關于工程勘察應用高密度電法的探究

彭大志

摘 要：隨著科技的發展進步，高密度電法作為一種新型的物理勘探方法逐漸興起，并隨著該技術的日漸逐漸成熟并逐漸應用到工程勘察過程中，不僅能對一定深度范圍內電性的橫向變化進行全面的勘探，亦能對其進行垂直電性勘探，促進了工程勘察水平和質量的提升。本文就高度電法在工程勘察中的具體應用進行探討研究，以期推進其在工程勘察中的應用提供相應的參考。

關鍵詞：高密度電法；工程勘察；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.114

0 引言

隨著工程建設結構的復雜性以及建設空間的縱向延伸，其對工程勘察提出了更高的質量要求，傳統的工程勘察手段已不能完全滿足現代工程建設對工程勘察的需求。基于此，為有效解決傳統工程勘察中的問題，滿足現代工程建設對工程勘察的多樣性需求，高密度電法逐漸被應用在工程勘察中，為現代工程設計及建設提供了高質量的勘察資料，有效推動了土建行業的現代化進程。

1 高密度電法的工作原理

在工作原理上，高密度電法與常規直流電法是保持一致性的，都是將工程勘察過程中地下目標導體導電性的差異性作為評價的基礎，主要有計算機硬件等構成。將高密度電法應用在工程地質勘察過程中具體是指，在專業高密度電法儀器設備的支持下，通過橫向以及縱向勘探觀測深層巖土層中的電性差異性，并采集某一深度范圍內地質土體橫向以及縱向的電性變化數據，以達到工程地質勘察的目的。與傳統工程勘察方式相比，高密度電法工程勘察方法具有電測深法和電剖面法兩種方法的綜合性優勢，實現了工程野外勘察過程中觀測的高精度性以及數據采集的自動化和智能化。

在工程勘察中，用高密度電法對周圍探測區進行全面的勘測之后，可以通過分析其所采集到的直流電場數據對地下相關介質的電阻率分布進行全面的分析，其主要原理是地下介質構成和分布的不均勻性會導致發射的電流分布發生相應的變化，并進而引起地下介質電位的改變，轉換成相應的電阻率，形成多方位投影數據資料，最終反演成像，構建出地下介質分布以及構成的精準結構，為工程建設提供準確的資料支持。

2 高密度電法在工程勘察中的具體應用

隨著高密度電法技術的逐漸成熟，其在工程勘察中的應用得到逐漸推廣，主要體現在以下方面：

（1）高密度電法在覆蓋層勘察中的應用高密度電法在覆蓋層勘察中的應用是其在工程勘察中應用的重要領域之一。為保障高密度電法在覆蓋層勘察中應用的高效性及精確性，在利用高密度電法進行覆蓋層勘察的過程中，要滿足以下兩方面的要求：一是要確保利用高密度電法勘察形成的剖面長度要滿足覆蓋層工程勘察對地質勘探深度的要求和標準；二是在進行勘察裝置的選擇過程中，要考慮到裝置的穩定性及其影響因素。

在利用高密度電法對覆蓋層進行勘察的過程中，通過電阻率反演成果圖是其中的關鍵性環節，其直接關系著基巖和覆蓋層之間界限深度確定的準確性和合理性。一般而言，將高密度電法應用在覆蓋層的地質勘察過程中，所形成的電阻分布是相對比較凌亂的，且其縱向勘察方向上以及橫向勘察方向上的電阻率變化均較大；而基巖電阻率則呈現出層狀或者是塊狀分布，橫向勘察方向的勘察電阻率變化較小，縱向勘察方向的電阻率則呈現出明顯的遞增或者是遞減變化規律。

（2）高密度電法在滑坡體勘察中的應用在滑坡體勘察的過程中，將高密度電法應用其中，并將高密度電法所形成的剖面與鉆孔進行綜合性勘察，能更好的反應出滑坡體的滑動面變化以及滑動狀態。在一般情況下，滑坡體的滑動面與其周圍地質環境介質的電性并不存在明顯的差異性，而將高密度電法應用其中，則可以通過高密度電法的電阻反演，形成色譜圖，在這一色譜圖中，滑動面則可以明顯體現出本身的特征。

（3）高密度電法在土料場分層中的應用在土料場進行工程勘察的主要目的是對土料場的地質進行分層，并在此基礎上確定出名粉質粘土和其他土質之間的深度分界線，從而以此為依據判斷出土料場地質層中名粉質粘土的儲存量。將高密度電法應用在土料場的地質分層過程中，主要是通過判斷名粉質粘土和其它土質之間電性的差異性來比起進行區分，并電性差異區分的基礎上進行縱向和橫向的剖面勘探，以便于對土料場進行更加精確的分層，在實現勘探目的的同時，縮短工期以及減少常規土料場鉆探的工作量，降低勘探成本，具有較好的經濟效用。

3 工程勘察中應用高密度電法的實例分析

在實際的工程勘察過程中，應用高密度電法進行勘察的實例有很多，本文就以某工程地質勘察實例對高密度電法的實際應用進行探索分析，具體表現如下：

該案例為某住宅小區的地質勘察，主要勘察目的是確定該住宅小區的灰巖界面，以為后續的房屋建筑地基處理提供相應的參考數據，在該住宅小區的工程勘察過程中，主要以高密度電法的應用為主。

在該住宅小區的工程勘察過程中，高密度電法主要勘探測區內的地質巖性主要由四種巖性構成：一是粘土土質；二是粉質粘土土質，其又分為第四系粉質粘土土質和礫質粘土土質兩種土質；三是灰巖土質。經過相關實驗數據證明，這四種土質性質電性之間有著明顯的差異性，利用高密度電法進行工程勘察所得出的電阻率反演剖面圖具體表現如下：

某住宅小區工程勘察的電阻率反演模型如圖所示，表示為該住宅小區工程勘察在高密度電法應用下的電阻率反演剖面圖。從圖中可以看出，各種土質之間存在著一定的電性差異性。根據相關實驗數據證明，灰巖的電阻率一般在55-350歐姆/米之間，根據電阻法剖面圖可以判斷中在該住宅小區勘探區的地質層，中間部分為灰巖地質，且其整體呈現出中間淺，兩端深的趨勢；與此同時，從電阻法剖面圖中還可以看出，其灰巖層下部的電阻率在90-350歐姆/米之間，根據灰巖電阻的變化規律可以推算出，其下部為較為完整的灰巖層。

4 結語

綜上所述可知，將高密度電法應用在工程勘察中對于提高工程勘察的智能化和精確性具有重要的最用，推動了工程勘察的現代化發展。因此，在工程勘察的過程中，要重視高密度電法的應用，并綜合考慮勘探區各方面的地質情況，選擇穩定性較好的高密度電法勘察裝置，設置深度合理的縱橫電阻法剖面圖，以便于在此基礎上增強工程勘察的全面性、精確性，為后續工程提供相應的資料支持。

參考文獻：

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