青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海水文地质及地热重点实验室 810008
摘要：基于具备岩溶塌陷自然灾害频发特征的空间区域，开展地质技术环境条件特征调查分析工作，彻底全面调查揭示相关地质空间区域内部岩溶塌陷地质现象发生点位的分布规律，以及引致岩溶塌陷地质现象具体发生的有关因素，是我国地质科学研究人员以及工程施工作业技术人员，开展地质灾害事件及其发生隐患技术治理处置工作的重要前提准备条件。在基于灰岩地质结构条件集中分布的空间区域开展高速公路工程，以及桥梁隧道工程开展设计施工建设实务活动过程中，岩溶和土洞等地质现象要素在工程项目施工作业环节，或者是运行使用环节具体出现的发育变化现象，通常会导致项目建设运行点位出现表现特征显著的地质塌陷现象，进而影响工程施工作业环节的良好稳定开展，破坏工程施工过程中应用的施工材料和机械设备，同时导致较为严重的人员伤亡结果。从这一角度分析，做好灰岩集中分布地区工程项目施工之前的地质环境探测工程，对于后续施工作业过程顺利取得预期效果具有重要意义。
关键词：高密度电法；岩溶勘察；应用效果
1高密度电法的基本原理
图1是高密度电法的基本技术系统结构图，通过对这一基本技术系统结构图展开分析，可以实现对高密度电法基本技术原理的初步认识。高密度电法，有时也可以被称作高密度电阻率法，或者是自动电阻率技术系统，是一种较为常见的阵列式物理勘探应用方法，是直流电勘探技术方法深化发展背景下的重要产物。高密度电法的主要技术应用功能，相当于实现了深度测量应用技术与电剖面法之间的相互结合。通过电极技术组件实现向地下空间的供电支持目标，在此基础上促使人工电场技术环境的建设形成，并通过完成对实际建设形成的人工电场场强参数的测量，初步了解地下空间中介质物质的视电阻率参数的大小分布特征，以此为技术依据，初步分析和阐释被探测空间点位地下部分的地质结构表现状态。运用高密度电法开展地质结构的探测分析技术环节，具备技术原理简单、技术图像观感特征直接鲜明，以及分辨率水平较高的技术特点。高密度电法在地质结构探测工作领域的有关特点，为其在水文地质勘探，以及矿产水利资源的储量勘察技术领域的广泛引入和运用，创造和提供了扎实而稳定的支持条件。
图1高密度电法的基本技术系统结构图
2高密度电法工作应用实例
2.1地质概况
测区出露地层岩性主要为：石炭系中统黄龙组白云质灰岩、白云岩，分布于测区西北部；石炭系上统船山组石灰岩，主要分布于测区中部呈北东向展布；第三系红砂岩，分布于测区东南部，与石炭系上统船山组呈断层接触关系，第四系残、坡积物沿沟谷低洼处分布。测区内发育一北东向断裂构造(F3)，该断裂控制东南部第三系断陷盆地的北部边界。
2.2地球物理特征
高密度电法的有效性取决于地下介质的电性差异。第四系松散覆盖层的电阻率一般较低，由于所处环境不一样，电阻率相差较大，一般在几十至200Ω·M，个别上千Ω·M；未风化完整或较完整灰岩岩层的电阻率相对更稳定，一般电阻率较高（上千Ω·M）；半风化灰岩溶蚀发育时，溶蚀空洞区往往为泥质或水充填，这些充填介质均具低阻特征（电阻率为几百Ω·M）；但风化而又松散的地层和第三系的泥质粉砂岩电阻率很小，一般为几十至一百多Ω·M。断裂和岩溶在形成的过程中，随地质特征的改变，导致断裂和溶洞与围岩产生一定的电性差异，异常大小决定于断裂的空间大小及填充物的物理性质；含水的断层与发育的裂隙呈现低阻异常，不含水的则呈现高阻异常。它们都与灰岩有明显的电性差异。
2.3成果资料解释。
断面1解释。测线1000-1320桩号段，整体呈相对高阻特征，与灌浆处理地层相对应；测线1320-1590桩号段，整体呈低阻特征，近地表与中上部呈低阻特征，下部呈相对高阻特征，浅部为第四系，下部为基岩。依据电阻率变化规律，结合地质资料推断：测线1310-1330桩号段存在断层，断层倾向西北，倾角约25度；测线1200-1260桩号段存在溶洞，溶洞埋深约为40米；测线1340-1400桩号段呈低阻特征，该段受断层影响，且存在多个塌陷区，推断此段为岩溶溶蚀带，溶蚀发育深度自地表至15米。与钻孔资料基本一致。断面2解释。测线1000-1590桩号段，近地表与中深部呈低阻特征，下部呈相对高阻特征，浅部为第四系，下部为基岩。依据电阻率变化规律，结合地质资料推断：测线1040-1280桩号段存多个低阻特征体，且地表存在多个塌陷，推断此段为岩溶发育区，溶洞基本相互连通，溶洞发育深度由地表至地下约30米。测线1410-1440桩号段存在低阻异常，且地表存在塌陷，推断此段岩溶发育，存在溶洞，溶洞中心埋深为6米。
在高密度电阻率法的具体技术应用过程中，需要一次性完成针对数十根测量电极技术组件的空间布置操作环节，且确保实际布设安装的电集技术组件，同时具备供电电极和测量电极的双重性技术应用功能。要借助程控式多路电极转换器电气组件，完成针对不同电极技术组件组合方式，以及不同的极距间隔参数水平的选择和设定环节，并以此确保实际开展的野外技术数据快速采集技术过程能够顺利取得预期效果。极距参数的递增性变化趋势通常以一个极距作为考察单位借由么偶合极距以固定化的技术装置结构形式，逐点从左向右移动的范式，完成相应极距结构内部的技术参数项目采集处理技术过程，之后通过增大极距表现规模的方法，完成针对下一个极距的技术参数数据的采集过程。对于某一具体化的极距技术结构而言，其在高密度电阻率法条件下采集获取的电气运行数据项目，与在电阻率剖面法条件下采集获取的数据结果，具备较为充分的彼此一致性。而在针对同一记录点空间技术点位中，不同极距结构的观测过程中所获取的结果，通常与某一对应的技术侧探点具有等价性。从这一技术分析角度可知，高密度电阻率法的技术实质，相当于传统电阻率剖面法和电阻率测探法的相互结合。
本项工程项目中的实际测量技术环节开展过程，引入并运用了运行性能状态稳定的温纳技术装置，并且价格电极距的参数规模设定为5.00m，电极技术组件的实际设置数量为60个，并且电极技术组件结构之间的最小间隔系数设置为1.最大间隔系数设定为16，实际测量的剖面地质结构的层数为16层。
在运用高密度电阻率法的技术背景之下，野外作业技术环节的具体开展路径具备鲜明的简单性，技术人员仅需要预先配置完成的全部电极技术组件，按照具备一定的间距设置特征的测线技术结构完成布设操作环节，之后借由多芯电缆技术工件，将其直接连接到多路式电极转换器技术组件结构之上，即可确保实际测量过程中形成的，种类多样的技术信号，能够顺利被传输到多功能直流电测仪技术设备之中，并继而完成针对测量过程中获取的技术参数数据项目的存储，分析，以及后续处理应用实务环节。
3结论
针对高密度电法在岩溶探测中的应用问题，本文从高密度电法的基本原理，以及高密度电法在岩溶探测工作中的具体应用两个具体方面展开了简要分析，旨意为相关领域的研究人员提供借鉴。
参考文献：
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论文作者:李福城,王斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/26
标签：技术论文; 电阻率论文; 高密度论文; 岩溶论文; 地质论文; 电极论文; 特征论文; 《防护工程》2017年第7期论文;