彭大志

摘 要：隨著科技的發(fā)展進(jìn)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(shù)的日漸逐漸成熟并逐漸應(yīng)用到工程勘察過程中，不僅能對一定深度范圍內(nèi)電性的橫向變化進(jìn)行全面的勘探，亦能對其進(jìn)行垂直電性勘探，促進(jìn)了工程勘察水平和質(zhì)量的提升。本文就高度電法在工程勘察中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討研究，以期推進(jìn)其在工程勘察中的應(yīng)用提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：高密度電法；工程勘察；應(yīng)用

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

0 引言

隨著工程建設(shè)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及建設(shè)空間的縱向延伸，其對工程勘察提出了更高的質(zhì)量要求，傳統(tǒng)的工程勘察手段已不能完全滿足現(xiàn)代工程建設(shè)對工程勘察的需求?；诖耍瑸橛行Ы鉀Q傳統(tǒng)工程勘察中的問題，滿足現(xiàn)代工程建設(shè)對工程勘察的多樣性需求，高密度電法逐漸被應(yīng)用在工程勘察中，為現(xiàn)代工程設(shè)計及建設(shè)提供了高質(zhì)量的勘察資料，有效推動了土建行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)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(guī)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(biāo)導(dǎo)體導(dǎo)電性的差異性作為評價的基礎(chǔ)，主要有計算機硬件等構(gòu)成。將高密度電法應(yīng)用在工程地質(zhì)勘察過程中具體是指，在專業(yè)高密度電法儀器設(shè)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(nèi)地質(zhì)土體橫向以及縱向的電性變化數(shù)據(jù)，以達(dá)到工程地質(zhì)勘察的目的。與傳統(tǒng)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(yōu)勢，實現(xiàn)了工程野外勘察過程中觀測的高精度性以及數(shù)據(jù)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(qū)進(jìn)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(shù)據(jù)對地下相關(guān)介質(zhì)的電阻率分布進(jìn)行全面的分析，其主要原理是地下介質(zhì)構(gòu)成和分布的不均勻性會導(dǎo)致發(fā)射的電流分布發(fā)生相應(yīng)的變化，并進(jìn)而引起地下介質(zhì)電位的改變，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電阻率，形成多方位投影數(shù)據(jù)資料，最終反演成像，構(gòu)建出地下介質(zhì)分布以及構(gòu)成的精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的資料支持。

2 高密度電法在工程勘察中的具體應(yīng)用

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

（1）高密度電法在覆蓋層勘察中的應(yīng)用高密度電法在覆蓋層勘察中的應(yīng)用是其在工程勘察中應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。為保障高密度電法在覆蓋層勘察中應(yīng)用的高效性及精確性，在利用高密度電法進(jìn)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(zhì)勘探深度的要求和標(biāo)準(zhǔn)；二是在進(jìn)行勘察裝置的選擇過程中，要考慮到裝置的穩(wěn)定性及其影響因素。

在利用高密度電法對覆蓋層進(jìn)行勘察的過程中，通過電阻率反演成果圖是其中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系著基巖和覆蓋層之間界限深度確定的準(zhǔn)確性和合理性。一般而言，將高密度電法應(yīng)用在覆蓋層的地質(zhì)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(xiàn)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(xiàn)出明顯的遞增或者是遞減變化規(guī)律。

（2）高密度電法在滑坡體勘察中的應(yīng)用在滑坡體勘察的過程中，將高密度電法應(yīng)用其中，并將高密度電法所形成的剖面與鉆孔進(jìn)行綜合性勘察，能更好的反應(yīng)出滑坡體的滑動面變化以及滑動狀態(tài)。在一般情況下，滑坡體的滑動面與其周圍地質(zhì)環(huán)境介質(zhì)的電性并不存在明顯的差異性，而將高密度電法應(yīng)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(xiàn)出本身的特征。

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

3 工程勘察中應(yīng)用高密度電法的實例分析

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

該案例為某住宅小區(qū)的地質(zhì)勘察，主要勘察目的是確定該住宅小區(qū)的灰?guī)r界面，以為后續(xù)的房屋建筑地基處理提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，在該住宅小區(qū)的工程勘察過程中，主要以高密度電法的應(yīng)用為主。

在該住宅小區(qū)的工程勘察過程中，高密度電法主要勘探測區(qū)內(nèi)的地質(zhì)巖性主要由四種巖性構(gòu)成：一是粘土土質(zhì)；二是粉質(zhì)粘土土質(zhì)，其又分為第四系粉質(zhì)粘土土質(zhì)和礫質(zhì)粘土土質(zhì)兩種土質(zhì)；三是灰?guī)r土質(zhì)。經(jīng)過相關(guān)實驗數(shù)據(jù)證明，這四種土質(zhì)性質(zhì)電性之間有著明顯的差異性，利用高密度電法進(jìn)行工程勘察所得出的電阻率反演剖面圖具體表現(xiàn)如下：

某住宅小區(qū)工程勘察的電阻率反演模型如圖所示，表示為該住宅小區(qū)工程勘察在高密度電法應(yīng)用下的電阻率反演剖面圖。從圖中可以看出，各種土質(zhì)之間存在著一定的電性差異性。根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)證明，灰?guī)r的電阻率一般在55-350歐姆/米之間，根據(jù)電阻法剖面圖可以判斷中在該住宅小區(qū)勘探區(qū)的地質(zhì)層，中間部分為灰?guī)r地質(zhì)，且其整體呈現(xiàn)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?guī)r層下部的電阻率在90-350歐姆/米之間，根據(jù)灰?guī)r電阻的變化規(guī)律可以推算出，其下部為較為完整的灰?guī)r層。

4 結(jié)語

綜上所述可知，將高密度電法應(yīng)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(xiàn)代化發(fā)展。因此，在工程勘察的過程中，要重視高密度電法的應(yīng)用，并綜合考慮勘探區(qū)各方面的地質(zhì)情況，選擇穩(wěn)定性較好的高密度電法勘察裝置，設(shè)置深度合理的縱橫電阻法剖面圖，以便于在此基礎(chǔ)上增強工程勘察的全面性、精確性，為后續(xù)工程提供相應(yīng)的資料支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]田玉杰.高密度電法在工程勘察中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2014（05）.

[2]許國禮.高密度電法在工程勘察及檢測中的應(yīng)用[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2014（05）.

[3]田秋生.地質(zhì)勘察中的高密度電法的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（16）.