基于数值模拟的地下空洞高密度电法分析

采用高密度电法探测地下空洞时,由于受到地下空洞类型、地下电流分布等干扰因素的影响,常常会导致探测结果有所偏差.利用ANSYS对典型地下空洞地电模型进行了数值模拟,结果表明探测精度不仅与空洞埋深、电阻率值高低及相邻洞体间距有关,还与所采用的探测装置类型、电极间距等因素有关;还通过对实际煤矿采空区开展高密度电法的数值模拟,计算结果与现场实测结果基本一致,也证明将数值模拟技术与现场实测结果相结合,对于补充解释和准确判断地下空洞的分布具有较好的参考价值.     

高密度电阻率法在近地表隐伏断层检测中的应用

隐伏断层对于道路、地基等具有重大威胁,高密度电阻率法是以地层之间电阻率差异为基础的探测地下构造和电性异常体的一种间接性的地球物理方法,近年来,在近地表探测隐伏断层方面应用广泛。基于此,首先对断层模型进行正演模拟,研究了断层模型的响应规律,然后以山西某段公路隐伏断层检测为例,简要介绍了高密度电阻率法的基本原理以及常用的两种施工装置,即温纳四极装置(α)和单边三极装置,分析了两种施工装置的优缺点,以实测视电阻率剖面图和反演视电阻率剖面图进行对比研究,揭示了反演结果的优势,并在反演结果的基础上进行背景电阻率值的剔除,在断层产状判断及其影响区域划分上进行定量解释,验证了高密度电阻率法探测近地表隐伏断层的可行性,为后续施工提供了可靠的地质资料。     

高密度电法探测煤火的正演模拟研究

通过建立煤火的地电模型,采用有限差分法分别对温纳装置进行正演模拟,得到模型的视电阻率断面数据。在对数据加入5%噪声后反演得到视电阻率拟断面图。反演结果表明:火区燃烧中心、烧空区和松散冒落带在反演视电阻率拟断面图上均反映出了异常且与模型相吻合。验证了高密度电法探测煤火的有效性和准确性。因此,高密度电法以其高精度、大信息量的优势,在煤火探测领域必将取得很好的效果。     

高密度电法技术在煤矿水患探测中的应用

摘要 ：本文简要介绍了高密度电阻率法的原理,并利用高密度电阻率法对某煤矿的8012拟建巷道进行水文地质探测。推测待开采区隐伏节理裂隙、隐伏岩溶及地下水异常的分布特征,说明高密度电法在探测煤矿水文地质方面是可行、有效的。为矿区预防水灾、安全生产提供参考依据。     

高密度电法在既有铁路地下空洞、软弱地层工程地质勘测中的应用

高密度电法层析剖面图中对于空洞、软弱层等介质反映为电阻率异常。既有铁路路基塌陷、不均匀沉降等路基病害严重威胁着运营安全，然而限于运营的影响，工程地质常规勘探手段的应用严重受到了影响，并且这种路基病害多为局部发育，小范围影响。查明其病害的原因、发育程度及周界是勘察的难题。利用高密度电法点距调节灵活、采集数据密度大、能够直观地反映地层界线和构造，并且其勘测不影响既有线路的运营的特点，首先采用高密度电法确定病害发育程度及周界，然后针对性地采用工程地质勘探手段验证，从而准确地判断病害的原因、发育程度及周界。本文通过实例说明了此种结合的优越性和准确性。     

堤防隐患探测中的高密度电阻率法应用

高密度电阻率法是浅部精细勘查的一种电法勘探系统，将高密度电阻率法引入堤防隐患探测，并对中运河某堤段进行了探测研究，取得了令人满意的结果，验证了高密度电阻率法在工程勘察中具有的可行性，有效性和实用性。     

地质勘察中高密度电法的应用研究

高密度电法基本原理与传统电阻率法相同,所以高密度电法也被称作是直流高密度电阻率法。近年来该方法被广泛的应用在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域。本文简要介绍了高密度电法的基本原理、工作流程及后期资料处理,并结合实例针对高密度电法在地下空洞探测、地下管线探测及堤防隐患探测中的应用进行了介绍,总结了高密度电法勘探方法,对工程项目具有较大指导意义。     

放置翼型的槽道湍流的实验研究

采用有限单元法对隧道电阻率超前探测进行数值模拟,研究冷冻法施工前后,地下水变化导致的电阻率超前探测视电阻率改变。冷冻法未完成时,超前探测视电阻率为低阻异常;冷冻法完成后,超前探测视电阻率为高阻异常。结果表明,电阻率超前探测可以准确监测隧道冷冻法的施工效果。     

城市地块土壤重金属污染的感应电磁法与高密度电阻率法分析

联合采用感应电磁法和高密度电阻率法对城市污染地块土壤环境进行测评,以华南某典型重金属污染地块为研究对象,通过对重点区域开展电磁扫描,在二维空间刻画出潜在污染区域,然后利用高密度电阻率法进一步刻画污染深度和垂直污染范围. 研究区废渣堆放位置和污水处理池下游的0~8.0 m、3.5~10.5 m深度范围存在多个电阻率小于8 Ω·m的低电阻异常区(疑似重金属污染区域),其中低电阻异常区的砷(As)和铅(Pb)污染严重,最大质量分数分别达1 170.00、2 700.00 mg/kg. 结果表明:感应电磁法和高密度电阻率法联合探测污染地块重金属污染的方法具有较强的可行性,能初步表征重金属污染物的空间分布状况,进而指导后续靶向钻探布点和采样,为污染地块的精准化土壤污染状况调查与修复提供科学依据.     

高密度电法在岩溶勘察中的应用

随着高速公路建设的快速发展,岩溶作为一种典型的不良地质现象在施工建设中的危害越来越明显.该文简要介绍了高密度电阻率法所基于的静电场理论和工作特点,应用该方法在某高速公路建设中的岩溶勘察进行了探测,获得了测区部位的视电阻率二维成像图;通过对视电阻率二维成像图异常形态、高低阻等特征的分析,推断出地下岩溶、溶洞的分布范围、大小和埋深.经钻探资料证实,推断结果与实际情况相吻合.     

高密度电阻率法在红层区地下水勘查中的应用

红层区地下水资源贫乏，地表水资源分布不均及近年污染日趋严重，缺水问题十分突出，严重制约了本地区的经济发展，如何针对红层区水文地质特点，合理选择物探技术方法寻找地下水，是水文地质工作面临的十分重要的任务。本文着重介绍高密度电阻率法在红层区地下水勘查中的应用，结合各装置实例进行比较分析，结果证明了高密度电法应用在红层区地下水勘查中具有较好的实际效果和应用前景。     

高密度电法在工程勘察中实测效果分析

高密度电法具有数据采集密度大、观测精度高及其分辨率高等特点,在工程地质勘查中得到广泛应用。结合工程实例阐述高密度电法在探测基岩面及坑道等方面的应用,并对工区内同一条测线的多种装置勘探结果进行比较。结果表明:温纳装置采集信号强度大、信噪比高、探测基岩面起伏及局部异常低阻地质体效果较好;同一地质条件相同剖面长度下:温纳装置对水平电性变化较为敏感,偶极装置适用于垂向电性变化大的地区;不同装置形式组合测量会得到更好的勘探效果。     

基于电阻率的混凝土裂缝测量方法

基于四探针电阻率测量技术,依据试验测得的混凝土表观电阻率变化确定裂缝位置.在考虑到干燥环境、潮湿环境和输入电流方向对裂缝导电能力影响的前提下,采用数值模拟技术探讨了表观电阻率随裂缝深度的变化规律,并将实际裂缝简化为等效裂缝,进而提出裂缝等效电路和等效电阻的方法,研究了表观电阻率与裂缝密实度的关系.结果表明,依据电阻率测量方法可以准确地找出裂缝位置,裂缝深度和密实度与表观电阻率变化有较好的相关性;在干燥环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率随着裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而增大,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小;在潮湿环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率不随裂缝深度或裂缝等效电阻率的变化而改变,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小.     

运营公路路基病害快速无损综合检测新技术

针对现有路基病害无损检测方法检测精度低、速度慢、对交通影响大以及很难在运营公路上进行路基病害检测等问题,本研究从探地雷达、高密度电法及瑞雷波法检测原理出发,对上述3种检测设备进行改造,设计了路基病害综合处理平台,提出了运营公路路基病害快速无损综合检测新技术．研究结果表明,采用空气耦合天线探地雷达,并对高密度电法电极及瑞雷波法检波器布设方法进行改造,可实现公路路基病害快速检测;以不同检测方法检测指标及检测对象互补性为基础,采用多传感器融合的数据采集和处理方法,可实现路基病害综合检测;通过路基病害综合处理平台,可实现路基病害检测数据的联合解译及路基病害的可视化及网格化显示．运营公路路基病害快速无损综合检测新技术的应用,可以提高路基病害检测精度与效率,大大促进路基检测与养护水平的发展．     

关于改进高密度电阻率法数据采集方法的设想

运用地面点电流源电场的分布规律和高密度电阻率法的基本思想,提出了分别利用单极供电、偶极子供电,其余电极同时测量,通过室内数据整理实现高密度电阻率法的温纳对称四极、温纳偶极、温纳微分、温纳三极A、温极三极B和二极等装置.     

基于高密度电阻率法的铁矿山采空区数值模拟

应用高密度电阻率法,以鞍山—本溪地区铁矿山主要岩矿体电阻率值的实测结果为基本参数,选用适合现场作业的温纳和偶极两种装置,并根据现场地质情况建立简单地质条件、围岩存在和复杂地质条件三种空区探测模型;详细分析了不同地质条件下的地电场分布规律和空区异常反映特征.结果表明,不等电性地质体的存在影响了空区异常的反映,空区异常在复杂地质条件下往往以次级异常或弱异常的形式显示.应用该模型对鞍山—本溪地区铁矿山空区探测结果进行解译,准确地推测了多处空区,证明了该模型在铁矿山采空区探测中的有效性.     

水平电偶源频率域电磁测深全区视电阻率的直接算法

利用水平电偶源激发的电磁场，提出了直接精确计算全区视电阻率的方法．计算和分析结果表明，该方法的结果在远区等价于卡尼亚电阻率，在近区和过渡带则明显地改善了卡尼亚电阻率的非波区场畸变，从而能更好地接近基底的真电阻率，更形象地反映了地下介质的垂向电性变化．     

A Numerical Method for Cavity Identification in Beams on an Elastic Foundation

An analytical solution for the natural frequencies of a beam containing a cavity on an elastic foundation is presented. Based on the analytical solution, a numerical method for identifying cavities in the foundation is developed. The position and size of the cavities are identified by minimizing an objective function, which is formulated according to the difference between the computed and measured natural frequencies of the system. The conjugate gradient algorithm is adopted for minimizing the objective function. Some numerical examples are presented to demonstrate the applicability of the presented cavity determination method. The results show that the presented method can be used to identify the cavity position and size conveniently and efficiently.     

高密度电阻率法和探地雷达在昆明长水国际机场岩溶勘查中的应用

随着机场、铁路等基础设施建设快速发展,岩溶区不良地质现象给工程建设、安全生产和人民群众的生命财产带来了不同程度的威胁。但岩溶发育的不确定性和多样化,使得准确圈定岩溶位置成为解决岩溶的难题之一。近年来,在岩溶勘查中主要采用的物探方法是高密度电阻率法,但在裂隙节理发育地区,岩溶多发育溶蚀带及溶洞,岩溶体积小,高密度电阻率法推断的岩溶体顶、底板埋深存在一定误差。通过高密度电阻率法和探地雷达相结合,在工区先进行高密度电阻率法,在高密度电阻率法异常部位再采用探地雷达进行探测,两种方法各自发挥优点,在勘查中取得了明显的效果。