地形起伏对高密度电法探测地下岩溶管道的影响试验研究

高密度电阻率法在岩溶区找水具有较好的效果,但岩溶区地形复杂,高密度电法受地形起伏影响较大。为了提高岩溶区高密度电法找水的勘探效果,掌握地形起伏对高密度电法影响的规律,本文采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模拟地下岩溶管道,研究地形起伏对高密度电法探测岩溶管道的影响。研究结果表明:高密度联合剖面法及高密度α₂装置受谷地地形影响较大,容易在谷地中间产生虚假的低阻异常,矩形AMN和滚动MNB装置受地形影响较小;受谷地地形影响,高密度电法能勘探的有效异常体深度减小;同一电极距下,平地模型及谷地模型反演异常体顶部埋深均小于真实异常,横向宽度均大于真实异常,平地模型反演异常体的顶部埋深大于谷地模型反演异常体,横向宽度小于谷地模型反演异常体。     

高密度电法三电位电极系装置勘察适用性研究

为了对比分析高密度电法三电位电极系α、β和γ排列针对工程中常见的基岩面、充水断层以及充填型地下空洞等类型地质体适用性的差异,首先建立相关地电模型进行正演模拟计算,并对计算电阻率进行加噪二维反演,再以工程应用实例进行验证和进一步讨论。正演与实例对比结果表明:β排列在地形等干扰条件较小时对充水断层以及充填型地下空洞分辨能力较强;α排列为基岩面探测最理想装置,而当存在一定地形等干扰条件时,α、γ排列应分别为地下空洞和近直立断层勘探的最佳装置。     

不同深度岩溶管道的高密度电阻率法反演特征

高密度电法在岩溶区找水具有很好的效果,岩溶山区岩溶管道深度各异,为了探寻岩溶管道深度变化下高密度电阻率的响应规律,本文以高密度电阻率法原理为基础,采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模型,模拟均匀介质下不同深度岩溶管道的高密度电阻率响应特征。结果表明:当岩溶管道深度大于15倍电极距时,矩形AMN装置和滚动MNB装置未能探测到该深度的岩溶管道;当岩溶管道深度小于10~11倍电极距时,矩形AMN和滚动MNB装置联合能较精准地定位岩溶管道在平面上的投影位置;岩溶管道反演异常的横向宽度始终大于真实异常横向宽度,反演异常顶部埋深小于或等于真实异常顶部埋深,且岩溶管道深度越浅,反演异常体的形态、大小、埋深越接近真实异常;随岩溶管道深度的增加,岩溶管道的矩形AMN装置和滚动MNB装置异常反演形态由椭圆向半椭圆、弓形变化,直至消失。      

高密度电法评价岩溶地下水分布

本文利用高密度电法对第四系土层进行了勘查,利用所得到的高密度电阻率反演剖面资料,进行了分析,切片,形成等深度的高密度电阻率勘查反演电阻率平面分布,推断地下水的空间活动规律。对利用高密度电阻率勘查推断地下水的空间活动规律进行了一次有益的尝试,为进一步认识地面塌陷和预防治理提供科学依据。     

高密度电法在岩溶探测中的应用

灰岩分布区岩溶发育易引发地面塌陷.从而形成地质灾害。高密度电法近年来被应用于灾害地质调查及工程勘察中。以某一段穿越岩溶发育区的高速公路为例,应用高密度电法对区内第四系土洞、岩溶、断裂发育等灾害地质体进行了探测。结果显示,电阻率断面图上显示的异常区与实际灾害地质体吻合,展示了其工程应用前景。     

高密度电法在岩溶地质调查中的应用

灰岩分布区岩溶发育易引发地面塌陷,是地质灾害及路、桥、建筑物等工程设施的主要隐患.高密度电法是近些年引入的物探方法,广泛应用于灾害地质调查及工程勘察中.在灰岩分布区应用高密度电法勘察第四系土洞、灰岩岩溶、断裂发育等,能取得较好的地质效果.     

高密度电法在岩溶探测中的应用

高密度电法是一种适用性广泛的电阻率勘探方法,拥有多种电极排列装置选择。不同装置由于电极分布方式的差异,在针对不同地质目标和测区环境时往往表现出明显不同的探测能力。为探究各排列装置的特点及其适用情况,推导了2.5D电位的变分问题,采用Delaunay三角化算法实现了非结构化网格剖分,进而实现了有限元正演模拟。结合实践,对常见地质情况进行建模,分别使用温纳α、温纳β、施伦贝谢尔、偶极−偶极4种装置开展正反演对比研究。研究发现：(1) 在探测未知区域单个异常体时,温纳β、施伦贝谢尔2种排列的效果更好;(2) 在探测相邻较近的多个异常体时,应优先采用具有更高水平分辨率的施伦贝谢尔和偶极−偶极排列;(3) 对于低阻破碎带的勘探,温纳β和偶极−偶极排列更为适用;(4) 当地层具有较好分层界限时,4种排列均可体现良好的分层效果。因此,高密度电法勘探实践中应综合考虑不同排列装置的特点,根据具体情况选用合适的多种排列方式进行测量,并对采集数据进行综合对比分析,以获得更为准确的解释结果。

     

高密度电法岩溶路基注浆质量检测模型试验研究

为研究不同地下水条件下高密度电法进行注浆质量检测的可行性和评价方法,建立了一种可变地下水位的岩溶路基室内模型,采用微型电极进行不同地下水条件的注浆检测试验。试验结果表明,模型中无地下水时,注浆合格的模型注浆后视电阻率较注浆前降低;模型中有地下水时,注浆后视电阻率较注浆前升高;模型注浆前后地下水条件不同时,不适合使用高密度电法进行注浆质量检测。南广铁路和湘桂铁路现场测试结果也基本验证了模型试验结论。     

不等电极距情况下高密度电阻率法的反演结果分析

通过高密度电阻率法的模型实验,得出不等电极距情况对直立高阻薄板和低阻球体反演结果的影响:缺失电极对它正下方的ρ_s影响最大,而异常形态主要在水平方向有明显的变化,异常体随电极缺失的位置有趋势变化,电极缺失的数目越多,异常形态变化越大,但是从整体来看反演剖面图基本相似。     

高密度电法在岩溶路基勘察中的应用

高密度电阻率法勘探以其生产成本低,工作效率高等特点,在工程地质勘察中得到了广泛的应用。高密度电法采取较密集的测点以及多种装置的组合同时测量,可提供丰富的地电信息,有利于数据资料的处理与解释。这里在分析高密度电阻率法所基于的静电场理论的基础上,归纳溶洞、滑坡、断裂等地球物理特征,结合某高速公路的高密度电阻率法勘探资料,给出了不同地电模型的异常分布情况,提出了一些提高探测能力和解释精度的数据处理分析方法。通过实例证明,这些方法的正确性以及在实际应用中的良好效果,充分展现出了高密度电阻率法在当今工程地质勘察中所发挥的重要作用和优越性。     

富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应特征研究

对于围岩中存在管道型溶腔的岩溶隧道而言,受地表强降雨及地下水的影响,管道型溶腔内极易积聚高水压力,进而引发衬砌开裂、渗漏水及涌水病害。为了探明管道型溶腔中高水压力对衬砌结构的影响,开展了富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应模型试验,对不同溶腔位置及不同水头高度影响下的衬砌结构内力特征进行了研究。基于此,建立扩展工况的数值计算模型,进一步探究了不同溶腔直径、溶腔位置及溶腔水头高度对衬砌结构内力的影响。结果表明：当隧道周围存在管道型溶腔时,与溶腔接触位置的衬砌内侧承受较大的正弯矩,为衬砌结构的最不利受力位置;随着溶腔直径和溶腔内水头高度的增加,衬砌内力显著增大;溶腔所在位置影响着衬砌内力的分布,当溶腔位于隧道拱顶时,衬砌结构的抗水压能力最小。研究结果可为管道型岩溶隧道的结构设计及安全施工提供借鉴。     

高密度电法在岩溶路基勘查中的应用

根据实例论述高密度电法在高速公路岩溶勘察中的应用。分析研究工作区地形地质及物性条件,通过物探与钻探验证对比,总结归纳了工作区岩溶发育地段高密度电法异常的分布规律及判别标志。     

高密度电法在宜春市岩溶地质调查中的应用

灰岩分布区易发生地面塌陷等地质灾害，综合物探是岩溶地质调查的重要手段。岩溶灾害物探勘查的主要任务是划分可溶岩与非可溶岩界线、勘查基岩断裂及了解基岩岩溶发育等情况。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及电性异常体的形态及纵、横向展布情况。因此，高密度电法在岩溶灾害调查中用于划分可溶岩区、勘查基岩断裂构造，了解基岩岩溶发育情况等方面能取得较好的效果。     

高密度电法在公路岩溶勘察中的应用

岩溶发育区的公路建设和运行过程中,容易形成地面塌陷,危及工程安全或正常使用,高密度电法是近年来在岩溶发育地区高速公路勘察中常用较有效的一种勘探方法。以工程实例探讨公路岩溶勘察中的应用效果及注意事项。     

高密度电法在地铁岩溶勘察中的应用

南京地铁3号线将穿越岗谷地和岩溶区,是建设施工过程中的几大难题之一。经过初步勘查,发现其中某段有多处溶洞。该段地处闹市区,交通流量大,建筑物密集,地下管线多,地质条件较为复杂。为了查明研究区岩溶发育情况,结合地质构造条件,经综合比选,采用高密度电法进行岩溶勘察,测量方法选择温纳剖面法。测量过程中将部分电极勘察点布设于沥青或混凝土路面上,接地条件相对较差,采用常规数据处理方法(数据反演),与实际钻探结果误差较大,不宜使用。因此在测量中采用改进电极与地面耦合条件以及加大供电电压的方法,提高电流穿透力,同时对所测数据直接绘制成等值线图。根据等值线图中低电阻率分布特征推断岩溶发育情况,其结果与钻探结果较为吻合,取得了较好效果。经与现场工程地质调查和钻孔资料对比分析,查明沿线岩溶空间分布。研究结果表明物探方法具有多解性,在开始物探工作之前,应对研究区地质和构造条件进行野外调查,对岩溶发育特征进行地质分析,以便更好的指导物探布线和数据解译工作; 当接地条件较差时,可以采取堆土、洒水等方法解决电极耦合问题; 对于数据反演解译存在误差时,可直接利用视电阻率等值线图进行解译,推测溶洞分布。     

高密度电法在岩溶地区勘查中的应用

高密度电法对地下地电性结构具有高分辩率,是研究浅层地质结构行之有效的方法。将高密度电阻率法用于昆明市空港开发区、深圳工业园、呈贡新城净配水工程北水厂岩溶区岩土地质工程勘察中,结合钻孔资料基本查明北水厂拟建场地部分地段,隐伏构造、构造破碎带、岩溶、土洞等不良地质现象的分布,大致确定第四系覆盖层厚度,为设计、施工提供物探依据。     

高密度电法在贵州岩溶地区找水中的应用研究

高密度电法具有效率高、效果好、经济实用等优点,在岩溶地区找水工作中得到广泛应用。以贵州某变电站找水实例,详细阐述高密度电法在岩溶地区找水的原理、工作布置、数据处理、解译和探测效果,说明高密度电法在岩溶地区寻找含水构造是可行的。其具有效率高、效果好、经济实用等优点,可作为岩溶地区找水的主要方法。     

典型岩溶模型的高密度电法正反演研究及应用

高密度电法在岩溶勘察中发挥着重要的作用,可对岩溶发育带的位置、形态、规模、填充等情况进行有效探测。本文建立几种典型岩溶地电模型,计算其高密度电法响应并分析其特征,结合工程实例,认为将实测数据的拟断面图和定量的反演断面图相结合分析的方法,能提高对异常体的识别。     

高密度电法在柳州太阳村镇岩溶塌陷区调查中的应用研究

为了查明柳州太阳村镇岩溶塌陷形成的地质背景,本文采用高密度电法对该塌陷区进行调查研究。研究结果表明:高密度电法对于确定土层的厚度,区分土层和岩石的分界面具有较好的效果,通过电阻率的分布及变化趋势,可以较好的圈定地下岩溶裂隙带的发育位置,结合地质资料,对识别断裂破碎带也有较好的效果。三个塌陷区的致塌地质背景不尽相同:第Ⅰ,Ⅲ塌陷区塌陷的形成与人类活动密切相关,分别由机井抽水及输油管道铺设引发;第Ⅱ塌陷区塌陷的形成与自然因素相关,由断裂破碎带触发。通过高密度电法反演结果断面图,能较准确地查明塌陷的潜伏隐患区:第Ⅰ塌陷区的隐伏区为通过抽水井的近东西向的岩溶裂隙带,第Ⅱ塌陷区地质灾害的潜伏区为断层西侧的岩溶裂隙带,第Ⅲ塌陷区的隐患区为输油管道附近东侧的岩溶裂隙带,均位于人类活动频繁附近地段及构造发育带。     

高阻溶洞上高密度电法与高密度联合剖面法异常响应特征研究

为探讨高密度电法与联合剖面法寻找高阻溶洞的效果,利用水槽模型试验及野外现场实测方法,总结了高密度电法常用排列方式、不同成图方法在高阻溶洞上的异常响应特征,讨论了异常体地表投影位置及中心埋深的确定方法。提出探测高阻溶洞采用高密度电法温纳排列（α1）、β排列和高密度联合剖面三种方法的最佳组合方法。