摘要：工程建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，高密度電法在工程物探中發(fā)揮的作用也越來越大，其豐富的應(yīng)用渠道和廣泛的應(yīng)用前景使得其在工程物探中具有重要的實(shí)際應(yīng)用地位。基于此，本文從高密度電法的基本原理入手，分析了高密度電法的數(shù)據(jù)處理流程，又從熔巖調(diào)查、地質(zhì)勘探找水、管線探測(cè)和地層劃分四個(gè)方面討論了高密度電法對(duì)于地質(zhì)工程勘探的作用。

　　關(guān)鍵詞：高密度電法;工程物探;高密度電法應(yīng)用

　　1 高密度電法的基本原理

　　高密度電法在傳統(tǒng)物探方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，是現(xiàn)階段較為普遍使用的一種工程物探方法，它將電測(cè)深法與電剖面法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，取其精華，去其糟粕，高密度電法是具有先進(jìn)性的工程物探方法。高密度電法的原理與常規(guī)的電法大體一致，通過 A 電極和 B 電極向地下提供電流 I，ΔV 是 M 極和 N 極之間的電位差，裝置系數(shù)設(shè)為 K，通過公式 ρ=K·ΔV/I 得出 M 極和 N 極中點(diǎn)的視電阻率。以高密度電法在公路滑坡調(diào)查和勘探中使用為例，這種技術(shù)手段的物理基礎(chǔ)是土體和巖體導(dǎo)電性的差異，觀測(cè)人工監(jiān)理的地下穩(wěn)定點(diǎn)流程，找尋其分布規(guī)律并加以研究，根據(jù)分析研究的結(jié)果得出對(duì)于地質(zhì)工程問題的解決方法。高密度電法可以直接將數(shù)據(jù)反演成為電阻率剖面圖，通過現(xiàn)代反演技術(shù)完成對(duì)工程物探工作的研究和分析，包括對(duì)于土地和巖體密實(shí)度的分析和界限的分析等，這種可以通過電阻率剖面圖進(jìn)行直觀反映的方法使得高密度電法對(duì)于工程物探的效率起到有效提升的作用，從而實(shí)現(xiàn)了高密度電法的有效應(yīng)用[1]。

　　2 高密度電法的數(shù)據(jù)處理流程

　　高密度電法的主要供電模式為低頻交流電，探測(cè)的結(jié)果一般以地層視電阻進(jìn)行體現(xiàn)。可以說，高密度電法的本質(zhì)是直流電阻率法。高密度電法的工作系統(tǒng)由高密度主機(jī)、計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)換器、電極系組成，在進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)處理工作中，高密度主機(jī)主要的作用是數(shù)據(jù)的傳輸，而計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，轉(zhuǎn)換器則通過電纜對(duì)各個(gè)電極系的工作進(jìn)行控制。

　　使用高密度電法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的具體流程為：首先，各個(gè)電極系通過對(duì)測(cè)量斷面的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測(cè)量與搜集，并將其傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器中。其次，轉(zhuǎn)換器在接收到各個(gè)電極系發(fā)出的數(shù)據(jù)信息后，利用電纜將數(shù)據(jù)信息輸送到高密度主機(jī)中，實(shí)現(xiàn)高密度主機(jī)的數(shù)據(jù)信息輸入。第三，將數(shù)據(jù)輸入進(jìn)高密度主機(jī)，主機(jī)完成對(duì)于數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)，并通過相應(yīng)的通信系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)中。第四，當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到來自高密度主機(jī)的數(shù)據(jù)信息后，依據(jù)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。最后，計(jì)算機(jī)在完成了數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)處理后，要進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并完成特定模塊的畸變點(diǎn)清除以及地形的校正等等預(yù)處理的工作，最終完成二維反演和成圖[2]。

　　3 高密度電法對(duì)于地質(zhì)工程勘探的作用

　　3.1 高密度電法在巖溶調(diào)查中的作用利用高密度電法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于熔巖進(jìn)行調(diào)查。在巖溶的發(fā)育區(qū)，地質(zhì)工程勘探的技術(shù)人員可以利用探地雷達(dá)，并結(jié)合淺層地震與高密度電法的共同使用，對(duì)于熔巖的發(fā)育情況進(jìn)行實(shí)際的勘探。巖溶的發(fā)育情況與基巖斷裂的關(guān)系十分密切，技術(shù)人員通過勘探基巖斷裂的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)巖溶發(fā)育規(guī)律的勘探與研究。利用高密度電法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于基巖的斷面進(jìn)行探究。一般來說，基巖呈現(xiàn)低阻的狀態(tài)，說明該基巖斷面為二疊系小江邊組碳質(zhì)頁巖。若基巖呈現(xiàn)高阻的狀態(tài)，則說明該基巖斷面為灰?guī)r。高密度電法的使用能夠分析出不同基巖斷面的電性，對(duì)于判斷基巖斷面提供了重要的參考依據(jù)。相關(guān)技術(shù)人員可以結(jié)合基巖斷面的確定，實(shí)現(xiàn)對(duì)于巖溶發(fā)育情況的調(diào)查。

　　3.2 高密度電法在地質(zhì)勘探找水中的作用找水是工程地質(zhì)勘探的重要內(nèi)容之一，高密度電法在地質(zhì)勘查找水中有重要作用。某地區(qū)生活用水為淺層的第四系水，在秋冬季節(jié)的枯水期，存在用水困難問題，為解決該問題，當(dāng)?shù)刂鞴軉挝宦?lián)系專業(yè)工程地質(zhì)勘探工作，采用高密度電法進(jìn)行找水作業(yè)。該地區(qū)屬于低丘區(qū)，整體地勢(shì)起伏不大，底層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，表層為第四系，含有砂巖、泥巖和常夾薄煤層。根據(jù)地區(qū)地形條件，通過布置東西向和南北向的高密度電法剖面，選擇 120 根電極進(jìn)行勘測(cè)，測(cè)點(diǎn)距離為 3m。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，在南北向布置的剖面測(cè)得基巖點(diǎn)醒較為均勻，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。東西向剖面則發(fā)現(xiàn)基巖內(nèi)由相對(duì)低阻異常區(qū)。根據(jù)其低阻異常區(qū)，可以推斷是基巖構(gòu)造裂隙內(nèi)含水或夾薄煤層導(dǎo)致的。進(jìn)而進(jìn)行探井勘測(cè)，證實(shí)該低阻異常區(qū)是含水裂隙區(qū)，成井水量可達(dá)到 5.5t/h，能夠滿足生活用水需求。

　　3.3 高密度電法在管線探測(cè)中的作用在許多工程施工過程中，都涉及到管線探測(cè)工作，需要體現(xiàn)確定管線位置，避免施工過程對(duì)管線造成破壞，或發(fā)生施工危險(xiǎn)。在工程管線探測(cè)過程中，高密度電法也有重要的應(yīng)用價(jià)值，可以取得較好的探測(cè)效果。可以通過采用金屬管探測(cè)儀對(duì)電纜和金屬管道進(jìn)行探測(cè)，但下水管和水泥管等，則需要采用高密度電法探測(cè)。這些管道的主要材質(zhì)為混凝土材料，其電阻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周圍的巖體，因而可以采用高密度電法進(jìn)行探測(cè)。比如在某工程中，根據(jù)施工該場(chǎng)地情況，部署 28 根電極對(duì)地下管線進(jìn)行探測(cè)，測(cè)點(diǎn)距離為 0.4m。在某處樁號(hào)處發(fā)現(xiàn)高電阻異常，結(jié)合金屬管線儀的探測(cè)結(jié)果，該處為電纜管塊，其頂部埋深 0.8m。另外一處則為下水管道引起的高電阻異常，其頂部埋深為 1.0m。

　　4 結(jié)束語

　　綜上所述，高密度電法在工程物探中的應(yīng)用是十分廣泛的，其方法的技術(shù)性和完善性使得其在多種地質(zhì)工程的勘察中被普及和應(yīng)用，因此利用高密度電法的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)來進(jìn)行地質(zhì)工程勘察工作是具有有效性和可靠性的。高密度電法的應(yīng)用可以提高地質(zhì)工程勘察的效率，節(jié)約地質(zhì)工程勘察的成本，確保地質(zhì)工程勘察的效果，為推動(dòng)工程建設(shè)的順利進(jìn)行提供幫助。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]陳陽.高密度電法在工程勘察中的運(yùn)用探討[J].世界有色金屬，2018(03)：278，280.

　　[2]韓曉東.高密度電法在軟土地基勘察中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2018(01)：25-27.

　　《高密度電法在工程物探中的應(yīng)用》來源：《價(jià)值工程》，作者：王濤。