有關高密度電阻率法于地質災害勘查的應用分析

單曉聃+劉英超

摘 要：隨著時代的發(fā)展，在地質災害勘察中有很多種常見的探測方法，如淺層地震、高密度電阻率法，雷達探測法等，但是不同的方法有著不一樣的應用領域，該文就從溶洞塌陷、礦山地質災害、滑地工程這三個方面來介紹高密度電阻率在地質災害勘察中的應用。

關鍵詞：高密度電阻率法 ?地質災害勘察 ?應用分析

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0101-01

1 高密度電阻率法在地質災害勘測中應用的原理

1.1 高密度電阻率在地質災害勘查中體現(xiàn)的優(yōu)勢

高密度電阻率在地質災害勘查中有很多的方法，但是在實質上卻是不同的方法應用的范圍不一樣。該文簡要的介紹一下高密度電阻率在地質災害勘察中應用的優(yōu)勢所在，雷達探測來說，高密度電阻率法在場地上來說對現(xiàn)場的要求較低，現(xiàn)場施工設備對其造成的影響也較為小;在數(shù)據(jù)的收集上來說，這種方式不僅可以快速的收集數(shù)據(jù)，還可以進行多參數(shù)測量，能在短時間內獲取大量關于地電斷面結構特征的信息。

1.2 原理介紹

高密度電阻率法不僅是高密度工程電測儀和程控多路電極轉化器的數(shù)據(jù)自動采取系統(tǒng)以及資料處理軟件。高密度電阻率勘測系統(tǒng)就是有測線部分和電極轉化器以及測控主機組成，采用高密度布點，二維地點斷面測量，從理論上來說這種測量的方法的是利用不同位置的電阻值不同來進行測量。從本質上來說采集系統(tǒng)測電阻的方式和普通測電阻的方式是一樣的，是利用電壓差U與電流I的比值來計算電阻的，公式為R=U/I。而處理系統(tǒng)主要是應用計算機技術，再結合相關的計算方法對收集到數(shù)據(jù)進行各項運算，最后獲得大量的信息。

2 實際案例分析

2.1 溶洞塌陷地質地質災害的案例分析

早在20世紀70年代，在我國的大連市就出現(xiàn)過溶洞坍塌的事故。在事發(fā)的那個村中至今共發(fā)現(xiàn)了6處溶洞坑群，共計有30多個塌陷坑，這種情況出現(xiàn)，嚴重影響到村民的生活，為了徹底查清該村地底下溶洞坑的分布情況，因此就對地區(qū)巖層采用了高密度電阻率法進行地質勘查，以此來確定巖層中溶洞的分布情況，再采取相應的措施來解決溶洞問題。

地質災害發(fā)生的原因主要是和巖層有關，常見的巖層發(fā)生的災害主要有三種，溶洞、土洞和溶蝕帶。下面來詳細的介紹一下不同土質的電阻率，土洞的形成主要是與土壤中土層的松軟有關，在理論上是這樣，較為松軟的土層的電阻率較高，而實實在在的土層則是一定程度上有著較低的電阻率，這也因此形成了等值線剖面中顯示出高阻異?，F(xiàn)象。

下面就是利用高密度電阻率法對該村的地質進行研究得出的結論，從中可以很清楚的看出，在坐標區(qū)域為160～175間，距離地表為7～12 m間電阻出現(xiàn)了低峰值，從上述的理論介紹中，可以判斷出，此處為溶洞。

以上操作只是對高密度電阻率測量過程中分析出的一個剖面進行相應的分析，其他的剖面也是應用類似的方法進行操作，在這里就不一個一個進行分析了。

2.2 礦山地質災害的地質案例分析

我國是個礦產(chǎn)業(yè)大國，現(xiàn)在我國的礦物開發(fā)率不到1/3，因此我國的礦物開發(fā)仍然具有很好前景。但是近年來煤礦等礦山的坍塌等事故頻發(fā)，這也是在對礦山地質勘察發(fā)展的趨勢所在。煤礦等資源都是不可再生資源，大多都深埋在地底下，所以，做好地質勘查工作不僅可以在有效的做好危險防范工作，還可以做好補救工程，也可以防止地下災害發(fā)生影響到人們正常的生活。下面來主要通過某礦山的實際情況來進行分析。

在礦山的排石廠中，我們首先分析一下巖石松散體的組成成分，進過分析發(fā)現(xiàn)這是由輝長巖，亞砂土，大理石，亞粘土等組成。再就是通過高密度電阻率法分別對排石廠雨季前和下雨天兩種天氣進行實際的測量。因為與礦物有關的作業(yè)都有與之相連的排石廠進行礦物派送，分析雨季前和雨天的情況，是在分析排石廠是否存在潛在的安全隱患。所以高密度電阻率實驗必須進行分兩次進行。

數(shù)據(jù)采取上，對于上面介紹過的方法要進行改進，在電阻的測量上要等分多組進行實驗，此外對于礦山地質勘察一般都結合淺層地震進行相應的測量。下面來簡要的介紹一下淺層地震收集數(shù)據(jù)的方法，淺層地震主要利用人工在地面激發(fā)地震，然后根據(jù)縱波在地層的反射，通過相應的檢測設備和地震儀來接收相應的反射波，最后通過相應知識進行分析來得出地質體的特征和相關信息。但是在上面也介紹過，這種操作的要求很高，需要排除一些施工設備造成收集數(shù)據(jù)的影響，因此在參數(shù)的設置上，將偏移距設置為10～20 m之間，道間距設置在2～3 m之間，排列長度設置在110～120 m之間，此外記錄方式以模擬濾波進行，記錄長度一般在200 ms左右。

最后是對這種探測結果的處理，首先是對高密度電阻率的結果，據(jù)結果顯示，在雨季前坐標區(qū)域上顯示在94～144 m，埋深在8～24 m，電阻率值較為異常;在雨季后，坐標區(qū)域顯示的測線在90～142 m，埋深在6～23 m，此時存在電阻率低異常;經(jīng)過比較可以得出雨季之后電阻率明顯下降，因此可以推斷出，在電阻率值的變小，是因為地下水含量在增加，導致電阻值變小，因此這也表明地下存在較多的空隙，或者是空洞。再是淺層地震結果顯示，參數(shù)的設置如下，偏移距設置為12 m，道間距設置為2.4 m的人工地震，此外還要進行相應的設置。在坐標區(qū)域的93～143 m，深度在9～26 m，出現(xiàn)反射波不連續(xù)的區(qū)域。因此可以說明地層中存在部分空洞或這是縫隙。綜合以上可以得出，這片區(qū)域存在據(jù)地表9～26 m處存在空洞或裂縫。

對礦山地質災害的勘察中，可以看出這里使用了兩種方式進行測量，可以進一步了解勘察對象的實際情況，這也是在某種情況上來說，對于不同的勘察對象要進行不同的勘察方法，有的需要進行多種勘察方式，這樣才能進一步的來確定勘察結果。

3 結語

高密度電阻率法不僅在測量方法上較為簡單，在測量效率，收集信息，應用領域等方面都有很大的優(yōu)勢，這是其他的測量方法所無法取代的。但是有時在地質勘測時，需要注意，并不是只使用一種來得出結果就一定可以推斷出正確結果，如果其他條件允許，可以盡可能的使用多種方式進行地質勘查，再綜合得出結論，這樣可以得出更為準確的結論。

參考文獻

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