吉林大学建设工程学院工程地质系 长春 130026
一．前言
近年来随着科技的发展，国内加大了对地下采空区探测的研究。对地下采空区探测的工程地质方法主要有工程地质测绘、工程钻探、工程物探等方法，其中物探方法发展最为迅速。以下是探测采空区的常用物探方法：电法勘探、电磁法勘探、地震勘探等。其中三维高密度电阻率法由于其具有特殊的电极排列顺方式，使其具有探测精度高、工作效率高、成本低、方便快捷等优点，最近几年发展迅速，被广泛用于多层采空区探测。
二．方法原理
高密度电阻率法二级装置电极排列的采集原则是将一个供电电极B 和供电电极N 置于“无穷远处”，在实际操作中一般将供电电极B 和测量电极N 放置到大于20 倍的AM 最大距离之外的地方即可。通过对A 极供电，在M 极进行电位测量，具体的工作原理如图1。
对于上下两层都是高阻的采空区，其反演剖面图显示浅层高阻区域收敛较好，但位置有明显偏上的趋势。且下层高阻区由于受到高密度电阻率法体积效应的影响，探测范围和实际情况相比呈现被扩大的情况，精度比起上层的探测结果相对较差。
2.上下低阻的采空区模拟
参数设置：测线长度310m，电极距10m，采空区的规模150m×30m×5m，围岩的电阻率值为100Ω*m，上层采空区的电阻率值是10Ω*m，埋深在地下10m处，下层采空区的电阻率值是10Ω*m，埋深为30m。其反演视电阻率断面图如下图所示：
对于上层低阻下层高阻的采空区模型，采用二极装置可以清楚的分辨出来，并且上下层采空区范围与实际相当，产生的伴随异常较小，反演结果更接近真实模型。
四．结论
本文采取三维高密度电阻率法中二极装置对不同类型的地下采空区进行模拟探测，模拟结果发现二极装置对于上层低阻下层高阻的采空区模型探测结果更加准确，上层高阻下层低阻和两层都为高阻的模型效果相对较差，但在一定程度上也能大致确定异常区域的规模和位置。对于上下两层都为低阻空洞的模型反演时下层出现了错误，在实际生产中不建议采用此方法进行探测。
参考文献
[1]郭清石.高密度电法对溶洞勘探的数值模拟研究[D].西南交通大学，2013.
[2]汪新凯.高密度电阻率法在土堤（坝）渗漏探测中的应用[J].广西水利水电，2008，03：19-21.
[3]丘广新，葛如冰.高密度电阻率法在排水管渠探测中的应用[J].城市勘测，2008，05：149-151.
论文作者:王艳龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/9
标签：采空区论文; 电阻率论文; 电极论文; 高密度论文; 层高论文; 方法论文; 物探论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;