双频激电法的观测系
◆双频电流发送机 ◆共同放大机 ◆高频通道 ◆低频通道 ◆计算，显示
二、视电阻率垂向电测深
电阻率测深法
[电阻率测深法]resistivity sounding简称电测深法。它是在地面的一个测深点上(即MN极的中点)，通过逐次加大供电电极,AB极距的大小，测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS值，研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。电测深法多采用对称四极排列，称为对称四极测深法。在AB极距离短时，电流分布浅，ρS曲线主要反映浅层情况；AB极距大时，电流分布深，ρS曲线主要反映深部地层的影响。ρS曲线是绘在以AB/2和ρS为坐标的双对数坐标纸上。当地下岩层界面平缓不超过200时，应用电测深量板进行定量解释，推断各层的厚度、深度较为可靠。电测深法在水文地质、工程地质和煤田地质工作中应用较多。除对称四极测深法外，还可以应用三极测深、偶极测深和环形测深等方法。
张秉来（青海省电力设计院青海西宁810008）
【摘要】本文简单介绍了对称四极电测深法的原理、装置及测量结果的解释方法，并结合工程实例介绍了对称四极电测深法在工程勘察中的应用效果，对类似地质条件的勘察工程具有一定的指导意义。
【关键词】视电阻率；电测深法；量板法；岩土工程勘察
Application of resistivity sounding method in geotechnical engineering investigation Zhang Bing-lai
(Qinghai Electric Power Design InstituteXiningQinghai810008)
【Abstract】In this paper,the basic principles of schlumberger array electrical sounding,its lay fundamental and the intricate methods are introduced.At the same time,on the basis of detailed analysis for a engineering instance ,the application of schlumberger array electrical sounding in engineering are alse introduced.
【Key words】Apparent resistivity；Electrical sounding；Template method；Geotechnical investigation
1. 引言由于岩土的种类、成分、结构、湿度和温度等因素的不同，而具有不同的电
性差异，电法勘探是利用这种电性差异来解决某些工程地质问题的物探方法，利用这种电性差异的电法勘探方法较多，根据其电场性质的不同可分为电阻率法、充电法、自然电场法和激发极化法，其中电阻率法中的对称四极电测深法通过实践检验，其准确性完全能满足一般工程的需要，这种测量方法所需仪表设备少，操作简单，用电阻率来判断地基土对钢结构的腐蚀性已列入现行国家标准《岩土工程勘察规范》，而且在电力工程中根据土壤电阻率值来进行有效的接地设计，故这种电法测试技术引用前景较广泛，成为工程中一种常用的测试技术。
2. 对称四极电测深法的工作原理不同岩层或同一岩层由于成分或结构等因素的不同，而具有不同的电阻率，通过接地电极将直流电供入地下，建立稳定的人工电场在地表观测某点在垂直方向的电阻率变化，从而了解岩层的分布特点。均质各向同性岩层 中电流的分布如图1所示，AB为供电电极，MN为测量电极，当AB供电时用仪器测出供电电流I和MN处的电位差ΔV，则岩层的电阻率用下式计算：图1均匀介质中电流线分布图ρ=KΔVI（1）
式中：ρ——岩层的电阻率（Ω·m）； ΔV——测量电极间的电位差（mV）；I——供电回路的电流强度（mA）；K——装置系数（m），与供电和测量电极间距有关，按下式计算：K=πAM·ANMN（2）但实际工作中所遇到的地层既不同性又不均匀，所测到的电阻率为视电阻率ρs 值。
3. 对称四极电测深法的装置对称四极电测深法的装置：AMNB四个电极布置在同一条直线上，测量电极布置在供电电极AB中间，测量时MN不动（当AB增大到一定值后，MN按规定要求增大），对称式增大AB，每移动一次AB测得一次ρs值。
4. 资料整理及解释按电极距不同所测得的ρs 值，在双对数坐标纸上绘制ρs-AB/2关系曲线，电测深ρs-AB/2关系曲线的解释有定性解释和定量解释，定量解释中的量板法是比较常用的一种方法，对称电测深二层量板有D型和G型理论曲线两张。辅助量板有Q型、A型、H型、K型辅助曲线四张，分析所要解释的曲线类型，对于地层为两层的的岩性，反映出来的曲线有两类：当ρ1>ρ2时为D型曲线；当ρ1<ρ2时为G型曲线。对于地层为三层的岩性，反映出来的曲线有四类：当ρ1>ρ2>ρ3时为Q型；当ρ1<ρ2<ρ3时为A型；当ρ1>ρ2<ρ3时为H型；当ρ1<ρ2>ρ3时为K型。此外还有AK、HK、HA等四层断面类型和HAK、HKQ、AKQ等五层断面类型等。 5. 工程应用
5.1工程概况。某段地下管线工程沿线地层岩性由上至下依次为：(1)杂填土，主要由粉土组成，混少量生活垃圾，厚度一般0.5～2.0m之间；(2)卵石，中密，厚度在3.00～5.00m之间，局部夹中粗砂；(3)下伏基岩为强风化泥岩。图3工程地质剖面图
5.2使用仪器及工作方法。为对场地进行地层划分，该工程使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DDC-6型电子自动补偿仪，采用对称四极电测深法进行电阻率测试，供电电极距AO分别为1.5、2.5、4、6.5、10、15、25、40（米）；测量电极距MO=0.5保持不变。图4测试点平面布置图AMNB四个电极布置在同一条直线上，测量电极布置在供电电极AB中间，测量时MN不动，每移动一次AB测得一次ρs值。
5.3测试成果分析。按电极距不同所测得的ρs 值，在双对数坐标纸上绘制ρs-AB/2关系曲线，采用量板法进行定量解释
电阻率值突处的深度恰好与地层岩性分界线深度相吻合；ZK03和ZK04处的中粗砂透镜体的电阻率值不容易分辨出来，而卵石与泥岩的分界线较明显，说明不同岩层或同一岩层的导电性差别越大时岩层分界线越明显；另外，测试点DS4处的电阻率值较其它测试点位处的值较小，分析原因是该处含水量较大，土层比较潮湿，导致所测的电阻率值偏低，故土壤表面的干湿程度、有无冻结现象、天气状况（雨前雨后），对测试有影响的其它现场干扰
因素（电焊、电机启动、高压线等）对电阻率测量有很大影响。
6. 结论该方法作为一种浅层地球物理勘探方法，不仅能解决各类地质问题，还用于能源、金属、非金属矿产地质找矿、水文勘查及电力接地设计中，具有简便、快速、经济、应用范围广等优点。通过工程实践表明，采用电测深法，配合钻探工作，可显示其巨大的优越性，能够有效的提高勘察效率及勘察精度，并可明显的降低勘察成本，但是在进行电测深法物理勘探成果判释时，应考虑其外界其它因素的影响，必要时应采用多种方法勘探，进行综合判释，并应有已知物探参数或一定数量的钻孔验证。 参考文献
［1］常士骠，张苏明.工程地质手册（第四版）［M］.北京：中国建筑工业出版社.2007年. ［2］中华人民共和国电力行业标准. 水电水利工程物探规程(DL/T5010-2005)［S］.北京：中国电力出版社.2005年.
［文章编号］1006-7619（2009）06-02-419
［作者简介］张秉来(1980.2- )，男，大学本科，助理工程师，主要从事岩土工程勘察工作师。
电法勘探
方法原理
电法勘探是根据所研究岩土层、地下（水下）埋设物等的电学、电化学性质及电场、电磁场变化规律，通过仪器测量其电性差异、场强的大小，进而了解其存在的状况，达到勘探目的。 主要方法
电剖面法、电测深法、高密度电法、激发极化法、充电法、自然电场法、频率测深法、瞬变电磁法、甚低频法、音频大地电场法、复电阻率法、地质雷达法等。 1、电剖面法
电剖面法全称电阻率剖面法，采用固定电极距的电极排列，沿剖面线逐点供电和测量，获得视电阻率剖面曲线。通过分析对比，了解地下岩、土层电性变化，有效地解决某些地质问题。如追索构造破碎带，划分不同岩性陡立接触带，地下暗河、溶洞等。 现场工作方法： 1）联合剖面法 2）对称四极法 3）复合对称四极法 4）中间梯度法 2、电测深法
电测深法又称电阻率垂向测深法。它是对同一个测点，用一系列由小到大的极距进行视电阻率测量，反应由浅至深的地层垂向变化情况。通过对现场实测曲线进行分析和解释，可对观测点处垂向各地电性层的厚度和电阻率的大小。
电测深法最适合于解决产状近水平，具有明显性差异的下列工程地质问题。
a、查明基岩埋深，确定覆盖层厚度，查明基岩风化层发育深度，划分有较明显电性差异的第四纪分层等；
b、查寻岩溶发育带，确定具有明显电性差异的断层破碎带，并了解其产状。 现场工作方法： a、三极测深
b、对称四极测深 c、环形测深 3、高密度电阻率法
高密度电阻率法又称高密度电法。它的基本原理与普通电阻率法相同，它集中了电剖面法和电测深法的特点，由仪器的先进设计及资料处理能力及高密度电法仪，能快速而准确地获取丰富的地下信息。
一条高密度电法测线能了解地下一个面状信息，通过合理布置测线，能三维勾划地质体，从而达到立体勘探。对解决圈定岩溶大小、断层破碎带的追索等地质问题非常有效。而且勘探成果非常直观，易于非专业人员判读。 适用范围
电法勘探适用于矿产调查、水文地质调查、岩土工程勘查、追索构造破碎带、岩溶勘探、考古勘探、地下管线探测、障碍物探测等。
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