维普资讯 http://www.cqvip.com 第２５卷第３期 华东地质学院学报 ＶＯｌ＿２５ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２００２ ２００２年９月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＡＳＴ ＣＨＩＮＡ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ 高密度电法测量系统作常规联合剖面的研究 龚道平 （湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙４１００１１） 摘 要：研究了运用高密度电法观测系统作常规电法联合剖面的野外工作方法及数据整理过程，运用高密度电法观测系 统，将高密度电法测量与常规联合剖面测量同时进行，有利于对异常体作分析解释。 关键词：高密度电法；常规电法；联合剖面 中图分类号：ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—２２５／（２００２）０３—２３３—０４ 高密度电法已广泛应用于公路工程地质勘察 中，它具有一次性布置电极，采集数据量丰富等优 ２ 工作方法 ２．１仪器参数设置 点。但常规联合剖面法在寻找异常体时具有简单、 直观的优点，因此在实际工作中，经常被采用。众 所周知，作常规联合剖面时，需要铺设５根电线，分 别连接Ａ，Ｂ，Ｍ，Ｎ和无穷远极，如果在一条测线 主机和电极转换开关均须选择“工作模式２”中 的“双边滚动三极”工作方法，电极点距按实际值输 人（如５ ｍ），最大、最小隔离系数设置为同一个数 字（如ｎ一１０），电极开始序号设置为ｌ，排列电极总 上，完成了高密度测量后，再重新铺设５根电线作 常规联合剖面测量，不但费时、费力影响工作效率， 而且在水塘、水稻田、河床水域中还无法开展工作。 笔者经过多次实践，已成功地解决了运用高密度测 数设置为６Ｏ，温纳间隔系数设置为ｌ，存储序号可 设任意值（如设为１），至此参数设置已完毕，按上述 所设参数，相当于常规联合剖面后ＯＢ一５２．５ ｍ， ＭＮ一５ ｍ，点距一５ ｍ。 ２．２野外测量 量系统在同一条测线上将高密度电法测量与常规 联合剖面测量一次完成的问题，不需要增铺电线， 陆地、水域均可完成。 ２．２．１ 测量ｐｓａ １ 工作原理 高密度电法与常规电法的工作原理完全一样， 仍然是以岩土体导电差异为基础，通过一定的装置 系统，测量岩土体的视电阻率值，达到地质勘察的 目的。利用高密度电法测量系统，按照常规联合剖 面的要求（ＯＢ值、ＭＮ值、点距），让Ａ（或Ｂ），Ｍ， 电极依次向前滚动，测得一组０ｓｂ的值，然后交换 将高密度电缆的ｌ 一３Ｏ ，３ｌ 一６Ｏ 接头分 别与电极转换开关的ｌ —３Ｏ ，３ｌ 一６Ｏ 接头相 连，将电极转换开关的Ａ，Ｍ，Ｎ接线柱分别与主机 的Ａ，Ｍ，Ｎ接线柱相连，将主机Ｂ接线柱连接到无 穷远极，便可以开始测量ｐｓａ。以隔离系数ｎ一１０ 为例，电极转换开关中Ａ，Ｍ，Ｎ的变化规律为： Ａ ｌ＃ ２ Ｍ ｌｌ＃ ｌ２ Ｎ ｌ２。 ｌ３＃ 高密度电缆与电级转换开关的接头，测得另一组 ０ｓｂ的值，通过数据重组和程序编制，绘制联合剖面 曲线，达到运用高密度电法测量系统作常规联合剖 面的目的。 收穑日期：２００２ Ｏ４—３Ｏ 作者简介：龚道平（１ ９６９一）．男．工程师．从事工程物探和研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 华东地质学院学报 ４９ ５９ ６０井 据示意图（图１）。 由图１可以清楚地看出，０ｓａ测量点序号１—３９ 可见，当ｎ一１０时，０ｓａ共有４９个测量数据，测 量点距等于电极间距。 ２．２．２ 测量０ｓｂ 和０ｓｂ测量点序号３９—１一一对应，分别表示同一 测量记录点（ＭＮ中点）的０ｓａ值和０ｓｂ值。 由于进行联合剖面测量时，视电阻率值是按测 当０ｓａ测量完毕后，让仪器中断，然后将高密 度电缆的１ 一３０ 接到电极转换开关的３０ 一６０ 接头上，将高密度电缆的３ｌ 一６Ｏ 接到电极转换 开关的１ 一３０ 接头上，不改变参数设置，不改变 主机与电极转换开关的接线，开始测量０ｓｂ。电极 转换开关中Ａ，Ｍ，Ｎ的变化规律与上述电极变化 规律相同。 量顺序连续存储的，故可利用高密度电法数据传输 软件中的传输温纳或偶极方法传输所存储数据。 ４ 程序编制 对测量所得常规联合剖面数据需编制程序重 组０ｓａ，０ｓｂ值后才能绘制常规联合剖面曲线图。重 组数据主要参数如下： ０ｓａ，０ｓｂ数据文件名为ｒｅｅｔ．ｄａｔ ０ｓａ，０ｓｂ数据文件长度（ｔｏｔａ１），ｔｏｔａｌ—Ｌｅｎｇｔｈ （ｒｅｃｔ）；Ｌｅｎｇｔｈ为Ａｕｔｏｌｉｓｐ的求长度函数 ０ｓａ（或０ｓｂ）测量个数（ｔｏｔ），ｔｏｔ—ｔｏｔａｌ／２ 隔离系数（ｎ），ｎ一５９一ｔＯｔ 联合剖面测点个数（ｃｘ），ｃｘ—ｔｏｔ—ｎ 当ｎ一１０时，０ｓｂ共有４９个测量数据，测量点 距等于电极间距。当０ｓｂ测量完毕后，将主机复 位，至此０ｓａ，０ｓｂ已全部测量完毕。尽管测量０ｓａ， ０ｓｂ时，Ａ，Ｍ，Ｎ的变化形式相同，但在测量０ｓｂ 时，交换了高密度电缆与电极转换开关的接头，故 测量ｏｓｂ时，Ａ，Ｍ，Ｎ对应的实际电极序号为： ｐ ｓ ａ测量序等 Ｉ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ Ｉ ＩＩ Ｉ Ｉｌ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ ｌＩ Ｉ ＩＩ Ｉ Ｉ ＩＩ ；Ｉ ｌ 电极序号 Ｉ Ｉ：１：ｌ ｉ ｌｌ ｊ：ｌ ｉ ｝ Ｉ『 ｝Ｉ Ｉ Ｉ ＩＩ Ｉ１ ｌ：ｌ Ｉ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ Ｉ２ ３：４：５ ６：７ ８ １９：１４ １ １２ １３ １４ １５ １６ ９ Ｂ ｊ ｂ ． ４７ 蔼 毋 ５Ｃ ５ｌ殳马５４ ５５ ５６）］耍９ ｌ ｐ ｓ ｂ测量序号 ３ ２ ｌ图１ ｌｏｓａ。０ｓｂ测量顺序图 Ｆｊｇ．１ Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ０ｓａ ａｎｄ ０ｓｂ Ａ ６０ ５９ Ｍ ５０＃ ４９ Ｎ ４９ 计数指针（ｊ），ｊ一０，１，２……ＣＸ ｐｓａｊ一（Ｎｔｈ ｊ ｒｅｃｔ）；Ｎｔｈ为Ａｕｔｏｌｉｓｐ的取值函 数 ０ｓｂｊ一（Ｎｔｈ（一ｔｏｔｎｌｊ）ｒｅｃｔ） ４８ 笔者在ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４环境中，运用ＡｕｔｏＬｉｓｐ 语言按照上述参数编制了绘图程序，可以现场在微 １２ ２＃ １肆 机上绘制ｏｓａ，０ｓｂ曲线图，有利于及时指导野外施 工，该程序根据数据文件的长度自动计算常规联合 剖面测点个数、隔离系数及标注测点的里程桩号， 故Ａ，Ｍ．Ｎ的变化只是形式相同而已，实际测 量时所用到的电极已按常规联合剖面法的跑极规 律发生了变化。 使用十分方便。绘图程序流程图见图２。 ３数据结构与数据传输： 以隔离系数ｎ＝１０为例，绘制０ｓａ，０ｓｂ测量数 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 龚道平等：高密度电法测量系统作常规联合剖面的研究 ｌ输入联剖数据文件名（＊．ｄａｔ）１ 图３（见第２７０页图３），图４分别是在某高速 公路路堑段实测的温纳测深剖面和常规联合剖面。 该路堑段覆盖层为亚粘土，层厚１．０～２．０ ｍ，基岩 为石灰岩。温纳测深剖面电极间距为３ ｍ，最大隔 ｌ 坌图叁墼！ ！ ● ● 垦！ 盛 堕 离系数为１６，常规联合剖面测量时，隔离系数为１Ｏ Ｉ生堕 盛 ● ： ： 坐 （即ＯＢ＝３１．５ ｍ，ＭＮ一３ ｍ，点距为３ ｍ），温纳测 深剖面反映在Ｋ２１＋７２７～７３２段存在封闭的低阻 异常，常规联合剖面在该段为反交点低阻异常，综 绘图程序流程图 图２匿 亟 Ｆｉｇ．２ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｐｌｏｔｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ 合二者异常特征及实地地质情况，推测该低阻异常 体为充水溶洞。 ５ 应用实例 ５．１在岩溶地区的应用 ２２１ ２０１ １８１ １６１ Ｅ １４１ ● ａ １２１ ：１０１ ８１ ６１ ４１ ２１ Ｋ２ 图４常规联合剖面 Ｆｉｇ．４ Ｒｏｕｔｉｎｅ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ 图６常规联合剖面 Ｆｉｇ．６ Ｒｏｕｔｉｎｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ ｊ．２在划分岩性分界面上的应用 ３ｍ，最大隔离系数为１６，常规联合剖面测量时，隔 离系数为１０（即ＯＢ一３１．５ｍ，ＭＮ一３ｍ，点距为 ３ｍ）。常规联合剖面反映在Ｋ２７＋２８５附近基岩存 图５（见第２７Ｏ页图５），图６是在某大桥桥址 初步工程地质勘察中实测的温纳测深剖面和常规 联合剖面。该大桥起讫里程桩号为Ｋ２７＋２１０～ ３６Ｏ，其中Ｋ２７＋２２０～２７Ｏ段为河床段，河水深１．５ ～在一岩性分界面，Ｋ２７十２８５以左，视电阻率值为６Ｏ ～７ＯＱ・ｍ，ｏｓａ，ｏｓｂ曲线分异性好，Ｋ２７＋２８５以 ２．０ｍ。野外施工时，采用在河床中插竹杆的方 右，视电阻率值为２Ｏ～３０Ｑ，・ｍ，ｏｓａ，ｏｓｂ曲线分异 性差；温纳测深剖面也反映在Ｋ２７＋２８５附近视电 法来固定电缆和电极。温纳测深剖面电极间距为 维普资讯 http://www.cqvip.com ２３６ 华东地质学院学报 ２００２正 阻率值存在明显差异，两者异常吻合。经钻孔验 证，Ｋ２７＋２８５以左，基岩为泥灰岩，Ｋ２７＋２８５以 面法横向分辨率高的特点，有利于对物探异常的综 合分析和解释，提高解释精度，特别在水稻田，河床 中等开展常规联合剖面困难的工区，能发挥很好的 作用。 参考文献 右，基岩为炭质灰岩夹炭质页岩。通过常规联合剖 面和温纳测深剖面，较好地控制了本桥址区为基岩 的变化规律，为施工图阶段布置钻孔提供了重要的 地质资料。 ［１］重庆地质仪器厂，ＤＵＫ一１高密度电法使用说明书及电法处理 ６ 结束语 通过实践研究出了利用高密度电法测量系统 在同一条测线上一次完成高密度电阻率测量和常 软件，１９９９． ［２３江思敏，郑巍．ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４命令与实例［Ｍ］．北京：人民邮电 出版社，１９９８． ［３］王兴泰．工程与环境物探新方法新技术［Ｍ］．北京：地质出版社， 】９９６． 规联合剖面测量的方法。实践证明，将高密度电阻 率测量和常规联合剖面测量结合起来，发挥联合剖 Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｏｕｔｉｎｅ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｐｒｏｆｉｌｅ ｂｙ Ｈｉｇｈ—ｄｅｎｓｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ＧｏＮＧ Ｄａｏ—ｐｉｎｇ （Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｐｌａｎｎｉｎｇ—Ｓｕｒｖｅｙ—ｄｅｓｉｇｎ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，ＨＮ ４１００１１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｗｏｒｋ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｒｏｕｔｉｎｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ ｂｙ ｈｉｇｈ—ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｆｏｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｌａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｂｎｏｒｍａｌ ｂｏｄｙ ｔｈａｔ ｗｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｒｏｕｔｉｎｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ—ｄｅｎｓｉｔｙ ｂｙ ｈｉｇｈ—ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ—ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ；ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ 维普资讯 http://www.cqvip.com ０ Ｈ ：＝ ｎ Ｈ瑚 ＾ ２７（） ＃尔地ｒ黄学院 、 ：报 ２００２｛ 龚道平：高密度电法测量系统作常规联合剖面的研究插图 ｏｒｉ－■＿■・０■ｅ 【２ｌ＋ ０…‘ Ｏ ｍ ０ Ｏ Ｏ ㈨Ｏ Ｉｏｒ．口■＿ ¨口‘ 『ＩＩ嗣 — １ ３ －－－－口ｅ １２１㈨ … 。Ｍ Ｏ Ｏ Ｉ ■＿科１ｅｄ ｈ咐 Ｉ目” ： 图３ Ｗｉｎｎｅｒ测深剖面 Ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ Ｗｉｎｎｅｒ ｄｅｐｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｉｉ量：， 图５ Ｗｉｎｎｅｒ测深剖面 Ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ Ｗｉｎｎｅｒ ｄｅｐｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ 王廷吉等：硅灰石合成高比表面积多ＴＬ－－氧化硅及其表征插图 图３透射电镜照片 Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ 祝民强等：抚州地区ＴＭ影像的水土流失信息自动提取专家模式研究插图 图１ ＴＭ７，４，１合成图 Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｉｍａｇｅ ｏｆ ＴＭ７，４１ ，ａｎｄ ＳＯ
