高密度电法勘探施工指导书.doc

高密度电法勘探施工指导书高密度电法勘探作业指导书一、高密度电法勘探概括高密度电阻率法是以岩土导电性差别为物性基础，研究人工施加稳固电流场的作用下地中传导电流散布规律的一种电探方法它与惯例电阻率法原理同样，所不一样之处在于采纳的方法技术高密度电阻率法其实是一种阵列勘探方法，野外丈量时只要将所有电极置于观测剖面的各测点上，而后利用程控电极变换器或许微机工程电测仪器即可实现数据的迅速和自动收集，当将丈量结果送入微机后，还可对数据进行办理并给出对于地电断面散布的各样图示结果高密度电阻率勘探技术的运动和发展使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步，对比传统电阻率法，高密度电法勘探拥有以下特色：（1）电极布设是一次达成的，这不单减少了因电极设置而惹起的故障和扰乱，并且为野外数据的迅速和自动丈量确立了基础 2）能有效地进行多种电极摆列方式的扫描丈量，因此能够获取较丰富的对于地电断面构造特色的地质信息 3）野外数据收集实现了自动化或半自动化，不单收集速度快，（大概每一测点需2~5s），并且防止了因为手工操作所出现的错误 4）能够对资料进行预办理并显示剖面并显示剖面曲线形态，脱机办理后还可自动绘制和打印各样成就图件。

5）与传统的电阻率法对比，成本低，效率高，信息丰富，解说方便阵列电探的思想早在20世纪70年月末期就有人开始考虑实行，英国学者所设计的电测深偏置装置系统实质上就是高密度电法的最先模式80年月中期，日当地质计测株式会社曾借助电极变换器实现了野外高密度电阻率法的数据收集，但因为整体设计的不完好性，这套设施并无充散发挥高密度电阻率法的优胜性80年月后期到现在，我国地矿部系统抢先展开了高密度电阻率法及其应用技术研究，从理论与实质相联合的角度，进一步商讨并完美了方法理论及相关技术问题，研制成了几种种类的仪器，如重庆奔跑数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率丈量系统最近几年来该方法先后在重要场所的工程地质检查，坝基及桥墩选址，采空区及地裂痕探测等众多工程勘探领域获得了明显的地质成效和明显的社会经济效益二、丈量系统和观察装置（一）丈量系统高密度电阻率法的勘探系一致般由两部分构成，即野外数据收集（丈量）系统和资料处理系统或及时办理系统目前的大多数仪器都仍旧是按分别方式设计的现以重庆奔跑数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率丈量系统为例说明以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3多路电极变换器构成高密度电阻率丈量系统。

该系统拥有储存量大，丈量正确、迅速，操作方便等特色，并且可方便地与国内常用高密度电法办理软件配合使用，使解说工作更为方便直观该系统可宽泛应用于能源勘探与城市物探铁道与桥梁勘探，金属与非金属矿产资源勘探等方面，亦用于找寻地下水确立水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文工程地质勘探中，还可以用于地热勘探1. 仪器的主要特色：（1）正确、高效在保持优秀重复性的前提下，丈量一个552个点的断面所需时间一般不超出15分钟2）超大储存在高密度方式I（只储存电阻率参数）可储存不小于43680次的丈量值；在高密度方式II（储存电阻率与电流参数）可储存不小于21840次的丈量值，掉电亦不丢掉 3）接地检查在野外工作中可随时方便快捷地检查各电极接地能否优秀 4）电极摆列装置种类多达18种且可扩展既可按固定断面（电极摆列有AMNB，ABMN，AMBN，AMN，MNB，A-MN-B，自电M，自电MN，充电M，充电MN）扫描丈量，又可按变断面连续转动扫描丈量（电极摆列有A-M，A-MN，AB-M，AB–MN，MN-B，A-MN，矩形A-MN-B，跨孔偶极）,此中，连续转动扫描丈量可在电极总数不变的状况下允许丈量断面连结至随意长，便于长剖面追踪，使用户得以低成本高时效解决实质问题。

5）所有电极摆列丈量断面均可随意指定断面起测电极号，方便、灵巧2. 仪器组件：（ 1）WDJD-3多功能数字直流激电仪；（ 2）WDZJ-3多路电极变换器；（ 3）高级电法办理软件二）观察装置高密度电法与传统电阻率法对比，其不一样之处在于拥有多种组合的剖面装置以WGMD-3高密度电阻率丈量系统为例，系统支持18种丈量装置，此中，α摆列、β摆列、γ摆列、δA摆列、δB摆列、α2、自电M、自电MN、充电M、充电MN摆列等合用于固定断面扫描丈量，A-M、A-MN、AB-M、AB-MN、MN-B、A-MN、A-MN-B跨孔等电极摆列合用于变断面连续转动扫描丈量1）固定断面扫描丈量该丈量方法在丈量时以剖面线为单位进行丈量，启动一次丈量最少测一条剖面线，储存与显示时亦以剖面线为单位进行一个断面由若干条剖面线构成，且每条剖面线有独一编号，简称剖面号以摆列温纳装置AMNB为例，丈量某一剖面N时，AMNB相邻电极保持极距a，每丈量完一点向前挪动一个基本点距x，直至B极为最后一个电极止，剖面上的测点数随剖面号增大而减少，其断面上测点呈倒梯形散布，当实接电极数为60，剖面数为16，断面测点散布以下图图1定断面扫描丈量断面测点表示图当实接电极数给准时,随意剖面测点数由下式确立：Dn=Psum-(Pa-1)×n式中，n为剖面号，Dn为剖面上的测点数，Psum为实接电极数，Pa为装置电极数。

2）变断面连续转动扫描丈量该丈量方法在丈量时以转动线为单位进行丈量，启动一次丈量最少测一条转动线，储存与显示时则仍以剖面线为单位进行转动线是一条沿深度方向的直线或斜线（不行视野）各测点等距散布其上，所有转动线上同样测点号的测点构成一条剖面，不一样深度的测点位于不一样剖面上，一条转动线上的测点数等于断面的剖面数一个断面由若干条转动线构成，且每条转动线有独一编号，简称转动号丈量一条转动线的过程称作单次转动，即在保持供电电极与某个电极接通不动的状况下，沿测线方向（电极号由小到大）挪动丈量电极，丈量电极与供电电极间距开端为一个基本点距，丈量并储存目前点电阻率后，便挪动一次丈量电极，每次挪动一个基本点距，重复上述丈量挪动过程直至丈量点数等于剖面数为止图为变断面连续转动扫描丈量断面测点散布表示图，图中，电极装置为A-M二极装置（其它装置测点散布同样,仅水平坐标不一样而已），转动总数=15，实接电极数=18，剖面数=8，断面上测点呈平行四边形散布因为剖面数为8，因此在18根电极布好不动的状况下，只好丈量前10条转动线，要测11~15号转动线，则须将18根电极整体向前挪动10个点距，即原11号电极地点成为1号电极，其他类推。

当电极摆列与实接电极数Psum确准时，最大剖面数（即一条转动线上最多测点数）由下式决定：Nmax=Psum-(Pa-1)式中，Nmax为最大剖面数，Psum为实测电极数，Pa为装置电极数若设定断面剖面数为N(N≤max),则在不挪动电极状况下可连续丈量的转动线条数Rn由下式决定:Rn=Nmax-(N-1)若设定断面转动总数为Rsum，则丈量完好部转动线须挪动部署电极次数由下式决定：M=Rsum/Rn整除或M=（Rsum/Rn）+1不整除断面总测点数=转动(线)总数×剖面数图2变断面连续转动扫描丈量断面测点散布表示图（3）典型电极摆列方式【1】α摆列（温纳装置AMNB）该装置合用于固定断面扫描丈量电极摆列以下列图丈量断面为倒梯形丈量时AM=MN=NB为一个电极间距ABMN逐点同时向右挪动，获取第一条剖面线接着AM,MN,NB增大一个电极间距，ABMN逐点同时向右挪动，获取另一条剖面线这样不停扫描丈量下去，获取倒梯形断面2】β摆列（偶极装置ABMN）该装置合用于固定断面扫描丈量电极摆列以下列图丈量断面为倒梯形丈量时AB=BM=MN为一个电极间距ABMN逐点同时向右挪动，获取第一条剖面线接着AB，BM，MN增大一个电极间距ABMN逐点同时向右挪动，获取另一条剖面线。

这样不停扫描丈量下去，获取倒梯形断面 3】α2摆列该装置合用于固定断面扫描丈量电极摆列以下列图丈量断面为倒梯形丈量时AM=MN=NB为一个电极间距，ABMN逐点同时向右挪动，获取第一条剖面线接着AMNB增大一个电极间距，MN一直为一个电极间距，ABMN逐点同时向右挪动获取另一条剖面线这样不停扫描丈量下去，获取倒梯形断面4】自电MN摆列该装置合用于固定断面扫描丈量，电极摆列以下列图丈量断面为线形，剖面数只好设置为1丈量时MN固定相隔一个电极间距逐点向右挪动，丈量两个电极间的自然电位，获取一条剖面线三、野外丈量方法（1）测区和测网对于主要应用于工程及环境地质检查中的高密度电法，按地质任务所给出的测区常常是特别有限制的，我们只好在需要解决工程问题的有限范围内来选择测区和布设测网测网布设除了成立测区的坐标系统以外，还包括了技术人员试图以多大的网度和如何的工作模式去解决所给出的工程地责问题，在这里，经验和技巧常常也是特别重要的对于高密度电法而言，野外数据收集方式主要有两种一种是地表剖面数据收集方式，一种是井中电阻率成像的数据收集方式尔后者又包括有单孔和跨孔方式两种两种方式的应用成效，特别是后一种方式与测网的布设关系亲密，实质工作中要特别惹起注意。

2）装置高密度电阻率法采纳的主假如电极摆列方式有温纳四极摆列，联合三极摆列，偶极摆列和微分摆列不一样的丈量系统基本上以这几种装置为主，但也各有特色上述电极摆列即可联合使用，也可依据需要独自使用别的当惊醒单孔或许跨孔电阻率成像的数据收集时，二极法供收方式常常成为最常常使用的电极摆列极距取决与地质对象的埋藏深度，因为高密度电法勘探其实是一种二维探测方法，所以在保证最大极距能够探测到主要地质对象的前提下，还要考虑围岩背景也能在二维断面图中获取充分的反应依据上述考虑，三电位电极系的极距设计为：a=n*x，此中n为隔绝系数，可由1改变到15，也可任选。