高密度電法勘探

1、高密度電法勘探第1頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四是一種重要的工程物探方法以地下巖土介質(zhì)的電性差異為基礎(chǔ)主要是觀測研究人工建立的地下穩(wěn)定電流場的分布規(guī)律主要用于水文、工程和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查1 高密度電法及其在工程與環(huán)境中的應(yīng)用1. 1 高密度電阻率法概述第2頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1 高密度電法及其在工程與環(huán)境中的應(yīng)用1. 1 高密度電阻率法概述 高密度電阻率法實(shí)際上是一種陣列勘探方法。野外測量時(shí)只需將全部電極(幾十至上百根)置于測點(diǎn)上，然后利用程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)和微機(jī)工程電測儀便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速和自動(dòng)采集，當(dāng)將測量結(jié)果送入電腦后，還可對(duì)數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行處理并得出關(guān)于地電斷面分布的各種圖示結(jié)果。 第3頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 1 高密度電阻率法概述高密度電阻率相對(duì)于常規(guī)電阻家法而言、它具有以下特點(diǎn)： 電極布設(shè)一次性完成，減少因電極布置而產(chǎn)生的故障和干擾 能有效的進(jìn)行多種電極排列方式的掃描測量，團(tuán)而可以獲得較豐富的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)信息 野外數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化，不僅采集速度快，而且避免了由于手工操作所出現(xiàn)的錯(cuò)誤 與傳統(tǒng)的電阻率法相比，成本低、效率高，信息豐富，解釋方便?？碧侥芰︼@著提高第4頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 1 高密度電阻率法概述 關(guān)于陣

3、列電探的思想早在70年代末期就有人開始考慮實(shí)施。英國學(xué)者所設(shè)計(jì)的電測深偏置系統(tǒng)實(shí)際上就是高密度電法的最初模式，80年代中期，日本地質(zhì)計(jì)測株式會(huì)社曾借助電極轉(zhuǎn)換板實(shí)現(xiàn)了野外高密度電阻率法的數(shù)據(jù)采集。只是由于整體設(shè)計(jì)的不完善性，這種設(shè)備沒有充分發(fā)揮高密度電阻宰法的優(yōu)越性。 80年代后期，我國地礦部系統(tǒng)率先開展了高密度電阻率法及其應(yīng)用技術(shù)研究，從理論與實(shí)際結(jié)合的角度，進(jìn)一步探討并完善了方法理論及有關(guān)技術(shù)問題、研制成了幾種類型的儀器。近年來該方法先后在重大場地的工程地質(zhì)調(diào)查、壩基及橋墩選址、采空區(qū)及地裂縫探測等眾多工程勘察領(lǐng)域取得了明顯的地質(zhì)效果和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)高密度方法原理、野

4、外工作方法、數(shù)據(jù)采集、資料解釋等方面。第5頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四電阻率法勘探都是要將所測的電流或電壓值換算成電阻率值，但是只有當(dāng)?shù)孛鏋闊o限的水平面，并且地下充滿均勻各向同性的導(dǎo)電介質(zhì)的條件下才可以得到大地的真電阻率值，在實(shí)際工作中，地形往往起伏不定，地下介質(zhì)也不均勻，各種巖石相互重疊，斷層和裂隙縱橫交錯(cuò)，或者有礦體充填其中。這時(shí)候經(jīng)過測量所得的電阻率不是目標(biāo)電阻率，我們稱為視電阻率1. 2 高密度電阻率法的基本原理第6頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四視電阻率雖然不是巖石的真電阻，但卻是地下電性不均勻體和地形起伏的一種綜合反映。故可利

5、用其變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)和勘查地下目標(biāo)，達(dá)到解決工程地質(zhì)問題的目的。高密度電阻率法實(shí)際上是多種排列的常規(guī)電阻率法與資料自動(dòng)反演處理相結(jié)合的綜合方法，它仍然是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一類電法勘察，只不過電極布設(shè)一次完成，能有效進(jìn)行多種電極排列方式的測量，如溫納裝置，施倫貝射裝置，偶極偶極裝置等，從而可以獲得較豐富的地電結(jié)構(gòu)信息，數(shù)據(jù)的采集基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1. 2 高密度電阻率法的基本原理第7頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四高密度電法實(shí)際上是一種陣列勘探方法，它在二維空間內(nèi)研究地下穩(wěn)定電流場的分布，野外測量時(shí)，將數(shù)十個(gè)電極一次性布設(shè)完畢，每個(gè)電極既是供電電極又是測量電極。通過程

6、控式多路電極轉(zhuǎn)換器選擇不同的電極組合方式和不同的極距間隔，從而完成野外數(shù)據(jù)的快速采集。當(dāng)電極捧列間距為x時(shí)，測量電極距anr依次取nl，2，每個(gè)極距依固定的裝置形式逐點(diǎn)由左至右移動(dòng)來完成該投距的數(shù)距采集。對(duì)某一極距而言，其結(jié)果相當(dāng)于電阻率剖面法，而對(duì)同一記錄點(diǎn)處不同極距的觀測又相當(dāng)于一個(gè)電測深點(diǎn)。1. 2 高密度電阻率法的基本原理第8頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 2 高密度電阻率法的基本原理第9頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四（1）垂向直流電測深原理直流電測深法是研究指定地點(diǎn)巖層的電阻率隨深度變化的一種物探方法。該方法是在地面上以測點(diǎn)

7、為中心，從近到遠(yuǎn)逐漸增加觀測裝置距離進(jìn)行測量，根據(jù)視電阻率隨極距的變化可劃分不同的電性層，了解其垂向分布，計(jì)算其埋深及厚度。（2）電測剖面原理電測剖面法就是在供電和測量電極保持一定距離，按一定的探測深度，沿著測線方向逐點(diǎn)進(jìn)行觀測，獲得電阻率曲線，以此反映一定深度內(nèi)電性層的變化情況，即電阻率剖面法是研究巖層電阻率在一定深度范圍內(nèi)的水平方向上物性變化的探測方法。1. 2 高密度電阻率法的基本原理第10頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 3 高密度電阻率法的測量過程第11頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 3 高密度電阻率法的測量過程第12頁，

8、共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四DUK-1探測系統(tǒng)測試記錄儀DUK-1探測系統(tǒng)電極控制儀1. 3 高密度電阻率法的測量過程第13頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四高密度電法野外觀測示意圖1. 3 高密度電阻率法的測量過程第14頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 2 高密度電阻率法的測量過程首先布好電極，再接上大線，連好儀器上的對(duì)應(yīng)連線。具體操作分兩步：先打開多路電極轉(zhuǎn)換器開關(guān)，再打開主機(jī)開關(guān)，如發(fā)現(xiàn)多路轉(zhuǎn)換器顯示器出現(xiàn)MN對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)跳動(dòng)不停時(shí)，再應(yīng)分別接主機(jī)復(fù)位鍵和多路轉(zhuǎn)換器復(fù)位鍵一次，此現(xiàn)象即可消除。 開關(guān)顯示主菜單第1

9、5頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四(一)先操作多路轉(zhuǎn)換器：在主菜單的提示下：1)輸入?yún)?shù)鍵入1(INPUT)再鍵Y鍵輸入有關(guān)參數(shù)：首先輸入通道電極總數(shù)，如SW=60，再按Y鍵。輸入起始電極數(shù)如CHO=1，再按Y鍵輸入測線上有效電極數(shù)，如CH=50，再按Y鍵輸入最小間隔系數(shù)(最小層數(shù)，如Min=1)，再按Y鍵輸入最大間隔系數(shù)，如Max=16，為16層，再按Y鍵，顯示：1. 3 高密度電阻率法的測量過程第16頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四(二)按住模式鍵，同時(shí)打開儀器電源開關(guān)按數(shù)字鍵2，選中高密度電法DUK-2A，如果您要選擇四極法，請(qǐng)選擇模式

10、一，按模式鍵，再“回車”，再按數(shù)字鍵1，再“回車”，再按數(shù)字鍵1，再“回車”，便進(jìn)入設(shè)置工作參數(shù)環(huán)境，屏幕顯示如下：1. 3 高密度電阻率法的測量過程第17頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 3高密度電阻率法的測量過程(三)測量：分為接地電阻的測量和采集數(shù)據(jù)的測量1、測量接地電阻：主機(jī)和多路電極轉(zhuǎn)換開關(guān)參數(shù)設(shè)置完后，已處在待機(jī)狀態(tài)。為了保證測量采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、正確，必須對(duì)電極的接地情況及大線、電極、儀器三者之間連接，必須可靠性必須在測量前，檢測接地電阻2、測量：首先將多路電極轉(zhuǎn)換器復(fù)位，即按復(fù)位鍵，進(jìn)入主菜單溫納剖面模式：選擇Worte1，按數(shù)字鍵3，再按Y鍵再按主機(jī)測量鍵第18頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四1. 3高密度電阻率法的測量過程對(duì)稱四極裝置方式（WN）：它的電極排列規(guī)律是（對(duì)于60道）：A，M，N，B（其中A，B是供電電極，M，N是測量電極），AM=MN=NB為一個(gè)電極間距，隨著間隔系數(shù)n由n（MIN）逐漸增大到n(MAX），四個(gè)電極之間的間距也均勻拉開。該裝置適用于固定斷面掃描測量，其特點(diǎn)是測量斷面為倒梯形電極排列如下：第19頁，共22頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)14分，星期四數(shù)據(jù)接收與格式轉(zhuǎn)換軟件BTRC