摘要:电法勘探作为一种常见的地球物理勘探方法,经常在实际工程中得以运用。本文对高密度电法探测技术及其工程应用进行分析和了解。
关键词:高密度电法;探测技术;工程应用
引言:
高密度电法是电法勘探方法的一部分,它相对于普通勘探方法具有多快好省的特点,因此它经常在城市工程、地质工程、管线工程和考古工作等方面发挥了重要的作用,并且以其自身的特点取得了良好的效果。高密度电法测试装置有很多,如:温纳装置、微分装置、偶极装置、温施装置等。
一、高密度电法的发展及现状
密度电法最早应该是从二十世纪六七十年代开始的,在那之前只有传统的电法,可是传统电法却有着相当大的弊端,所以科学家们都在大力对电法勘探进行改进研究,通过大量的研究以后把阵列的思想结合到了电法勘探应用之中,而在这个研究过程中,最早研制出相关的仪器的是英国的一个科学家,他研制出了一个叫做电测探装置的仪器,这也可以认为是高密度电法最开始的模式。然后等到二十世纪八十年代,日本通过了电极转换的思想将野外高密度电法的数据采集工作变成了现实,虽然当时的技术并不完善,还有很多地方存在不足,没有让高密度电法的特点和优势得到充分的利用,可是不得不说那时高密度电法勘探技术的基本思想已经基本上得到了充分的体现。而在这之后,世界多个国家的研究学者也开始对高密度电法进行深入研究,其中代表性的国家有:中国、英国、美国、意大利、加拿大、法国等等。他们进行了很多对高密度电法的基本原理和相关工程应用的研究,通过将理论和实际情况互相结合的方法,逐步对高密度电法的理论和技术进行改进和完善,而在这个阶段高密度电法的发展也可以说是达到了一个新的高度,在这个过程中也出现许多代表性的探测仪器和装置等。
二、高密度电法基本原理
高密度电法以地下岩土的电性差异作为基础,有效的对程控式地下探测仪和程控式地下电极转换仪进行利用,来实现对测线数据的测量、采集、存储等工作,然后对测得数据进行数据处理得到其地下视电阻率剖面图,通过对剖面图进行合理的分析和解释,推断此区域的实际地下地质情况。
需要做的是将需要测试的电极埋设在具有一定的电极间距的测点之上,电极间距通常在1m-10m的范围之间。电极转换开关是一种自动控制的装置,主要是通过单片机对其进行控制,然后可以根据需要自行选择合适的电极装置形式,或者对电极极距和测点随时进行转换控制。所需要的电极信号就是通过电极转换装置送入测量主机对数据进行储存,储存完毕后将数据导入计算机,运用相关的软件对数据进行处理,然后通过彩色绘图机绘制彩色剖面图。图1为高密度电法探测系统图,图2为高密度电法装置线路连接示意图。
三、高密度电法数据处理与分析
在进行高密度电法数据处理过程中,首先需要做的就是对野外探测所得到的数据的格式进行相应的转化,利用剔除坏的数据、数据拼接以及校正畸变数据等方法对测得的数据进行一定的处理,最后通过高密度电法反演,得到反演的效果图。下图即为高密度电法数据处理流程图:
高密度电法实际工作困难重重,对于测得的资料解释的准确性就需要排除以下几个因素的影响:存在于地下的不均匀介质体对工作的影响、不良的接地条件对工作的影响以及较复杂的地形情况对工作的影响等等。因此在反演之前对数据进行相应的预处理就显得尤其重要,这样做就可以提高数据的真实性和可靠性。而这里所说的预处理过程其实主要就包括剔除坏点、数据拼接和地形校正等过程。
对异常体的定性解释和定量解释贯穿于高密度电法数据的分析解释过程之中,无论怎么样的地质情况,都是通过对其进行定性和定量解释,结合实际情况最后给出分析结果。分析解释的原则如下:
(1)定性解释原则
对得出的断面图进行分析比较,分清楚哪些是正常场哪些是异常场,然后通过视电阻率的图形变化,大致确定异常体所在的区域及形态。
(2)定量解释原则
一般情况下,可以认为探测对象和所选取的围岩的电阻率情况都是适宜的,当然也包括其形态特征在内,也应该是规则的,由此便可利用一些相关的经验公式得到所需要的规模、埋深和位置等参数资料,如果不行就只能借助二维反演得出剖面图,从而通过剖面图确定地下空间分布情况。
结束语:
综上所述,高密度电法是电法勘探方法的一部分,它相对于普通勘探方法具有多快好省的特点,因此它经常在城市工程、地质工程、管线工程和考古工作等方面发挥了重要的作用,并且以其自身的特点取得了良好的效果。
参考文献:
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论文作者:徐伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:高密度论文; 电极论文; 数据论文; 装置论文; 工程论文; 剖面图论文; 电阻率论文; 《基层建设》2019年第12期论文;