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［摘要］

結合金珠水路工程實際狀況與要求，針對工程水文地質與工程地質情況，提出了運用高密度電法實施勘探的方法。通過對高密度電法基本原理、優勢特點、工作方法以及具體應用的分析得出，該勘探方法具有較高的可行性與準確度。

［關鍵詞］

高密度電法;水文地質;工程地質;應用

作為一種全新的電子勘探技術，高密度電法依靠介質電性的相互差異，可對天然或人工的電場進行勘探。高密度電法的測量密度點較為密集，可以獲得許大量的信息，在工程地質與水文地質等勘探工作中較常用。在運用高密度電法實施測量時，可顯著減小電磁所帶來的干擾與影響，進而大幅降低了事故發生幾率，進一步提升了勘探準確度與工作效率。

1工程概況

金珠水庫工程位于納雍縣治昆鄉建新河一級支流凹豬河上，地處E104°55＇40"至E105°38＇04"，N26°30＇16"至N27°05＇54"，工程主要任務是向納雍縣城供水，其中輸水管線長約43km。壩址距納雍縣56公里，離治昆鄉6km左右，有縣道柏油路通往治昆鄉，鄉村公路通往壩址，交通較便利。

2高密度電法基本原理與優勢特點

2.1基本原理高密度電法是一種將電探測法與電剖面法相結合的勘探技術，從基礎角度講，它與傳統意義上的電阻率法十分相似。但二者并不等同，主要差別在于存在高密度觀測位置被設定于觀測部分，這種勘探方法傾向于陳列勘探，具體而言，就是電極間進行的自由組合使得勘探存在一定覆蓋式特征。在實施現場測量的過程中，需要將所有電極都設置在剖面測點上。程控電極中的轉換開關與電測儀器同時進行工作，信息采集隨即開始。采集的主要對象為針對剖面上各不相同的電極距與組合方式所對應的數據信息。

2.2優勢特點1)高效率。在勘探過程中，電極布置操作可一次完成，節省了大量的工作流程，相應地也減少了不必要的干擾與影響，用于修復與調整的時間被省下，從而間接提高了工作效率。2)多樣化。測量方式與電極排列存在一定聯系，由于電極的數量較大，所以排列方式有許多種可能，測量方式因此而千變萬化，所以可以從許多個層次進行分析。3)自動化水平高。就目前來看，野外采集已完全實現半自動化，人工操作簡單快捷，人力支出得到了大幅縮減。另外，隨著地球物理反演的持續完善，電阻率成像效果得到了一定提升，從過去的一維跨度轉變成三維跨度，精確地實現了解釋精度跨越。在我國，高密度電法的應用已較為成熟，具有較高的應用范圍與經濟性。

3高密度電法工作方法

3.1現場測量首先對測量線、點進行布置，預先選取完成之后，全部電極需設置于具有一定間隔的點位上。之后經過轉換設備所必須的特殊電極，此類電極自由組合成指定的設備與間距，針對各個電極設備與間距所進行的觀察可在剖面電阻率方法中的測點內快速進行。觀察的同時輔以數據處理、繪圖與解釋軟件，可以在最短的時間完成勘探工作。

3.2數據前處理對于地形情況較為復雜多變的橫截面而言，其海拔坐標需要添加至數據文件當中，為后續反演處理提供重要的參考。通過對此過程收集到的數據分析和計算以后，采集到的數據資料就可以轉換成電阻率之前的聯系。

3.3反演處理創建初始的二維地電結構模型，結合地質普查資料選取適宜的反演參數，如阻尼因子、迭代次數以及收斂極限等，此后運用最小二乘法進行反演計算，最后對反演計算得到的結果進行查看。另外，還要對地形進行校正，最終得到的地電斷面可以使用在地質解釋過程中。

4高密度電法應用實例

4.1水庫大壩滲漏探查金珠水庫工程下壩址的低鄰谷是建新河。根據地表調查，左岸有斷層構造發育，左岸壩肩孔zk6發現溶洞溶隙，穩定地下水位65m左右，高于河床;河心孔zk5水位為6.5m，低于河水位6m左右;右岸壩肩孔巖芯較完整，但穩定地下水位為78.5m，低于河水位3m左右。鑒于兩岸山體雄厚，庫水向鄰谷建新河滲漏的可能性小，主要是庫首繞壩滲漏。T1yn2泥巖為隔水層，確定為左岸帷幕的防滲邊界，右岸帷幕防滲邊界接飛仙關砂泥巖地層，以切斷庫水沿T1yn1向建新河滲漏的可能性通道。帷幕下限根據巖體風化、透水性與地下水位進行綜合考慮，確定帷幕灌漿防滲底界，則有效防滲面積為92400m2。

4.2水庫庫岸穩定性探查下壩址正常蓄水位1579m，上下壩址之間河段長1170m，岸坡地形坡度一般35°～50°，河谷為斜向～橫向谷，巖層陡傾下游，65°～80°。水庫蓄水后，庫岸穩定性好，僅在下壩址上游300m處右岸有一崩塌堆積體。水庫蓄水高度大于崩塌堆積體后緣，水庫蓄水后可能引起淺層滑塌，最大方量約2000方左右，由于為庫水位以下的淺層滑動，對水庫影響不大。

4.3海堤砌石體深度探測按照相關標準選出一個具有代表性的海堤砌石體，運用高密度電法對其深度進行探測，得出反演色譜表示圖。被測區域中，絕大多數提防工程都建立在拋石的上端。迎水側實質上就是趨近于直立形式的漿砌石擋墻，填方下層基礎主要由淤泥、含泥中細砂層以及淤泥夾薄粉砂層等構成。通過對反演成果的分析得知，其主要呈現出常見的電阻率三層水平形式分布，整體起伏相對較小。在此基礎上，對被測區域中的拋石電阻率進行測試，并對地質信息進行深入分析，將維持在30～40n•m的電阻率作為拋石和填土的主要劃分依據，同理將10n•m以內的電阻率作為填方下層基礎結構的主要劃分依據。通過進一步分析可知，砌石層的實際厚度達到6.0m，填土相較于砌石層薄，厚度為2.0～4.0m。

4.4滑坡體分界面應用按照相關標準選出一個具有一定代表性的樞紐工程，運用高密度電法對其滑坡體進行探測，得出反演色譜表示圖。色譜不存在規律層次，從整體的角度看，其中低阻帶大多分布于中部與上部，并且是較不連續的。此外，高阻凸起點有兩個，其表層存在稍高阻反應。下埋深度保持在6～17m范圍內，實際電阻率可以達到120Ω•m。為進一步驗證上述結果，對被測區域進行鉆探，鉆探結果顯示預測結果與實際情況完全吻合，確實存在滑坡體，再次有利證實了高密度電法的可靠性與準確性。

4.5應用于地層劃分按照相關標準選出一個具有一定代表性的供水線路，運用高密度電法對其地層進行探測，得出反演色譜表示圖。由反演色譜可以明顯看出，電阻率曲線主要呈現出一種閉合與半閉合相交的情況，實際電阻率取400Ω•m，這是由于受到回填砂性土的影響而產生的。表層下方的多個樁基中存在阻倒U型閉合圈，這是由于受到淤泥質土的影響而產生的，其余樁段地層大多為粉質黏土。

4.6高密度電法其他應用范圍除以上應用范圍外，高密度電法還能使用在建筑選址、高等級公路橋梁建設以及機場跑道等重點工程的地質勘探工作中，這些都離不開高密度法的支持。在對壩體整體強度與起伏特點進行分析和評定的過程中，高密度電法同樣可以使用，而且所得到的成果也較為準確。實例表明，合理運用高密度電法可以十分準確地得出巖溶地區中水資源的主要分布情況;借助瞬態瑞雷面波法可以很好地解決機場擴建工程必須面臨的巖土勘察難題;還可對河道以及墓穴等進行定位和測量，以此更好掌握實時信息，為施工提供可靠的數據參考和技術支持。

5結語

高密度電法是當前較為先進的新型電探技術，依靠全面的技術支撐，在進行日常工作中可以大幅縮減電磁干擾與事故發生幾率，極大地提升了工作的準確性與效率。另外，在勘探過程中，可以實現自動化采集，在較短時間內即可獲取大量的信息，省去了重復操作，進而在地質工作中發揮出不可替代的重要作用，其應用范圍也會隨著工程的發展變得越發廣泛。

［參考文獻］

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［2］蘇恒.高密度電法在水文地質和工程地質中的應用［J］.中國高新技術企業，2014(6):126－127.

［3］付杰.高密度電法在水文地質和工程地質中的應用［J］.黑龍江水利科技，2014(2):25－27.

作者：劉金安 單位：貴州省水利水電勘測設計研究院