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【摘 要】高密度电法为工程勘察领域的一种广泛应用的方法，测量装置种类众多。本文通过应用α装置和三极装置的组合克服了场地限制等因素，并对资料进行反演，查明了导水涵洞和老坝基的位置。
【关键词】高密度电法；α装置；三极装置；反演
The Application of Combined Different High Density Resistivity Settings and Methods in Engineering Prospect
Fu Yan， Li Meng
(Henan Academy of Geophysical and Engineering Exploration Zhengzhou Henan 450053)
【Abstract】high density resistivity survey is one method extensively applied in engineering prospect, with numerous detecting sets.This paper combined α setting and tri-pole setting to overcome complication such as the limit of site,and identified the locations of wicking culvert and existing dam basis by the data inversion。
【Key words】high density resistivity survey ； a setting ； tri-pole setting ；inversion
1. 引言
高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法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。高密度电法的装置方式一共有13种，常用的包括α装置、施伦贝尔、三极装置和偶极等。各种装置在测量时有不同的优缺点。高密度电法探测深度与电极距有着非常紧密的关系，电极距越大测量深度也越大，反之越小。在大坝和矿山采空区场地工作时，由于严重受场地的局限，采用单一的方法很难达到目的层。本文作者为勘测一尾矿坝的老坝基和底部导水涵洞，在一些测线同时采用了α装置和三极装置，通过综合分析两装置采集的数据，查明了老坝基和导水涵洞的位置，取得了较好效果。
2. 工区地质与地球物理特征
工作区位于豫西地区，为典型的黄土地貌，区内为黄土覆盖，无基岩出露，地层单一。工作区浅表尾矿渣较干燥且松散导电性差，为相对高电阻率层，随着深度增加，尾矿渣含水量增多，电阻率明显变小，基础矿坝由相同的黄土组成，且由于修建较早经过压实，电阻率较稳定，为相对高阻层，但由于大坝长期受矿渣渗液的侵润，电阻率亦有降低的趋势，区分基础大坝的电阻率与尾矿渣在于，尾矿渣上下电阻率变化大而基础大坝上下电阻率变化相对小。导水涵洞内为富硫酸铜的溶液，为典型的低电阻率体，与大坝黄土形成明显的低电阻率异常。基于上述特征，工作区存在开展地球物理工作的前提。
图1 高密度电法测线布置图
3.测线布置与装置选择
本次工作共布置了6条高密度电法测线（图1），由于测线较短，直接采用卷尺量距，罗盘方向布置测线。1、2线长63m ， 点距1.5m；3线长42m，点距1m；4线长21m，点距1m；5线、6线长均为115m。本次工作1线、2线、3线、4线、5线、6线采用α测量方式， 一共6排列，另外1线、2线、3线亦采用了 三极MNB测量方式。
4. 资料分析与解释
在1线α等值断面图上（图2）19至22号电极间底部为一低视电阻率体，但由于底部数据少，并没有完全反映导水涵洞的空间位置。在MNB装置等值线断面图上（图3）18至22号电极间底部亦为一低视电阻率体，异常完整。完全反映了导水涵洞的位置。视电阻率在α反演断面图上（图4）21号电极为底部为低视电阻率异常中心，因此综合二者资料，物探推测在1线的19至22号电极之间为导水涵洞位置。采用相同的方法分析其它物探测线，物探推测在2线的19至22号点之间为导水涵洞位置；在3线的16.5至20号点之间为导水涵洞位置；在4线的12至15号点之间为导水涵洞位置。
图2 高密度电法1测线α装置视电阻率等值断面图
图3 高密度电法1测线MNB装置视电阻率等值断面图
图4 高密度电法1测线α装置反演断面图
5线垂直坝体布置，目的是勘测老坝基位置。在α装置的视电阻率等值断面图（图5）上，1至15号点为低视电阻率，主要为大坝长期受矿渣渗液的浸润，土壤湿润，电阻率较低。15-25号点为一相对高视电阻率体，为老坝基位置。25-40号点为尾矿堆积处，由于地表干燥松散，所以视电阻率较高，下部由于相对湿度大，电阻率变小趋势。在高密度电法5测线α装置反演断面图（图6）老坝基为明显相对高电阻率体。
图5 高密度电法5测线α装置视电阻率等值断面图
图6 高密度电法5测线α装置反演断面图
5. 结论
高密度电法在工程领域应用广泛，但由于受到场地等因素的限制，往往采用单一的方法很难达到勘测效果，本文采用α装置与三极装置相结合的方法组合，查明了尾矿坝导水涵洞和老坝基位置。思路新颖，可以为类似项目借鉴参考。
参考文献
［1］ 汝乃华，牛运光编著，大坝事故与安全，中国水利水电出版社；2001年
［2］ 杨光煦著，堤坝及其施工关键技术研究与实践，中国水利水电出版社，2000年
［3］ 郭玉松，毋光荣，王远生，堤坝隐患探测技术综述，水利水电工程物探新技术，黄河水利出版社，郑州，2001年
［4］ 水利水电工程物探规程(SL326-2005)，中国水利水电出版社，2005.10出版
［5］ 董浩斌，王传雷，高密度电法的发展与应用，地学前缘，2003年第10卷第1期，P171-176
［6］ 王传雷，董浩斌等，物探技术在监测堤坝隐患上的应用，物探与化探，2001年5月第4期
［7］ 王传雷等，堤坝隐患的勘查与思考，工程物探，1999年第2期，p31－34页
［8］ 涂广红，王传雷，田野白蚁主巢的高密度电法探测实例，地球物理学进展，第21卷第1期，2006年
［9］ 严国璋，李俊辉主编，堤坝白蚁及其防治，湖北科学技术出版社 ，2001年
［10］ 田世炀等，综合探测技术在天津堤防隐患探测中的应用，水利水电工程物探新技术，黄河水利出版社，郑州，2001年
［文章编号］1006-7619（2010）10-14-933
［作者简介］ 付艳（1983.8.3-），女，单位：河南省地球物理工程勘察院，工程师，研究方向：工程勘察物探化探。
【关键词】高密度电法；α装置；三极装置；反演
The Application of Combined Different High Density Resistivity Settings and Methods in Engineering Prospect
Fu Yan， Li Meng
(Henan Academy of Geophysical and Engineering Exploration Zhengzhou Henan 450053)
【Abstract】high density resistivity survey is one method extensively applied in engineering prospect, with numerous detecting sets.This paper combined α setting and tri-pole setting to overcome complication such as the limit of site,and identified the locations of wicking culvert and existing dam basis by the data inversion。
【Key words】high density resistivity survey ； a setting ； tri-pole setting ；inversion
1. 引言
高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法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。高密度电法的装置方式一共有13种，常用的包括α装置、施伦贝尔、三极装置和偶极等。各种装置在测量时有不同的优缺点。高密度电法探测深度与电极距有着非常紧密的关系，电极距越大测量深度也越大，反之越小。在大坝和矿山采空区场地工作时，由于严重受场地的局限，采用单一的方法很难达到目的层。本文作者为勘测一尾矿坝的老坝基和底部导水涵洞，在一些测线同时采用了α装置和三极装置，通过综合分析两装置采集的数据，查明了老坝基和导水涵洞的位置，取得了较好效果。
2. 工区地质与地球物理特征
工作区位于豫西地区，为典型的黄土地貌，区内为黄土覆盖，无基岩出露，地层单一。工作区浅表尾矿渣较干燥且松散导电性差，为相对高电阻率层，随着深度增加，尾矿渣含水量增多，电阻率明显变小，基础矿坝由相同的黄土组成，且由于修建较早经过压实，电阻率较稳定，为相对高阻层，但由于大坝长期受矿渣渗液的侵润，电阻率亦有降低的趋势，区分基础大坝的电阻率与尾矿渣在于，尾矿渣上下电阻率变化大而基础大坝上下电阻率变化相对小。导水涵洞内为富硫酸铜的溶液，为典型的低电阻率体，与大坝黄土形成明显的低电阻率异常。基于上述特征，工作区存在开展地球物理工作的前提。
图1 高密度电法测线布置图
3.测线布置与装置选择
本次工作共布置了6条高密度电法测线（图1），由于测线较短，直接采用卷尺量距，罗盘方向布置测线。1、2线长63m ， 点距1.5m；3线长42m，点距1m；4线长21m，点距1m；5线、6线长均为115m。本次工作1线、2线、3线、4线、5线、6线采用α测量方式， 一共6排列，另外1线、2线、3线亦采用了 三极MNB测量方式。
4. 资料分析与解释
在1线α等值断面图上（图2）19至22号电极间底部为一低视电阻率体，但由于底部数据少，并没有完全反映导水涵洞的空间位置。在MNB装置等值线断面图上（图3）18至22号电极间底部亦为一低视电阻率体，异常完整。完全反映了导水涵洞的位置。视电阻率在α反演断面图上（图4）21号电极为底部为低视电阻率异常中心，因此综合二者资料，物探推测在1线的19至22号电极之间为导水涵洞位置。采用相同的方法分析其它物探测线，物探推测在2线的19至22号点之间为导水涵洞位置；在3线的16.5至20号点之间为导水涵洞位置；在4线的12至15号点之间为导水涵洞位置。
图2 高密度电法1测线α装置视电阻率等值断面图
图3 高密度电法1测线MNB装置视电阻率等值断面图
图4 高密度电法1测线α装置反演断面图
5线垂直坝体布置，目的是勘测老坝基位置。在α装置的视电阻率等值断面图（图5）上，1至15号点为低视电阻率，主要为大坝长期受矿渣渗液的浸润，土壤湿润，电阻率较低。15-25号点为一相对高视电阻率体，为老坝基位置。25-40号点为尾矿堆积处，由于地表干燥松散，所以视电阻率较高，下部由于相对湿度大，电阻率变小趋势。在高密度电法5测线α装置反演断面图（图6）老坝基为明显相对高电阻率体。
图5 高密度电法5测线α装置视电阻率等值断面图
图6 高密度电法5测线α装置反演断面图
5. 结论
高密度电法在工程领域应用广泛，但由于受到场地等因素的限制，往往采用单一的方法很难达到勘测效果，本文采用α装置与三极装置相结合的方法组合，查明了尾矿坝导水涵洞和老坝基位置。思路新颖，可以为类似项目借鉴参考。
参考文献
［1］ 汝乃华，牛运光编著，大坝事故与安全，中国水利水电出版社；2001年
［2］ 杨光煦著，堤坝及其施工关键技术研究与实践，中国水利水电出版社，2000年
［3］ 郭玉松，毋光荣，王远生，堤坝隐患探测技术综述，水利水电工程物探新技术，黄河水利出版社，郑州，2001年
［4］ 水利水电工程物探规程(SL326-2005)，中国水利水电出版社，2005.10出版
［5］ 董浩斌，王传雷，高密度电法的发展与应用，地学前缘，2003年第10卷第1期，P171-176
［6］ 王传雷，董浩斌等，物探技术在监测堤坝隐患上的应用，物探与化探，2001年5月第4期
［7］ 王传雷等，堤坝隐患的勘查与思考，工程物探，1999年第2期，p31－34页
［8］ 涂广红，王传雷，田野白蚁主巢的高密度电法探测实例，地球物理学进展，第21卷第1期，2006年
［9］ 严国璋，李俊辉主编，堤坝白蚁及其防治，湖北科学技术出版社 ，2001年
［10］ 田世炀等，综合探测技术在天津堤防隐患探测中的应用，水利水电工程物探新技术，黄河水利出版社，郑州，2001年
［文章编号］1006-7619（2010）10-14-933
［作者简介］ 付艳（1983.8.3-），女，单位：河南省地球物理工程勘察院，工程师，研究方向：工程勘察物探化探。