石炭系灰岩、白云质灰岩、第四系残坡积土以及白云岩等组成的。
在调查的过程中,发现地表因为含水量的不同,因此,视电阻率在50-500m范围内变化,同时还发现白云岩以及灰岩的视电阻率值l000-4500m范围内,溶洞的视电阻率和岩溶发育区的值在350-1300m范围之内,这样一来,就为接下来的高密度电法工作提供必要的物理条件。
(二)分析野外工作具体方法我们根据相关理论以野外试验结果,在本次勘察过程当中,采用六十多种电极组合的温纳装置进行科学合理测量,所测的点距3-5m,具体排列长度在180-360m,范围内,相关工作人员,将野外所测量数据有效地上传到计算当中,进而对相关数据进行处理,以便更好地做出相应的推断解释,为进一步确保相关数据的真实可靠性,还对一些突变点或是异常点进行重复检查。
E综合omprehensive 高密度电法在岩溶勘察中的应用汪瑶2(1.中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司,湖南长沙410000;2.湖南科创电力工程技术有限公司,湖南长沙410007)摘要:近几年来,国家大力发展电网工程,各种规模的电压等级都有,很多输电线路都通过灰岩分布区,灰岩分布区易发生地面塌陷等地质灾害,物探和钻探相结合是岩溶勘察中的重要手段。
高密度电法兼具电阻率剖面法与测深法的功能,其数据采集密度大、精度高的断面测量结果能较直观地反映地层及电性异常体的形态及纵、横向展布情况。
本文介绍了高密度电法餉原理与野外工作方法,通过应用实例说明高密度电法在输电线路中岩溶勘察中的作用。
关键词:高密度电法;岩溶勘察;视电阻率;输电线路中图分类号:P631.3文献标识码:A文章编号:1002-5065(2020)02-0175-2Application of High Density ElectricalMethod to Karst ExplorationWANG Yao1'2(1.China Energy Construction Group Hunan Electric Power Design Institute Co.,Ltd,Changsha410007,China;2.Hunan kechuang power engineering technology co.LTD,Changsha410007,China)Abst「£Ct:In recent years,the state has made great efforts to develop power grid projects with voltage levels of various scales.Many transmission lines pass through limestone distribution areas and geological disasters such as ground subsidenceare prone to occur in limestone distribution areas.The combination of geophysical and drilling is the important means.The high—density electrical method has the functions of resistivity profile method and sounding method.The data acquisition density and high-precision cross-section measurement results can more directly reflect the formation and vertical and horizontal distribution of formation and electrical abnormal body.This paper introduces the principle of high—density electrical method and field work method,and illustrates the role of high.—density electrical method in karst exploration of transmission line through application examples.Keywords:high—density electrical method;karst exploration;apparent resistivity;transmission line近几年来,国家大力发展电网工程,各种规模的电压等级都有,很多输电线路都通过灰岩分布区,特别是在中国西南各省。
高密度电法在岩溶勘察中的应用效果阐述高密度电法勘探的基本原理。
目前高密度电法主要用于浅表找水、岩溶勘察、公路铁路勘察。
本文通过一应用实例来说明高密度电法在岩溶勘察中的应用效果。
标签:高密度电法;岩溶勘察;应用1 高密度電法工作原理通过地表往地下通入电流,建立起人工电场,通过测量电场在地表的分布状态,多参数测量计算出岩层的电阻率,所测数据传输到计算机经专业软件处理,反演出视电阻率剖面图,根据反演剖面图确定地下地质情况。
分析这些岩层电阻率的变化,间接了解地层岩性及地质构造。
本次高密度电法工作选择温纳装置,跑极方式采用每次单根电纜移动的滚动方式。
在水平方向采用小极距进行数据采集外,同时采用不同的隔离系数以研究地质体垂向电性变化,兼备电剖面法及电测深法。
2 高密度电法工作应用实例(1)地质概况。
测区出露地层岩性主要为:石炭系中统黄龙组白云质灰岩、白云岩,分布于测区西北部;石炭系上统船山组石灰岩,主要分布于测区中部呈北东向展布;第三系红砂岩,分布于测区东南部,与石炭系上统船山组呈断层接触关系,第四系残、坡积物沿沟谷低洼处分布。
测区内发育一北东向断裂构造(F3),该断裂控制东南部第三系断陷盆地的北部边界。
(2)地球物理特征。
高密度电法的有效性取决于地下介质的电性差异。
第四系松散覆盖层的电阻率一般较低,由于所处环境不一样,电阻率相差较大,一般在几十至200Ω·M,个别上千Ω·M;未风化完整或较完整灰岩岩层的电阻率相对更稳定,一般电阻率较高(上千Ω·M);半风化灰岩溶蚀发育时,溶蚀空洞区往往为泥质或水充填,这些充填介质均具低阻特征(电阻率为几百Ω·M);但风化而又松散的地层和第三系的泥质粉砂岩电阻率很小,一般为几十至一百多Ω·M。
断裂和岩溶在形成的过程中,随地质特征的改变,导致断裂和溶洞与围岩产生一定的电性差异,异常大小决定于断裂的空间大小及填充物的物理性质;含水的断层与发育的裂隙呈现低阻异常,不含水的则呈现高阻异常。
浅谈高密度电法在岩溶区勘探中的应用在工程基础地质勘察中,位于岩溶区的深层岩基工程地质勘探问题尤为复杂。
利用高密度电法勘探技术可以查明岩溶和断裂等构造的分布位置,再结合常规的钻探方法,对深层岩体进行正确的工程地质评价。
文章简述了高密度电法勘探技术的基本原理,并以一个工程为实例,从实践中说明高密度电法勘探技术在岩溶洞穴、地质灾害等探测领域具有较好的探测效果。
标签:高密度电法;关键技术;岩溶发育;应用实例引言随着城市建设的不断发展,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。
岩溶和断层都是工程建设中基础处理的重要地质问题。
因此,对此类地质问题的勘探成了勘察中的重点和难点。
由于岩溶发育的随机性和隐蔽性,常规的勘察方法往往很难迅速的查明地质情况。
在这类地质条件中的工程项目中,地质勘探手段多采用高密度电法。
高密度电阻率法利用岩溶与所处岩体在电性上存在的差别,快速的探测出区域内的地质特征、岩体结构、岩溶分布等地质构造,再经过钻探等常规的勘探方法进一步验证,对工程地质勘察结果作到既准确又经济。
近年来,高密度电法勘探仪不断更新发展,这类技术的运用与发展,使电法勘探的智能化程度大大迈进了一步。
1 电阻率法的工作原理1.1 电阻率法的工作原理电阻率法是利用岩土体导电性差异为基础的电探方法,利用对电场分布的特点和空间差异变化的研究,制作出剖面图,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。
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法。
野外操作中将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪互相配合工作,将电极数据送入微机后,进一步对数据进行处理,最终给出关于地电断面分布的各种物理解释。
在数据采集过程中结合电阻率曲线和电阻率深观测系统,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。
1.2 岩溶发育的地质特征与地球物理特征岩溶发育多是在碳酸盐岩类地区,常见的有灰岩、白云岩、白云质灰岩等,上覆盖第四系地层岩性为黄粘土和红粘土,也有基岩直接裸露地表的。
高密度电法在岩溶探测中的应用论文标题:高密度电法在岩溶探测中的应用摘要:本文讨论了高密度电法(HDEM)在岩溶探测中的应用。
首先,简要介绍了HDEM的原理和方法,以及它与传统电法的比较。
随后,介绍了HDEM在岩溶探测中的应用,包括岩溶体钻井解释、岩溶分布的观测和测量、岩溶的性质评价等。
最后,总结了HDEM在岩溶探测中的实际应用,并指出其未来发展前景。
关键词:高密度电法;岩溶;探测;应用正文:高密度电法(HDEM)是一种新型的勘探方法,其主要原理是通过多极发射技术来接收和解析地下多极发射电脉冲信号,以及通过多极接收来反演地表多极接收电流。
它能够快速、准确地探测地表和地下地质构造、岩性、岩溶特征等。
HDEM不仅能就块度大小、密度和结构进行探测,而且能识别岩溶体边界、断层等地质结构。
HDEM在岩溶探测中的应用主要有三个方面:一是钻井解释,可以根据钻孔的深度和高密度电法的资料,判断岩溶体的块度大小、密度和结构;二是岩溶分布的观测和测量,可以根据HDEM测量结果,对岩溶面积、体积、深度和水位等参数进行测算;三是岩溶的性质评价,HDEM也可以结合岩石物理性质、温度、含水率、孔隙度、压力等参数,来评价岩溶的渗透率、含水量、储集能力等性质。
实践表明,HDEM在岩溶探测方面具有重要的意义,它准确、可靠、对地质学的发展有重大贡献,因此HDEM在岩溶探测中的应用得到了广泛的应用。
随着人们对岩溶的认识不断深入,HDEM在岩溶探测中的应用将受到广泛的重视,其未来发展前景十分可观。
综上所述,HDEM作为一种技术和科学工具,在岩溶探测中有着重要的意义,其未来发展前景值得期待。
随着人们对岩溶的认识不断深入,HDEM的应用正在从单一的勘探方法逐步向多方位的应用发展。
高密度电法可以准确、可靠地检测岩溶体的结构特征,而且可以联合其它勘探技术,如核磁共振法(NMR)、压力计测等,进行数据融合,进一步探测和识别地下空间中的岩溶体。
此外,近年来,HDEM也开始在工程建设领域的应用。
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。
高密度电法在岩溶勘察中的应用摘要高密度电法在现代化的岩溶勘察工作之中有着重要的应用,而深入的对技术要点和难点进行探究,有助于进一步提升高密度电法的应用水准。
文章将针对这一方面的内容展开论述,详细的分析了高密度电法的基本操作原理以及地质调查工作的开展方式,同时对高密度电法的具体应用进行了探究,结合岩溶勘察的实例,进行了深入的探讨,力求确保高密度电法技术可以得到全面改进。
关键词高密度电法;岩溶勘察;研究分析;操作原理引言灰岩是一种可溶性的碳酸性岩石,在灰岩地区之内,往往比较容易出现溶蚀现象。
当溶蚀现象出现一段时间之内,由于外部工程建设施工的振动或者是地下条件出现改变等影响因素,会使得基岩出现较大的起伏现象,同时还会出现比较多的溶洞、溶蚀地带以及土洞等现象,上述的不良地质状况会对工程建设施工产生直接影响,不仅会使得整个建设项目的进度被减缓,同时会使得施工质量下降。
所以,有必要对灰岩地带采取科学性的勘察,深入的探究并且查明导致溶洞、溶蚀待出现的根本性原因,杜绝不良地质状况的发生。
由于许多不良地质状况出现的随机性因素较强,运用传统的钻探勘察方式往往难以取得满意的效果,所以目前广泛采用高密度电法为基本的勘察方式,由于其工作效率高、成本低、快捷有效等优势,使得技术取得了令人满意的工作效果。
高密度电法原理概述高密度电法是一种阵列式的地质勘察方式,同时也可以将之称作为是自动电阻率测试法。
其主要的工作原理是运用电极形成一种向下的供电,进而形成人工式电场,而电场的分布状况则与地下岩石的土质状况、土质的电阻率等有着直接的关联,技术人员运用高密度电法可以对地质表面不同部位的电阻率分布情况进行具体的测量,并且以此为基础根据岩石和土壤的电阻率状况来综合性得出地下土质结构,为工程建设提供重要的参考依据。
在实践的使用过程当中高密度电法对周边含水的状况比较敏感,如果土壤层周边含有较大的水分,则土质的电阻率会急剧降低,一些非常坚硬的、完整的岩石电阻率则显著的高过于含水的以及富水带周边土质电阻率。
高密度电法在岩溶地基勘察中的应用研究[摘要]实际工作表明高密度电法应用在岩溶地基勘察工作中,其具有工作成本较低并且工作效率较高等优势,因此被广泛应用在岩溶地基勘察。
本文介绍了以静电场理论作为基础的高密度电阻率方法,分析了断裂、溶洞以及滑坡等地基类型的地理特点,并且结合了某高速公路采用高密度电法应用在岩溶地基勘察的相关资料。
同时也指出了不同类型的地电模型表现出来的异常分布,并总结出了一些有助于探测工作顺利开展的数据处理分析措施。
[关键字]岩溶高密度电法低阻屏蔽构造由于溶沟、落水洞以及溶洞等其他岩溶形态属于不良的地质类型,如果公路地基施工中存在这类型地基,会对路基具有的承载能力产生破坏,最终造成路基出现局部塌陷或是不规则沉降等严重损坏情况[1]。
所以,在施工之前对公路地基进行勘察非常重要。
而高密度电法在数据资料收集工作方面以及数据处理工作方面进行了特殊设计,所以其应用在地质勘察工作中获得了比较好的经济效益以及社会效益。
1某工程区地质情况分析1.1分析地形和地貌特点该工程中勘察地区处于长江北岸地区,该地区沿线地势起伏相对比较大,大部分海拔高度均在200~1000m,其位于四方山地区至老林包地区范围内,其中老林包最高峰海拔为1862m,四方山中最高峰为1341m。
其中奉节老县城这一地带属于低地地区,海拔在100m左右。
这一地区中相对海拔差值在200~500m左右,是低山丘陵地带。
其地貌类型包括:侵蚀地貌、堆积地貌以及溶蚀地貌,另外还包括构造侵蚀地貌类型。
区内山岭众多并且连绵不断,地形比较陡峭,山体雄伟,该地区地貌由于遭受岩性以及地质构造影响比较显著,区内山岭走向为东西方向,这与区域构造线和地层走向大体相同。
1.2该工程区内的地质构造分析该工程区内沿线地质构造相对比较复杂,其处在新华夏系第三隆起地带和第三沉降地带相互连接的接壤位置,也是沉降褶皱的边缘地带。
该工程中设计公路线路沿线的地质构造类型大部分是褶皱变形类型,这地带中没有断裂构造类型。
探析高密度电法在岩溶地区溶洞勘查中的应用摘要:在岩溶地区,溶洞的存在,极易导致多种地质灾害出现,主要包括基础坍塌及地面沉降等。
在本文中,分析了岩溶地区勘察技术问题及溶洞的勘查方法,基于此探究了高密度电法在岩溶地区溶洞勘查中的应用。
关键词:高密度电法;岩溶地区;溶洞;勘查;应用高密度电法是一种在方法技术上有较大进步的电阻率法,就其原理而言它与常规电阻率法完全相同[1]。
该方法是集电测深法与电剖面法于一体的直流电法勘探方法[2]。
高密度电法的特点是设置了较多的电极,观测密度大,现场测量时,按照一定的电极间距一次性把所需要的电极全部布设,不需要跑极,不用移动主机。
由于一条测线上拥有较多的电极,高密度电法兼具电测深和电剖面的功能,测量的数据点多,提供的地电信息量丰富[3-5]。
在岩溶地区,开展隧道与桥梁等的建设工作时,因为岩溶发育,非常容易对建筑物产生重大不利影响,引发塌陷,导致施工无法顺利开展,威胁人们的生命财产安全。
所以,当进行勘查设计时,必须详细掌握并深入分析岩溶地区的分布及发育等,且及时采取有效措施进行处理。
在溶洞的勘查方面,高密度电法是一项重要方法。
一、岩溶地区勘察技术问题分析(一)布置勘查孔在岩溶地区,所应用的较为合适的勘察手段主要有钻探与工程地质测绘以及综合物探等。
其中,地质测绘以及综合物探通常应用于两个环节,一是可行性的探究勘察环节,二是初步勘察环节。
而钻探一般应用于详细勘察环节。
通常而言,在整个场地中,综合物探这一方法能够推测两项内容,第一位岩溶的发育面积,第二为发展方向。
不过,该方法本身具有一定局限性,直接影响岩溶推测,使其具有相应难度。
所以,对于经由物探所明确的问题区域,需要选取相关部位进行钻探孔的设置,应确保该部位具有较强代表性,进一步开展实验工作,对此进行核对与落实,同时在某些地段,岩溶洞具有较为宽阔的发育面积,应该对其进行加密,做好钻探孔的设置。
因为岩溶的发育具有突出特征,主要包括隐蔽性、复杂性以及不确定性,在初步勘察与详细勘察两个环节中,其勘探孔需以相关规范与标准为依据,对比所设定的最小孔距要求,在岩溶发育部位,采取一柱一孔的方法,完成勘探孔的设置。
高密度电法在赣西浅层岩溶勘查中的应用
【摘要】江西省赣西地区浅层岩溶局部较发育,利用高密度电法系统勘查剖面测量得到的不同视电阻率值,可以了解浅部岩溶主要分布范围及发育情况,为进一步勘察及治理工作提供基础资料。
【关键词】地质特征;高密度电法;视电阻率;浅部岩溶
The high definition electricity method is in the ganxi shallow layer rock dissolve reconnoitre of application
【Abstract】Shallow layer rock in the region of ganxi in jiangxi province dissolve part compare growth, make use of high definition electricity the method system reconnoitre a section measure to get of dissimilarity see an electric resistance rate value, can understanding the shallow department rock dissolve main distribute scope and growth circumstance, for further investigate and manage work to provide foundation data.
【Key words】Geology characteristic;High definition electricity method;See an electric resistance rate;The shallow department rock dissolve
1. 高密度电法勘探的基本原理
高密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同,不同的是在观测中设置了较高密度的测点,现场测量时,只需将全部电极布置在一定间隔的测点上,然后进行观测。
由于使用电极数量多,而且电极之间可以自由组合,这样可以提供更多的地电信息,使电法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。
与常规电法相比,高密度电法具有以下优点:(1)电极布设一次性完成,减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差;(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量,从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息;(3)数据的采集和收录全部实现了自动化,不仅采集速度快,而且避免了由于人工操作所引起的误差和错误;(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理,大大提高了电阻率法的智能化程度。
我们利用此法在江西省萍乡市陶瓷产业聚集区开展勘查工作,效果良好。
2. 作业区地质概况
2.1 地层。
区内出露的地层有:
①素填土(Qml)和第四系残坡积层(Qel+dl)碎石土;
②三叠系下统大冶组(T1d)砂岩;
③二叠系上统长兴组(P1m)灰岩;
④二叠系下统乐平组(P1x)粉砂岩;
⑤二叠系下统茅口组(P1s)灰岩。
地貌形态为山地、丘陵岗埠地形,分布有山包、土堆及陡坡。
2.2地球物理特征。
场地的岩土体电性特征:第四系松散地层含水时,电阻率值一般为n×10Ω•m;山坡地带地形较高,松散层含水性差及砂、砾石含量较高时,电阻率值可达n×100Ω•m;粉砂岩电阻率值一般为n×10Ω•m;灰岩的电阻率值较高,一般达n×100Ω•m~n×1000Ω•m。
本区各地层存在一定的电性差异,断裂破碎带及灰岩内部岩溶发育时通常含水或充填泥质等低阻体而形成相对低阻异常,具备良好的地球物理勘察前提。
3. 现场施工
3.1 仪器设备。
使用的仪器设备为WGMD-3型高密度视电阻率测量系统及配套辅助设备。
3.2 装置技术。
高密度电法的电极装置采用温纳装置。
基本点距为5米,测量极距为5米,最小供电极距为15米,最大供电极距为295米,供电电压为275V,最小测量信号大于5mv。
3.3 野外作业。
根据地形条件,在其地面沉陷带附近布置测线16条,按南北向或近南北向方向布置,个别测线因场地影响按东西向或近东西向布置。
4. 成果解释
本区选取5条高密度电法剖面作为说明。
从4线剖面高密度电法电阻率反演图(图1)可以看出,290米处为岩性分界线,55~290米之间30米以内的低阻异常为地表低洼地带及二叠系下统乐平组粉砂岩的综合反映,145~165米之间30米以下的低阻异常为断裂破碎带,325~350米之间的低阻异常为浅层岩溶发育所引起。
从12线剖面高密度电法电阻率反演图(图2)可以看出,245米处为岩性分界线,105~130米之间30米以下的低阻异常为断裂破碎带,155~185米及其220~245米之间30米以下的低阻异常为岩溶发育所引起,其它地段的低阻异常为第四系的低电性反映。
从20线剖面高密度电法电阻率反演图(图3)可以看出,375米处为岩性分界
线,135~375米之间30米以下的低阻异常为地表低洼地带的低电性的反映,145~170米之间的深部低阻异常为断裂破碎带,300~320米之间的30米以下的低阻异常为浅部岩溶发育所致。
从22线剖面高密度电法电阻率反演图(图4)明显可以看出,410米处为岩性分界线,45~60米之间、105~140米之间、160~185米之间及时75~410米之间的低阻异常为浅层岩溶发育所致,285~305米之间3米以下的低阻异常为断裂破碎带,其它地段的低阻异常为地表低洼地带的低电性反映。
从24线剖面高密度电法电阻率反演图(图5)可见,55~75米之间、90~165米之间及格60~230米之间的低阻异常为浅部岩溶发育所致,305~325米之间30米以下的低阻异常为断裂破碎带所引起,其它地段的低阻异常为地表低洼地带的低电性反映。
5. 结语
通过本次高密度电法工作,基本查明了测区范围内的岩溶分布及发育情况,根据高密度电法实测断面反演结果,结合区内地形地貌及地质特征,得出结论:测区灰岩岩溶发育,具有横向发育广、纵向发育深、规模大小不一且具多层的特征。
通过上述实例表明:在地球物理勘查前提条件较好的地区,利用高密度电法手段进行勘查,了解浅部岩溶的分布及发育状况是可行的,可以为勘察及治理工作提供基础资料,当然在作进一步进行定量解释时,还需辅之以一定量的钻探工作。