單曉聃+劉英超

摘 要：隨著時代的發(fā)展，在地質(zhì)災(zāi)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(dá)探測法等，但是不同的方法有著不一樣的應(yīng)用領(lǐng)域，該文就從溶洞塌陷、礦山地質(zhì)災(zāi)害、滑地工程這三個方面來介紹高密度電阻率在地質(zhì)災(zāi)害勘察中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高密度電阻率法 ?地質(zhì)災(zāi)害勘察 ?應(yīng)用分析

中圖分類號：P642 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhì)災(zāi)害勘測中應(yīng)用的原理

1.1 高密度電阻率在地質(zhì)災(zāi)害勘查中體現(xiàn)的優(yōu)勢

高密度電阻率在地質(zhì)災(zāi)害勘查中有很多的方法，但是在實質(zhì)上卻是不同的方法應(yīng)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(zhì)災(zāi)害勘察中應(yīng)用的優(yōu)勢所在，雷達(dá)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(shè)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(jìn)行多參數(shù)測量，能在短時間內(nèi)獲取大量關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化器以及測控主機(jī)組成，采用高密度布點(diǎn)，二維地點(diǎn)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(jìn)行測量。從本質(zhì)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(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，再結(jié)合相關(guān)的計算方法對收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行各項運(yùn)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(zhì)地質(zhì)災(zāi)害的案例分析

早在20世紀(jì)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(yán)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(jìn)行地質(zhì)勘查，以此來確定巖層中溶洞的分布情況，再采取相應(yīng)的措施來解決溶洞問題。

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因主要是和巖層有關(guān)，常見的巖層發(fā)生的災(zāi)害主要有三種，溶洞、土洞和溶蝕帶。下面來詳細(xì)的介紹一下不同土質(zhì)的電阻率，土洞的形成主要是與土壤中土層的松軟有關(guān)，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(zhì)進(jìn)行研究得出的結(jié)論，從中可以很清楚的看出，在坐標(biāo)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(jìn)行相應(yīng)的分析，其他的剖面也是應(yīng)用類似的方法進(jìn)行操作，在這里就不一個一個進(jìn)行分析了。

2.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(bǔ)救工程，也可以防止地下災(zāi)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行實際的測量。因為與礦物有關(guān)的作業(yè)都有與之相連的排石廠進(jìn)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(jìn)行分兩次進(jìn)行。

數(shù)據(jù)采取上，對于上面介紹過的方法要進(jìn)行改進(jìn)，在電阻的測量上要等分多組進(jìn)行實驗，此外對于礦山地質(zhì)勘察一般都結(jié)合淺層地震進(jìn)行相應(yīng)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(yīng)的檢測設(shè)備和地震儀來接收相應(yīng)的反射波，最后通過相應(yīng)知識進(jìn)行分析來得出地質(zhì)體的特征和相關(guān)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(shè)備造成收集數(shù)據(jù)的影響，因此在參數(shù)的設(shè)置上，將偏移距設(shè)置為10～20 m之間，道間距設(shè)置在2～3 m之間，排列長度設(shè)置在110～120 m之間，此外記錄方式以模擬濾波進(jìn)行，記錄長度一般在200 ms左右。

最后是對這種探測結(jié)果的處理，首先是對高密度電阻率的結(jié)果，據(jù)結(jié)果顯示，在雨季前坐標(biāo)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(biāo)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(dǎo)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(jié)果顯示，參數(shù)的設(shè)置如下，偏移距設(shè)置為12 m，道間距設(shè)置為2.4 m的人工地震，此外還要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在坐標(biāo)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(zhì)災(zāi)害的勘察中，可以看出這里使用了兩種方式進(jìn)行測量，可以進(jìn)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(jìn)行不同的勘察方法，有的需要進(jìn)行多種勘察方式，這樣才能進(jìn)一步的來確定勘察結(jié)果。

3 結(jié)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(yīng)用領(lǐng)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(zhì)勘測時，需要注意，并不是只使用一種來得出結(jié)果就一定可以推斷出正確結(jié)果，如果其他條件允許，可以盡可能的使用多種方式進(jìn)行地質(zhì)勘查，再綜合得出結(jié)論，這樣可以得出更為準(zhǔn)確的結(jié)論。

參考文獻(xiàn)

[1] 周建民，易清平.高密度電阻率法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用[J].江西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004（3）：28-30.

[2] 張旭升，朱爽.高密度電阻率法在巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害勘察中的應(yīng)用[J].科技信息，2009（14）.

[3] 郭建江.高密度電阻率法技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（13）.endprint