有关高密度电阻率法于地质灾害勘查的应用分析

单晓聃+刘英超

摘 要：随着时代的发展，在地质灾害勘察中有很多种常见的探测方法，如浅层地震、高密度电阻率法，雷达探测法等，但是不同的方法有着不一样的应用领域，该文就从溶洞塌陷、矿山地质灾害、滑地工程这三个方面来介绍高密度电阻率在地质灾害勘察中的应用。

关键词：高密度电阻率法  地质灾害勘察  应用分析

中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0101-01

1 高密度电阻率法在地质灾害勘测中应用的原理

1.1 高密度电阻率在地质灾害勘查中体现的优势

高密度电阻率在地质灾害勘查中有很多的方法，但是在实质上却是不同的方法应用的范围不一样。该文简要的介绍一下高密度电阻率在地质灾害勘察中应用的优势所在，雷达探测来说，高密度电阻率法在场地上来说对现场的要求较低，现场施工设备对其造成的影响也较为小;在数据的收集上来说，这种方式不仅可以快速的收集数据，还可以进行多参数测量，能在短时间内获取大量关于地电断面结构特征的信息。

1.2 原理介绍

高密度电阻率法不仅是高密度工程电测仪和程控多路电极转化器的数据自动采取系统以及资料处理软件。高密度电阻率勘测系统就是有测线部分和电极转化器以及测控主机组成，采用高密度布点，二维地点断面测量，从理论上来说这种测量的方法的是利用不同位置的电阻值不同来进行测量。从本质上来说采集系统测电阻的方式和普通测电阻的方式是一样的，是利用电压差U与电流I的比值来计算电阻的，公式为R=U/I。而处理系统主要是应用计算机技术，再结合相关的计算方法对收集到数据进行各项运算，最后获得大量的信息。

2 实际案例分析

2.1 溶洞塌陷地质地质灾害的案例分析

早在20世纪70年代，在我国的大连市就出现过溶洞坍塌的事故。在事发的那个村中至今共发现了6处溶洞坑群，共计有30多个塌陷坑，这种情况出现，严重影响到村民的生活，为了彻底查清该村地底下溶洞坑的分布情况，因此就对地区岩层采用了高密度电阻率法进行地质勘查，以此来确定岩层中溶洞的分布情况，再采取相应的措施来解决溶洞问题。

地质灾害发生的原因主要是和岩层有关，常见的岩层发生的灾害主要有三种，溶洞、土洞和溶蚀带。下面来详细的介绍一下不同土质的电阻率，土洞的形成主要是与土壤中土层的松软有关，在理论上是这样，较为松软的土层的电阻率较高，而实实在在的土层则是一定程度上有着较低的电阻率，这也因此形成了等值线剖面中显示出高阻异常现象。

下面就是利用高密度电阻率法对该村的地质进行研究得出的结论，从中可以很清楚的看出，在坐标区域为160～175间，距离地表为7～12 m间电阻出现了低峰值，从上述的理论介绍中，可以判断出，此处为溶洞。

以上操作只是对高密度电阻率测量过程中分析出的一个剖面进行相应的分析，其他的剖面也是应用类似的方法进行操作，在这里就不一个一个进行分析了。

2.2 矿山地质灾害的地质案例分析

我国是个矿产业大国，现在我国的矿物开发率不到1/3，因此我国的矿物开发仍然具有很好前景。但是近年来煤矿等矿山的坍塌等事故频发，这也是在对矿山地质勘察发展的趋势所在。煤矿等资源都是不可再生资源，大多都深埋在地底下，所以，做好地质勘查工作不仅可以在有效的做好危险防范工作，还可以做好补救工程，也可以防止地下灾害发生影响到人们正常的生活。下面来主要通过某矿山的实际情况来进行分析。

在矿山的排石厂中，我们首先分析一下岩石松散体的组成成分，进过分析发现这是由辉长岩，亚砂土，大理石，亚粘土等组成。再就是通过高密度电阻率法分别对排石厂雨季前和下雨天两种天气进行实际的测量。因为与矿物有关的作业都有与之相连的排石厂进行矿物派送，分析雨季前和雨天的情况，是在分析排石厂是否存在潜在的安全隐患。所以高密度电阻率实验必须进行分两次进行。

数据采取上，对于上面介绍过的方法要进行改进，在电阻的测量上要等分多组进行实验，此外对于矿山地质勘察一般都结合浅层地震进行相应的测量。下面来简要的介绍一下浅层地震收集数据的方法，浅层地震主要利用人工在地面激发地震，然后根据纵波在地层的反射，通过相应的检测设备和地震仪来接收相应的反射波，最后通过相应知识进行分析来得出地质体的特征和相关信息。但是在上面也介绍过，这种操作的要求很高，需要排除一些施工设备造成收集数据的影响，因此在参数的设置上，将偏移距设置为10～20 m之间，道间距设置在2～3 m之间，排列长度设置在110～120 m之间，此外记录方式以模拟滤波进行，记录长度一般在200 ms左右。

最后是对这种探测结果的处理，首先是对高密度电阻率的结果，据结果显示，在雨季前坐标区域上显示在94～144 m，埋深在8～24 m，电阻率值较为异常;在雨季后，坐标区域显示的测线在90～142 m，埋深在6～23 m，此时存在电阻率低异常;经过比较可以得出雨季之后电阻率明显下降，因此可以推断出，在电阻率值的变小，是因为地下水含量在增加，导致电阻值变小，因此这也表明地下存在较多的空隙，或者是空洞。再是浅层地震结果显示，参数的设置如下，偏移距设置为12 m，道间距设置为2.4 m的人工地震，此外还要进行相应的设置。在坐标区域的93～143 m，深度在9～26 m，出现反射波不连续的区域。因此可以说明地层中存在部分空洞或这是缝隙。综合以上可以得出，这片区域存在据地表9～26 m处存在空洞或裂缝。

对矿山地质灾害的勘察中，可以看出这里使用了两种方式进行测量，可以进一步了解勘察对象的实际情况，这也是在某种情况上来说，对于不同的勘察对象要进行不同的勘察方法，有的需要进行多种勘察方式，这样才能进一步的来确定勘察结果。

3 结语

高密度电阻率法不仅在测量方法上较为简单，在测量效率，收集信息，应用领域等方面都有很大的优势，这是其他的测量方法所无法取代的。但是有时在地质勘测时，需要注意，并不是只使用一种来得出结果就一定可以推断出正确结果，如果其他条件允许，可以尽可能的使用多种方式进行地质勘查，再综合得出结论，这样可以得出更为准确的结论。

参考文献

[1] 周建民，易清平.高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用[J].江西职业技术学院学报，2004（3）：28-30.

[2] 张旭升，朱爽.高密度电阻率法在岩溶塌陷地质灾害勘察中的应用[J].科技信息，2009（14）.

[3] 郭建江.高密度电阻率法技术在矿山地质灾害监控中的应用[J].中国新技术新产品，2011（13）.endprint