崔锡钦[1]2003年在《利用高密度电阻率法进行空洞探测的研究》文中认为文章前言部分简要介绍本文所要研究的内容和要解决的问题。第一部分介绍高密度电阻率法的发展情况、基本原理、实现原理，系统组构；对野外工作技术方法进行较详细的阐述，重点介绍数据处理技术方法，对后续数据处理的比值参数法进行较详细的正演模拟运算；对电阻率层析成像技术的基本内容进行简要介绍，对该技术的佐迪反演方法成像计算的数学模型概况进行简要地推导。论文的第二部分对有限元的正演模拟方法进行较全面推导运算，给出正演模拟方法的数学理论基础；设定空洞的地球物理模型，利用有限元方法，通过数值模拟方式，研究高密度电阻率法对空洞探测的前提：通过大量的正演模拟计算，重点阐明高密度电阻率法不同采集装置在不同地电模型下对空洞的反映能力，所表现的异常形态特征及判别方式；同时重点论述不同采集装置在不同地电模型下对相邻洞体的分辨能力；明确该项技术在空洞探测应用中的模糊点；阐明总结了提高洞体探测定量解释精度的方法，提高了该项技术的应用效果。第叁部分工程实例，证明该项采集技术及后处理方法的正确应用能够解决的实际工程问题。第四部分系统总结了本文所研究论述的主要内容，具体了该技术在实际中的应用效果。
郭秀军, 王兴泰[2]2001年在《用高密度电阻率法进行空洞探测的几个问题》文中研究指明通过大量的正演计算 ,重点阐明了利用高密度电阻率法进行洞室探测的前提、不同采集装置异常形态特征及判别方式、对相邻洞体的分辨能力和提高洞室探测定量解释精度的方法 ,明确了该项技术在洞室探测应用中的模糊点 ,提高了该项技术的应用效果。
钟韬[3]2008年在《超高密度电法在探测采空区中的应用研究》文中研究说明电阻率法已有百年发展史,从简单的电剖面、电测深发展到高密度电阻率法。其理论、技术、仪器、正演和反演方法都已经成熟,但是其还是存在着一些局限性。常规电阻率法只测其中一种装置,其采集方式落后,采集数据量少,工作效率低;高密度电法按装置固有的布极方式进行测量,反演时按设定装置进行电阻率断面图反演。其未能充分利用电极阵,造成采集数据信息非常有限,反演计算的精度也非常低,对复杂地质问题很难满足实际勘探的要求。Australia zz Resistivity Imaging研发中心积近十年研究开发新一代电阻率法观测解释体系,设计出FlashRES多通道超高密度直流电法勘探反演系统。该野外布极的施工方法与高密度电法相同,但其采用一次布极,采集所有可能组合的电极数据,信息量较常规电法是40倍以上,通过处理软件反演获取断面电阻率值,资料精度得到大大提高。本文阐述了超高密度电法的基本理论及其工作方式,对同一模型不同电阻率方法所得到的电阻率剖面进行了对比研究,对不同电阻率方法同一地点进行野外验证试验。并首次利用超高密度电法对采空区进行地球物理勘察。通过本文研究表明超高密度电法较普通电阻率法在数据采集、数据处理、数据异常分辨率等方面的优越性,并用实例说明该方法在采空区探测中的实用性和有效性。在目前,土洞、煤窑采空区等复杂地质问题还没有行之有效的地面物探解决方法,超高密度电阻率法为解决该类问题提供了一种新的方法。
苏鹏[4]2015年在《综合物探在岩溶区铁路路基与隧道病害探测中的应用研究》文中研究表明我国是一个地形、地质条件复杂的国家,随着经济和社会的发展,对交通的需求和要求也越来越高,其中不乏大量穿越山体、丘陵的铁路。同时,我国又是一个岩溶地质分布广泛的国家,特别是我国西南地区。在这些岩溶区段铁路的前期施工和日后的运营过程中,都有可能出现路面沉降、基底塌陷和隧道突水、突泥等灾害问题,及时的发现并处理这些问题具有十分重要的意义。目前应用于地下空洞或地下水探测的物探方法有很多,比如瞬变电磁法、高密度电法、声波法、探地雷达法、放射性法等,每一种方法都具有各自的优点和局限性。在岩溶区的铁路线路内,地面的路基与山体中的隧道是统一的整体,对于其中存在的病害问题的探测,过去都是一分为二。本文基于在我国西南某铁路线路的岩溶勘察工作,阅读和整理大量文献、资料,希望提出一组综合物探方法,这组物探方法可以快速、经济、有效的解决路基与隧道中存在的多种病害问题。本文从对几种方法的理论基础和应用特点的研究入手,进而结合实际工作,对各方法在数据采集工作和数据处理、解释工作中的关键性技术进行研究,并总结了工作中常见的干扰和存在的问题,为相关工作提供了理论和应用的技术支持。结合实际工区的地质与地球物理条件,分析了所选方法的可行性,建立了典型病害地质体的物理模型,并通过分析这组物探方法针对实际目标的应用,给出常见病害的实测物探异常图,对常见病害的典型异常特征进行了讨论、分析和总结,可为相关异常的解释提供参考。结合工区地质、地球物理特征与存在的限制条件,本文选取了高密度电法、探地雷达法、地震映像法进行研究和应用。岩溶与地下水存在着密切的联系,空洞或富水地质体与正常围岩存在着较大的电阻率差异,高密度电法可以较直观、准确的反映地下电阻率的分布和变化规律,是探测岩溶的有效方法;电磁波在不同介质中具有不同的传播和衰减规律,探地雷达法通过向地下脉冲电磁波对地下介质进行探测,其中岩溶裂隙中的空气或水与其他介质存在较大波阻抗差异,这也使得探地雷达法能有效的探测岩溶裂隙。岩溶构造形成的空洞、破碎结构,使其于周围介质产生较大的弹性差异,通过研究弹性波的特征,地震映像法可以有效的发现地下空洞和破碎带。通过分析在实际工作中的应用效果,说明本文所提出的一组综合物探方法,相对于单一方法具有更强的适应性和准确性,同时相比于其他勘察手段,物探方法具有勘探成本相对较低、勘探效率高和探测信息量丰富的特点。本文所采用的物探方法组合,在岩溶区铁路路基与隧道的病害探测中解决了多种问题,在隧道岩溶与地下水的超前预报、查明路基隐伏岩溶、探测隧底岩溶破碎带、检测岩溶的水泥注浆效果和隧道衬砌检测等方面具有很好的探测效果,为保障施工安全、减少不必要损失做出了应有的贡献。
陈斌文[5]2009年在《公路岩溶洞穴探测的综合物探方法研究》文中进行了进一步梳理随着公路建设的飞速发展,如果公路通过岩溶发育区,必须对岩溶的分布范围、埋藏深度、发育情况等调查清楚,否则会成为大桥、隧道、路基塌陷的地质隐患。本论文对公路岩溶洞穴模型的瑞雷波频散曲线进行了反演研究,并对频散曲线特征进行了分析和解释;对岩溶洞穴模型与周围介质间的地震映像时间剖面特征及高密度电法电阻率特征进行了研究;对岩溶洞穴探测的地球物理方法及各种工作参数的选择以及数据处理和解释方法进行了研究。通过上述研究,完成了岩溶洞穴模型瑞雷波频散曲线综合基阶和高阶面波的联合解释,大大提高了对频散曲线的解释精度和瑞雷波的勘探精度;提出了特定地质条件下岩溶洞穴探测的地球物理方法理论及最佳工作参数选择;对公路岩溶洞穴进行了现场物探勘察,并进行了钻孔验证,总结出了在特定地质条件下物探原始数据采集方法技术、工作参数选择及数据处理的解释方法。经过综合物探解释与钻孔验证,得出采用综合物探方法进行公路岩溶洞穴探测克服了采用单一物探方法带来的多解性,且勘探精度高,误差小的结论。同时建议在进行公路岩溶洞穴探测时先采用勘察效率较高的高密度电阻率法进行普查,对发现异常部位结合其它两种方法进行勘察,必要时结合钻孔验证,以准确查清岩溶的发育情况。
孙红亮[6]2008年在《高密度电阻率法延时性勘探的研究与实践》文中提出高密度电阻率法不仅仅能在空间上应用,也能运用在时间上。在时间在工程勘探中,未饱和区域水的流动、饱和区域水位的变化、边坡稳定性、化学污染物的扩张和堤坝隐患等将引起地下视电阻率随时间的变化,对于工程地质调查、环境监测以及灾害预警等重大工程与环境问题,有着特别重要的意义。为防止随时间的推迟产生不断的变化的勘探目的区域发生大规模的环境地质问题,而提出高密度电阻率法延时性勘探理论。本文通过研究国外的高密度电阻率法的延时性勘探的模型,指出了该方法的理论方法和实践道路,并结合国家科技攻关项目的实际应用,弥补了国内空白和国外的不足,进行了对未饱和区域水的流动、饱和区域水位的变化、边坡稳定性环境地质灾害预警、化学污染物的扩张和堤坝隐患等地质灾害中各种可能发生的情况的详细研究和验证,达到了国内先进水平。为防止较大工程与环境地质灾害,提供了监测和预警的方法和技术,效果理想。
黄少文[7]2017年在《高密度电阻率成像法在古河道型地下水库工程中的应用研究》文中研究指明古河道型地下水库是开发利用古河道浅层淡水基础上发展起来的,其试图人为利用古河道砂体作为调蓄库容,增加可利用水资源量。在冲积平原地区,古河道通常是地下水储存和运移的主要通道,对于建设地下水库而言,古河道为调蓄水资源,进行地下水回灌,修复地下水位起到关键性作用。弥河下游冲洪积扇内因来水量平枯不均,地表水拦蓄工程较少,致使地表水利用率较低,区域内地下水超采严重,地下水位大幅下降,现已形成多个区域性大型漏斗区,加之北部咸水水头与区域内淡水水头差日益增大,依托古河道良好的地层条件,北部咸水向内陆含水层的入侵现象愈发严重。为缩减地下水漏斗区,抬升区域地下水位,利用地下坝体阻止咸水入侵、阻截淡水入海,现拟借助古河道中沉积的砂、砾石等多孔介质作为储水空间来建设地下水库,并引调地表水体进行蓄灌,从而防止北部咸水的进一步入侵。因此对于库区内古河道结构的研究是建设古河道型地下水库的一项重要内容,古河道位置、埋藏深度及厚度等特征的查明可为地下水库建设的位置、规模、结构及地下防渗墙关键技术参数等研究提供依据。本论文主要研究内容及工作量如下:(1)通过收集弥河下游冲洪积扇地区的地形地貌、水文地质、钻孔岩性记录及粒度分析等资料,查明研究区内古河道形成与发育条件及岩性等特征参数,明确古河道的分布特征和富水性动态变化特征。(2)根据现场地电条件,在研究区布置32条东西向高密度电阻率成像数据采集测线进行扫描测量,每条测线长378m,测线西起台头镇付家庄村,东到田柳镇王高八村以东,全长12096m;并在能反映古河道砂层存在的测线中采集24个测深点进行电测深曲线绘制,获得岩体电特性参数信息;(3)将采集的野外实验数据进行数据预处理、反演计算及绘图等工作,得到二维高密度电阻率图像和电测深曲线图,重点从电阻率电特性参数分析岩体的空间结构特征,研究古河道位置、埋深等信息。通过以上研究,取得了如下研究成果:(1)研究区内古河道整体上是以高阻值电阻率体现,在未固结成岩区其电阻率值在20-40Ω·m范围内,岩性以细砂、粉细砂为主,在局部固结成岩区,电阻率值可达几百欧姆·米;围岩以低阻值电阻率体现,电阻率值在0-20Ω·m范围内,岩性以地表覆盖土层和黏土层为主。(2)基于二维高密度电阻率图像分析,该段古河道呈WS—EN走向,东西宽约1400m,东西岸位置较明确;砂层在河道中段埋藏深度较大,两端埋藏深度较小,呈大“U”字型分布,该分布极具典型河床特性,砂层厚度横向变化符合古河床动力学产物特征;砂层周边解译出残留黏土块堆积,黏土块的存在有的对砂层的堆积有明显的制约作用,有的促使形成良好的砂层沉积区,为进一步明确古河床沉积的形态和规律具有重要意义。(3)基于电测深曲线分析,古河道富集带电阻率值整体呈叁段走势,表层电阻率值大多呈缓平或下降趋势,判断为黏土覆盖层;中间曲线呈上升趋势,电阻率值增加,判断为砂层反映;底部曲线缓平或下降,判断多为黏土层或砂质黏土和粘质砂土。
翟俊莅[8]2017年在《高密度电阻率法在边坡岩体结构探测中的应用研究》文中进行了进一步梳理边坡的岩体结构特征是控制边坡失稳模式的关键因素。如何有效地查明坡体内部岩体的结构特征?在没有平硐及丰富钻孔资料的情况下,物探和地面调查相结合是较为有效的手段。和其它物探方法相比高密度电法具有操作难度低、成本低、精度高、效率高等优势,在边坡深部岩体结构特性探测中的应用越来越广泛,但目前主要用于对地下结构体的定性解释,对结构面及岩体结构的定量或半定量解释研究较少。在这种情况下,基于高密度电阻率法建立一套针对边坡岩体结构探测的分析评价体系,显得非常紧迫与必要。本文以贵州马达岭煤矿采空区边坡岩体结构探测及澜沧江苗尾水电站倾倒变形边坡岩体结构探测为例,通过结构面电性特征、岩体破裂程度电性特征等研究,遵循定性分析与定量评价相结合的基本学术思想,建立了一套较完善的边坡岩体结构探测技术方法体系。取得的主要研究成果如下:(1)建立了一套适合具备一定规模的Ⅰ、Ⅱ类结构面高密度电法探测方法体系。通过数值计算,系统研究了结构面各主要参数与高密度电阻断面图异常之间的联系,提出了基于高密度电阻率断面图的结构面特征定量识别方法;(2)采用场地试验法初步建立了较为完善的基于高密度电阻率法的采空区赋存特征判别体系。选取完整采空区、坍塌充填采空区、充水采空区为试验对象进行对比分析,研究了高密度断面图中采空区的异常特征,初步建立了采空区定性判别标准;(3)结合岩体电阻率影响因素与工程地质条件,建立了岩体破裂程度评价的“破裂程度指标”△φ。根据岩体处于的不同工程地质条件,在水位以上岩体、水位以下岩体以及夹泥岩体叁种假设条件下推导了求取“破裂程度指标”的公式方法,并以此对岩体破裂情况进行定量评价。(4)基于上述研究成果,初步建立了较为完善的基于高密度电阻率法的边坡岩体结构探测方法体系,系统阐述了探测方法和实施步骤。即:高密电阻率法是岩体结构探测中收集资料的基础手段,岩体结构面参数定量识别方法、采空区定性判别标准及岩体破裂程度指标的提出是岩体结构探测的基础,岩体结构探测方法的建立是核心,叁者共同为一个有机的系统,构成了基于高密度电阻率法的边坡岩体结构探测方法技术体系。(5)以马达岭滑坡采空区及上覆岩体结构探测及澜沧江苗尾水电站倾倒岩体结构探测为例对基于高密度电阻率法的边坡岩体结构探测方法进行了具体应用。通过实际应用,研究探测方法实际效果与评价指标的实际状态,根据评价指标量化标准赋值。在这个基础上,采用定性分析与定量评价相结合的基于高密度电阻率法的边坡岩体结构探测方法对研究区进行了探测,探测结果与实际情况较一致。
何晓辉[9]2012年在《基于高密度电法在堤防隐患探测技术实验研究》文中提出高密度电阻率法作为一种先进的地球物理勘探方法,相比传统的钻探,能够满足无损探测的要求。同时,高密度电阻率法属于直流电法的范畴,探测分辨率容易受到各种因素的干扰,从而影响其勘探效果。隐患探测是保障工程安全的重要环节,研究隐患探测中各种因素对高密度电阻率法探测分辨率的影响,具有重大的工程实际意义。同时,高密度电阻率法是建立在以“半无限空间体”为背景的理论基础上,将其应用于具有一定几何形状的堤防,必定会造成一定的探测误差,对此也需要进一步探讨。研究内容包括3个方面：高密度电阻率法装置型式的分析、高密度电阻率法探测分辨率的影响因素研究以及基于高密度电法的堤防隐患探测模拟实验研究。研究方法采用理论计算与实验研究相结合的方式。装置型式的分析主要采用理论计算的方式,影响因素的研究主要采用室内与室外小尺寸模型实验的方式,而高密度电法探测堤防隐患模拟实验研究则采用大尺寸模型堤防探测实验的方式。研究结果：(1)探测装置各自具有不同的特点。总体来说,施伦伯格装置与温纳装置效果较好,偶极装置效果次之,叁极装置效果再次之。在实际工作中还要结合地质任务和当地的地电条件,具体情况具体分析。先做实验,选取最适合的装置及方法,从而取得最佳的勘探效果。(2)探讨了各种影响因素对高密度电法探测效果的影响程度。深径比对探测精度影响最大,随着隐患埋深增加,深径比变大,探测效果越来越不明显,当深径比达到5：1时,探测效果及其微弱。异常体空间方位影响因素与异常体周围环境影响因素次之。异常体周围环境的干扰随着其与目标异常体距离远近的变化而变化,当高阻异常体与低阻异常体相距小于2倍电极距时,高阻异常体可对低阻异常体表现出屏蔽现象；当高阻异常体与低阻异常体相距大于6倍电极距时,屏蔽现象基本消失。目标异常体空间方位不同对探测分辨率造成一定的差异。总体来说,竖直产状的异常体更容易获得较好的探测效果,越趋向于水平产状,则探测效果变得越不明显。与高阻异常体相比,低阻异常体的探测分辨率相对来说更容易受到空间方位的影响。背景体几何形状影响因素再次之(在一定条件下)。(3)将模型堤防隐患探测实验结果与隐患实际情况对比分析,探测结果与实际情况基本一致。初步认为,高密度电阻率法可应用于堤防隐患探测。实际工程中,可将高密度电法与其他探测技术结合。
郑燕青, 彭亚, 邱姜欣, 尹敏, 李冠男[10]2016年在《高密度电法在水坝岩溶空洞探测中的应用》文中研究表明为了查明库区坝体岩溶空洞大致走向,利用高密度电阻率法对其进行了探测,野外数据采集运用合理的观测方式,结合已知地质资料及现场踏勘记录,推断了坝区地下岩溶空洞大致走向,为后续打钻提供了有效依据及建议。结果表明,高密度电阻法具有快速、有效、准确的特点,是地下岩溶空洞探测的有效方法之一。
参考文献：
[1]. 利用高密度电阻率法进行空洞探测的研究[D]. 崔锡钦. 中国海洋大学. 2003
[2]. 用高密度电阻率法进行空洞探测的几个问题[J]. 郭秀军, 王兴泰. 物探与化探. 2001
[3]. 超高密度电法在探测采空区中的应用研究[D]. 钟韬. 成都理工大学. 2008
[4]. 综合物探在岩溶区铁路路基与隧道病害探测中的应用研究[D]. 苏鹏. 成都理工大学. 2015
[5]. 公路岩溶洞穴探测的综合物探方法研究[D]. 陈斌文. 中南大学. 2009
[6]. 高密度电阻率法延时性勘探的研究与实践[D]. 孙红亮. 成都理工大学. 2008
[7]. 高密度电阻率成像法在古河道型地下水库工程中的应用研究[D]. 黄少文. 山东农业大学. 2017
[8]. 高密度电阻率法在边坡岩体结构探测中的应用研究[D]. 翟俊莅. 成都理工大学. 2017
[9]. 基于高密度电法在堤防隐患探测技术实验研究[D]. 何晓辉. 郑州大学. 2012
[10]. 高密度电法在水坝岩溶空洞探测中的应用[J]. 郑燕青, 彭亚, 邱姜欣, 尹敏, 李冠男. 工程地球物理学报. 2016