高密度电阻率法在地下岩溶勘查中的应用

赛盈地脉 · 发表于 2022-8-29 11:23

岩溶是典型的不良地质现象，主要形成岩溶洞穴和地下河流等地质构造，是岩溶发育区的主要地质特征，在其存在和发育的过程中，会引起各种地质灾害，如地下水流失，地表水枯竭和地表塌陷。溶洞十分发育的地段线路要选择绕避，如没有选择绕避，则要根据实际情况对基础下的溶洞做相应处理。在岩溶灾害处理过程中，有必要在无二次灾害的基础上确定岩溶规模和走向。因此，使用物探方法进行无损检测是一个理想的选择岩溶发育的岩石与完整灰岩比较，在电阻率上存在较大差异，当灰岩中发育有岩溶带时，会产生相应的低阻异常，从而在电测剖面上出现中部位的低阻异常，这为高密度电阻率法查明地下岩溶区提供了物性前提条件高密度电阻率法具有电测深法与电剖面法相结合等优点，完成一次勘探可以对纵、横方向进行勘探，数据质量较高，观测精度与常规直流电测深、电剖面相比较高。此外，在测量过程中可获得较多地电参数信息，且勘探成本低，特别在寻找地下水、破碎带、岩溶空洞等方面有较好的应用效果。

工作原理

１高密度电阻率法高密度电阻率法是２０世纪８０年代发展起来的一种新型电阻率方法。它集电剖面和电测深于一体，采用高密度布点进行二维地电断面测量。物理前提是地下介质间的导电性差异，根据在施加电场作用下地下传导电流的分布规律，推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。根据实测的视电阻率剖面，进行计算、分析，便可获得地层中的电阻率分布情况，从而可以划分地层，判定异常等［４］。由于提供的数据量大，信息多，并且观测精度高，速度快，探测的度也很灵活，因此在工程地质勘察和水文地质勘察中有着广阔应用前景，在灰岩地区的应用是其中的一项

瞬变电磁法

瞬变电磁法是一种脉冲感应类电法勘探，属于时间域电磁法。它通过不接地回线向勘探目标发送一次磁场，测量一次场激励电源关断后一段时间内的二次磁场变化，通过二次磁场衰减变化的信号特征来解释和反演地下介质结构的性状。当地下存在良导体时，良导体在一次场的激励下产生感应涡流，在脉冲磁场断掉后涡流磁场不立即消失，而是大致按照指数规律衰减；反之，若地下存在隐伏高阻介质，由于没有相当的感应涡流，其二次感应场的幅度很小，二次磁场很快衰减。

１）综合利用高密度电阻率法和瞬变电磁法，查明了场地地下横向和垂向隐伏溶洞、破碎带、溶蚀裂隙带的发育规模及分布规律，具有良好的探测效果。

2.对于高层建筑的场地，由于对地下地基的深度及稳定性要求较高，为了达到最佳的探测效果，应采用多种物探方法相结合，以达到理想的探测深度和探测精度。事实说明，浅部探测可使用高密度电阻率法，深部探测可使用瞬变电磁法，并根据不同的电流进行实验，以获得理想的探测效果。

3) 应用高密度电阻率法和瞬变电磁法的综合方法进行岩溶勘查，在一定程度上可以克服地球物理解释的多解性以提高勘察精度及效果，可以弥补一种地球物理方法（如浅层地震、电法等）无法全面的解释地下的地质情况的缺陷。它是经济且较好地反映地下丰富地质信息的有效手段，具有很好的应用性及推广性。