地电成像法在岩土工程勘察中的应用——以西虎岭景区岩土工程勘察为例

地电成像法是在普通电法装置的基础上进行高密度的数据采集,形成一个高密度的、内容丰富的视电阻率剖面。通过地电数据分析、处理,可以客观、真实地反映地质体的一些基本特征。由于其具有高效、快捷的勘探优势,近年在岩土工程勘察中应用也越来越广泛。以西虎岭景区勘察为例,简要介绍了地电成像法在岩土工程勘察中的应用。实际应用表明,该方法所得结果真实、可靠,在查明岩溶洞穴、断层、破碎带等不良工程地质现象方面是一种高效、快捷的勘察手段;     

井地-高密度电法联合数值模拟研究

从点源场的边值问题出发,利用有限元推导了井地电法和高密度电法2.5维的详细解法,并编制了相应的程序。利用均匀半空间的地电模型进行了正演计算,并与地下真实电阻率进行了对比分析,验证了算法的正确性。在此基础上对均匀介质中存在对称高阻体和边缘高阻体的模型,进行正演模拟,分别得到其井地电法的视电阻率断面图和高密度电法的视电阻率断面图。结果表明,结合两种方法可以对地下存在的高阻异常体进行有效精确地探测。     

高密度电阻率法地形影响校正

采用有限元法实现高密度电阻率法二维模型的正演模拟,将一定地形条件下的二维地电模型的视电阻率响应,分解为畸变场和正常场二部分进行分析.采用比值法消除由地形引起的畸变场,从而获得水平地形条件下二维地电结构的视电阻率值.在实际资料的校正中,取得了较好的应用效果.     

巷道掘进中电阻率法超前探测原理与应用

通过建立超前探测实际地电模型,进行单极—偶极法理论视电阻率曲线的计算,探讨了巷道前方存在低阻地质异常体的电阻率响应特征,提出了工作方法和解释方法,结合具体实例介绍了应用效果。      

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。      

任意三维地电模型视电阻率异常的边界元法数值解

边界元法(BEM)是一种新的数值方法。由于该法可以降低所研究场问题的维数,因而边界元法较之域型法(FEM和FDM)具有应用简便、数据量少、计算快、精度高等优点。从而,用该法解决了域型法难以实现的三维地电模型视电阻率异常的计算问题。本文论述了用边界无法求解点源场地表水平和起伏下三维地电体位场问题的方法原理和数值处理技术,并给出了若干算例:导电球状矿体上视电阻率数值解与解析解结果;导电球状矿体上不同测线上视电阻率平剖曲线;三维山脊地形下导电椭球状矿体上视电阻率联剖曲线及其地形改正结果等。由本文内视电阻率的边界元法数值解与解析解结果对比的一致性和三维地形校正的显著效果,表明了边界元法是求解任意三维地电模型上位场问题的有效方法。由于用该法实现了对任意三线地质体上空间位场计算,必将推动三维电法勘探工作的开展与深入研究,无疑会对提高电法勘探的地质效果发挥重要作用。     

“K”反射系数法在低电阻率地质背景下的应用研究

高密度电阻率法因其成本低、效率高等优点而被广泛应用,而对于低电阻率地质背景的区域,如白垩系粉砂岩分布区,其效果并不理想甚至无法分辨有效异常。基于此,笔者通过两个不同地质背景的实例,将高密度电阻率法的结果与通过“K”反射系数法处理后的结果进行了对比应用研究,研究结果表明：（1）相比视电阻率剖面图,“K”反射系数法得到的“K”剖面图能够有效的放大深部地质弱信号,突出局部异常,且异常位置与钻孔结果对应良好;（2）相比钻孔处的单支视电阻率测深曲线,“K”反射系数法得到的单支“K”曲线对地下的解释更加精细,分辨率更高。     

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。     

三维高密度电法高分辨数值模拟与分析

随着三维高密度电阻率法在工程中的推广与应用, 提高资料的处理与解译的分辨率的研究显得十分重要。本文基于三维高密度电法的理论, 提出建立不同地电模型、利用有限差分法和最小二乘法进行资料处理。论文进一步对模拟结果进行空间定位分析和形态效应分析, 进而得出异常体的变化规律。模拟与分析表明, 三维高密度电法在探测异常体的空间定位上具备较好的准确度。     

物探方法组合在公路路基隐伏断层勘察中的应用

地震折射法和高密度电法是工程勘察中常用的两种物探方法,然而每种物探方法都存在着数据的多解性问题。为加强物探异常的判定,提高地球物理解释的可靠性和准确性,可以将不同的地球物理方法进行组合应用。以灌阳至天峨高速公路某段岩溶路基工程中的隐伏断层探查为例,介绍了浅层地震折射波法和高密度电阻率法的综合应用。实际资料结果表明,两种方法组合精确判定了隐伏断层的位置,圈定高密度电法剖面图前段低阻异常为断层的反应,更好地定义和解释目标异常体。     

基于不同装置的二维高密度电法勘探效果比较与分析

为比较分析高密度电法不同装置对探测异常地质体的效果,通过建立高阻异常体和隐伏直立低阻体地电模型,正演计算了不同装置类型下的视电阻率,并加噪进行二维电阻率反演。各种装置的反演结果表明：在探测地下高阻异常体时,温纳α、β、γ装置优于其他装置,揭示异常位置与形态相对较好;对于隐伏直立低阻体而言,温纳p装置和三极装置探测效果好,其中温纳β为最理想装置,实例验证表明,温纳α、β、γ装置在探测地下防空洞时体现了其装置的优越性,验证了理论模拟结论的正确性。     

有效剔除高密度电阻率法中浅部不均匀体效应影响的研究

通过分析二维地电断面高密度电阻率法中不同测量装置下存在和没有浅部不均匀体时的拟断面数据,总结出浅部不均匀体效应的畸变规律和特征.描述了一种适用于高密度电阻率法三极测量装置的能有效剔除浅部不均匀体效应影响的数据处理方法技术.通过模型实例和实测数据检验了数据处理方法技术及开发的数据处理软件的有效性.     

高密度电阻率法在山东莱州小浞河铁矿采空区勘查中的应用

本文基于基础资料收集,通过高密度电阻率法并结合钻探验证工程,对山东莱州小浞河铁矿开采形成的采空区进行勘查。勘查成果表明,因充水,小浞河铁矿采空区电阻率值明显低于周围岩层,在高密度电法视电阻率反演断面图上均表现为漏斗状低阻异常,并且异常体分布相对规则、连续,与磁铁矿体及其采准巷道工程较一致。经钻探工程进一步验证,物探解译推断的采空区位置与钻探揭露深度较为吻合,表明高密度电阻率法在铁矿采空区勘查中具有较高的可行性和实用性。基于Voxler软件平台,综合基础地质资料以及钻探验证结果等,对高密度电法测量成果三维可视化可有效快捷地圈定采空区范围,为进一步的灾害防治提供有利依据。     

高密度电法与音频大地电磁法在铁路路基沉降勘查中的应用 ——以吉舒铁路40 km(K49-673-713)段为例

本文简要介绍了高密度电法与音频大地电磁法在吉舒铁路路基勘测中的应用效果。通过采用不同方法对不同视电阻率的岩土界面加以区分,分析吉舒铁路路基在不同岩土地层条件下的特点及地球物理特性,在吉舒40 km (K49-633-753)段应用高密度电法与音频大地电磁法了解地层起伏、探查岩土上下层电阻率变化、探测地基土均匀性等,发现并揭示了吉舒铁路路基视电阻率与地基土地球物理指标之间的相关规律。同时揭示了铁路路基发生地质灾害的机理。     

高密度电阻率法和激发极化法在抗旱找水定井位中的应用

针对河南省新乡市凤泉区严重缺水现状,利用高密度电阻率法、高密度电阻率法与激发极化对称四极测深组合在水文地质条件复杂的松散层和基岩干旱地区勘查地下水,结合水文地质资料和成井条件所定的井位,后经施工钻孔验证,定井成功率100%,解决了人、畜急需用水问题。通过以上两种方法结合或单一方法在该地区不同水文地质条件下的实际应用和应用效果分析,总结出针对该地区特定的水文地质条件选择高密度电阻率法、高密度电阻率法与激发极化法组合模式。密度电阻率法和激发极化法组合模式在该地区地下水勘查中的运用提高了地质解释的准确性和可靠性,值得在类似水文地质条件和地区推广应用。     

基于高分辨直流电法的隧道超前地质预报异常探测研究

采用高分辨直流电法,对隧道不同空间位置的不良地质体探测异常特征进行了数值试验,并结合物理模型试验进行了分析研究。介绍了高分辨直流电法隧道超前探测机制和有限元求解原理;通过建立有限单元模型,对含隧道空腔全空间点源场的电位分布进行了数值试验,分析了不同地电条件下隧道不良地质体的视电阻率曲线形态特征;结合物理模型试验结果,对隧道不同空间位置的不良地质体探测进行了模拟试验。结果表明:在隧道空间内采用高分辨直流电法对围岩进行不良地质体的探测具有空间选择性,仅从GU或视电阻率曲线难以判断隧道掌子面前方的不良地质体,但对位于隧道底板或侧帮的不良地质体探测效果较好。研究成果对利用高分辨直流电法应用于隧道不良地质异常体的超前地质预报选择以及适用性具有一定的参考意义。     

井地联合并行电法测试模拟与应用

井地联合并行电法通过在井孔和地面布设电极,进行全电极供电和测量,获得钻孔周边地电场分布特征,研究储层介质结构及变化特征,对地下复杂地电模型分辨具有重要作用。文章通过构建室内井地电法测试模型,采用并行电法技术,三维反演介质的电阻率,判断井孔周边不同类型地质体的异常分布特征。结合野外井地条件进行实测,结果表明,通过井地联合测试系统可以对钻孔周边地质条件进行有效分辨,为储层介质探查与判断提供辅助依据。     

徐州地区全新世古河道地电特征研究

古河道调查对于防震减灾、城市规划和地下水资源合理开发利用具有重要意义,本文针对徐州地区岩、土层具有显著电性差异的特点,采用高密度电阻率法对全新世古河道进行探测。首先通过地电模型数值模拟和钻孔附近现场试验探讨高密度电阻率法探测全新世古河道的有效性及装置形式选择;然后对高密度电阻率法断面、平面及三维成果图进行分析;最后通过钻孔资料对高密度电阻率法探测结果进行验证。理论研究及工程实践结果表明,徐州地区全新世古河道在电阻率图件上表现出典型的电场响应特征,通过响应特征分析可以获得古河道形态及地层结构等信息;高密度电阻率法偶极-偶极装置对覆盖层结构变化极为敏感,异常强度大,并且在地层分层方面具有明显优势,可作为古河道调查的首选装置;通过在调查区内布置多条测线,并借助三维可视化软件平台可以实现目标体三维空间解释,解释结果直观地展现出全新世古河道三维形态及空间展布特征。     

高密度电阻率探测方法及其应用

以探测实例为重点，介绍高密度电阻率探测方法在金属与非金属矿产、工程地质、水文地质及灾害地质、岩溶洞穴各探测领域的探测应用效果，评述该方法的优缺点及应用体会。     

高密度电阻率勘测方法分辨率研究与探讨

随着高密度电阻率法在工程中的应用日益广泛,对分辨率的影响因素分析研究也受到重视。论文以均匀半空间局部直立异常体为探测目标,建立多个基于温纳高密度电法装置的地电模型,采用有限元等方法进行正反演数值模拟分析,对高密度电阻率法探测分辨率的影响规律进行探讨。分析表明,地形起伏会引起异常体的位置与形态发生畸变和位移,分辨率降低; 电阻率差异增大,分辨率提高; 深径比增大,分辨率降低; 当异常体的水平范围一定时,探测分辨率随纵深的增大而提高。