淺談高密度電阻率法測量路基質(zhì)量的評價

摘 要：以往在工程地質(zhì)勘測中，電法拗探主要采用的是電測探法，而電測探法又存在測點密度不大、信息量小等缺點。對于某些探測物來說，存在著資料解釋困難的現(xiàn)象。為了解決上述問題，我們引進了一種新方法——高密度電阻率法。進行勘探研究，進行評價。

關(guān)鍵詞：高密度電阻率法;路基質(zhì)量;評價程序研究

一、 前言

工程物探是工程地質(zhì)勘查中的重要手段之一，但其本身由于勘探儀器的限制，還存在著很多不足。例如，應(yīng)用巖石的電性差異來解決地質(zhì)問題時，我們大都采用常規(guī)電法-電阻串測深法，但是電阻率測深法由于受其觀測方式的制約，不僅測點稀，工作效率低，信息量小，而且更難從多種電極排列的某種組合上去研究地電斷面的特征、結(jié)構(gòu)與分布。因此，所提供的關(guān)于地電斷面的地質(zhì)信息貧乏，資料解釋存在相當(dāng)困難。為了克服上述困難與不足，更好的發(fā)揮物探在工程地質(zhì)勘查中的優(yōu)勢，我們引進了高密度電阻率這項新的勘探技術(shù)。

高密度電阻率法相對于常規(guī)電阻率法，有以下優(yōu)點。

（一）電極布設(shè)是一次完成的，因而可以防止因電極重復(fù)設(shè)置引起的干擾，減小了測量誤差。能有效地進行多種電極排列方式的測定與組合，從而可以提供較為豐富的地電結(jié)構(gòu)。

（二）狀態(tài)及地質(zhì)信息。

（三）野外的數(shù)據(jù)采集、收錄，實現(xiàn)了自動化、智能化。因此，可以方便地采集到大量的數(shù)據(jù)，并且避免了人工操作帶來的誤差。

（四）資料的處理和圖示，實現(xiàn)了計算機處理，并可以將結(jié)果打印成圖，因此，大大提高了電阻率法勘探的智能化與現(xiàn)代化。

（五）由于上述特點，使得高密度電阻率法與常規(guī)電阻率法相比，具有成本低，效串高，反映地電、地質(zhì)信息更豐富，更直觀，資料解釋簡單方便等特點，因此，也就使得電法勘探能力有了顯著提高。

二、 高密度電阻率法工作示意

高密度電阻率法是80年代國際上興起的一種電法勘探的變種，是由日本地質(zhì)計測株式會社首先搞起來的。其基本原理與常規(guī)的電阻率法完全相同。因此，它仍是以巖（礦）石的電性差異為基礎(chǔ)的——類勘探方法，研究的是在施加電場的作用下，地中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律。

GC-2程控多路電極轉(zhuǎn)換器及地礦部機械電子研究所生產(chǎn)的MIR-1B多功能直流電測儀來實現(xiàn)的。

高密度電阻率法在野外工作時，只需將60根電極按一定間距（所配電纜最大為7 m）一次布設(shè)完畢，然后通過多芯電纜將其連接到多路電極轉(zhuǎn)換器上，測量信號由轉(zhuǎn)換器送入MIR-1B電測儀，并將測量結(jié)果依次存入64K固體.存儲器。

資料處理系統(tǒng)，通過電測儀與微機的通訊可將數(shù)據(jù)回放到微機內(nèi)，進而可以對原始資料排行久種外理給出久劫外理鹽里。

高密度電阻串法測量系統(tǒng)采用三電位電極系，它不僅可以獲得三種常用電極裝置的視電——率參數(shù)，從而繪制等級（或等值線）斷面圖及不同極距的剖面圖，而且將三種測量結(jié)果作阻某種組合時，還可以得到視電阻事異常的幾種比值圖，這樣使得地電斷面結(jié)構(gòu)特征的信息更加豐富，也就更加利于我們對資料進行更切合實際的解釋。

三、 工程概況

為了確定利用高密度電阻率法的填方路基壓實質(zhì)量評價方法的可行性，在朝鮮某公路路基施工現(xiàn)場進行高密度電阻率探測，采用WDMG-9型高密度電法儀進行測試。

勘察深度是與測點距的長短和測量電極數(shù)量有關(guān)的。本次勘察中，所有剖面的電極距均為0.5m，測量電極為36個，剖面最大長度為18m。

對現(xiàn)場取回的土質(zhì)填料，制作不同含水量的擊實試件，進行擊實試驗，測定擊實試件的電阻率，試填料的最佳含水為量18%，最大干密度為18.4kN/m3，對應(yīng)的電阻率為90Ω·m左右。

將中的擊實含水量和電阻率進行統(tǒng)計分析，可得乘冪函數(shù)式（1），相應(yīng)的曲線w=549.1451-0.7592（1）式（1）中：w為填料的擊實含水量（%），ρ為

填料的電阻率（Ω·m）。

四、 結(jié)論與存在問題

（一）高密度電阻率法用于工程地質(zhì)勘查是切實可行的，也是一種行之有效的勘探方法。

（二）由于高密度電阻率法具有測點密度大，信息量多等特點，因此，它更利于反映地電斷面的局部信息的微弱變化，也就更利于發(fā)現(xiàn)一些較小的地質(zhì)體。

（三）由于高密度電阻事法具有高智能、自動化，因此，它比常規(guī)電阻率法具有效率高，成本低等特點。

（四）高密度電阻率法得到的清晰、直觀的二維異常圖，是常規(guī)電阻串法所無法比擬的。

（五）對于一些地表不均勻體的干擾異常，商密度電阻率法較易識別。

（六）雖然高密度電阻率法具有上述特點，但是通過我們的試驗生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)尚存在一些問題需要解決。

（七）在成圖處理上，每次只能完成一個排列（60根電極），所成圖為倒梯形，在連續(xù)追蹤長剖面時，只能采用人工點圖，這樣就影響了工作效率。

（八）在非水平地區(qū)工作時，由i計算機繪制帶地形的斷而圖時，目前的軟件還存在一定問題。

（九）.運用高密度電阻率法的資料作半定量解釋較為困難，有關(guān)這部分的軟件急待開發(fā)。

（十）與國外同類儀器相比，國產(chǎn)儀器尚存在測量速度較慢等問題。

參考文獻：

[1]楊振威.高密度電阻率法研究進展[J].地質(zhì)與勘探，2012.

[2]于婷婷.高密度電阻率法在I程勘察中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014.

作者簡介：李瑩偉，華北水利水電大學(xué)。