饱和砂的交流电阻率特性研究

采用电阻率法定量研究土的孔隙特征,通过试验测量了不同孔隙率的饱和砂在不同电流频率下的交流电阻抗,然后研究电阻率、电流频率以及孔隙率之间的关系。结果表明:孔隙水的电阻率随频率的增加而减小;饱和砂的电阻率随电流频率的增加而减小;饱和砂的电阻率随孔隙率的增加而减小;结构因子随电流频率的增加而增加;结构因子随孔隙率的增加而减小;最后在分析等效电路的基础上建立了考虑电流频率变化的饱和砂电阻率模型。     

电阻率法研究双液硅化加固过程中黄土的结构变化

通过连续测试双液硅化加固过程中黄土的电阻率变化。计算得到了电阻率结构特性参数的变化规律,包括土的平均结构因子、平均形状因子与各向异性系数。分析了加固过程土体结构的变化机理。试验结果表明:黄土电阻率随着电流频率的升高而逐渐减小并最终趋于稳定,当电流频率范围为50 k Hz~1 MHz时,电流频率对黄土电阻率实测值影响较小;双液硅化加固过程中,竖向和横向电阻率均随着时间的增加先减小,最终保持稳定,且减小趋势均集中在初始阶段。平均结构因子和平均形状因子均随时间的增加先减小,最终趋于稳定。各向异性系数随时间的增加先快速增大,并最终趋于稳定。     

黄土电阻率与其压实特性间关系试验研究

为研究黄土的电阻率与其压实特性间相互关系,首先分析了黄土的电阻率温度校正系数以及电流频率对电阻率测量值的影响,然后对不同条件下压实黄土的电阻率变化进行了一系列室内试验。研究表明:西安压实黄土实测电阻率的温度校正系数约为0.030～0.033℃-1.在2 000 Hz以下频率范围内,黄土电阻率随着交流电测试频率的升高而降低并且趋于稳定。当保持含水率一定时,随着压实度的提高,黄土的电阻率降低;当保持压实度一定时,黄土的电阻率随含水率的增加而减小。存在一个临界含水率,低于该值,压实黄土的电阻率随含水率增加迅速减小,高于该值,压实黄土的电阻率随含水率增加缓慢减小。     

水玻璃固化黄土过程中电阻率参数的试验研究

为探究电阻率法在黄土硅化加固过程中应用的可行性,对施加上部荷载的重塑黄土注射水玻璃,同步测试不同电流频率下的土体横向及竖向电阻率,结合土体结构对电阻率参数的变化进行了分析。试验结果显示:随着不断升高的电流频率,黄土电阻率先逐渐减小并最终趋于稳定,当电流频率范围为5×104~1×106Hz时,电流频率对黄土电阻率实测值影响较小;随着固化时间的增加,黄土竖向和横向电阻率先减小并最终趋于稳定,且减小趋势均集中在初始阶段(200 min前)。随固化时间的增加,平均结构因子和平均形状因子均呈现先减小后稳定的趋势。各向异性系数随固化时间的增加先快速增大并最终趋于稳定。     

重塑黄土固结过程中电阻率参数变化研究

通过测试重塑黄土固结过程中不同电流频率下的横向和竖向电阻率,分析了其电阻率结构特性参数(平均结构因子、平均形状因子与各向异性系数)的变化规律,结合微结构的变化探讨了其机理。试验结果表明:重塑黄土固结过程中,竖向电阻率随着竖向压力的增加先减小,减小过程集中在初始阶段(0p≤50kPa),超过这一压力范围后,竖向电阻率呈上升趋势;横向电阻率随着竖向压力的增加先增大后减小,最后呈增大趋势;平均结构因子与平均形状因子均随竖向压力的增加先增大后减小,最终呈增大趋势;各向异性系数随竖向压力的增大先快速减小,并最终趋于稳定;各个电流频率下的电阻率参数值变化规律相似,但数值大小有异。     

弹性约束承载岩石电阻率变化形态研究

在花岗岩标本测量面上,布设4条夹角互为45°的视电阻率测线,将标本平行长轴方向的4个面加上弹性约束,沿标本长轴方向加压,测量标本视电阻率随轴向应力的变化,实验结果为: 1) 岩石视电阻率变化形态显上升-平稳-下降形态,但平稳段不明显,时间很短; 2) 视电阻率开始下降时间,比其他受力方式实验结果都早,约提前10%破裂应力.即:平行于轴压方向的测道,在轴向破裂应力的40%左右开始下降;不平行轴压方向的测道,视电现率约在1/3轴向破裂应力开始下降; 3) 电阻率从开始下降起,下降速率逐渐增加,但增加得很缓慢,岩石大破裂前,单位轴向应力变化引起的视电阻率变化幅度也不是很大.     

孔洞型储层电阻率理论模拟及影响因素

碳酸盐岩储层导电机理复杂,电阻率影响因素众多,储层划分及流体性质识别难度较大。通过构建合理的孔
隙结构物理模型,理论模拟储层电阻率,并对各种影响因素（喉道粗细、地层水电阻率、岩石基质电阻率、孔洞延展方
向及大小等）逐一进行分析,进一步探讨了各因素对电阻率的影响程度,较好地解释了电阻率异常层的成因。孔洞型
储层电阻率随喉道直径增加快速下降,而随基质、地层水电阻率增加而增大;平行电流方向的孔洞延展对电阻率的影
响高于垂直电流方向的孔洞延展,孔洞尺寸沿着电流方向增大,电阻率呈降低趋势。喉道直径对电阻率的影响高于孔
洞尺寸;喉道直径对全含水岩石电阻率的影响大于全含油,而岩石基质电阻率、地层水电阻率、孔洞延展方向及大小则
相反。     

Pb（II）污染土抗剪强度及电阻率特性研究

通过研究不同铅污染含量在快剪试验中的抗剪强度和电阻率的变化,探讨了剪应力和剪切位移、抗剪强度和铅污染含量、电阻率和剪切位移及抗剪强度和电阻率的关系。结果表明:铅污染土在剪切过程中没有明显的屈服点,剪应力随剪切位移的增加而增大;受铅污染土壤抗剪强度略大于未污染土壤;铅污染土壤的抗剪强度在5 mg/kg时比未污染土壤大,之后随污染浓度呈现先减小后增大的趋势;电流频率为低频(50 Hz)和高频(50 kHz)时,电阻率随剪切位移变化趋势相同,均先减小后增大,在4 mm左右最小,但50 k Hz时的电阻率曲线更光滑,更能有效地反映铅污染土在剪切破坏的过程中电阻率变化情况,采用电流频率为50 kHz的电阻率能较好地判断铅污染土的剪切破坏位移。     

垂直磁偶源频率测深中场分量等效电阻率的研究

讨论了水平多层介质表面垂直磁偶源频率测深中电场水平分量、磁场水平分量和垂直分量定义的等效电阻率及其算法。对渐近特性的分析表明，在波区条件下，各场分量等效电阻率分别收敛于各自的波区视电阻率；在近区条件下，它们分别收敛于用近区公式计算的视电阻率或不同的水平渐近线。对均匀大地，此渐近线值即为大地真电阻率；对复杂的地电断面，此渐近线值由收发距和地电参数决定。在中间区，随电距离的减小，各场分量等效电阻率自适应、均匀地从波区特性变化到近区特性，从而改善了视电阻率随频率的变化关系曲线，消除了波区视电阻率在中间区和近区的畸变，较客观地反映了地电断面的电性变化规律。     

电阻率法研究氯化钠对水泥砂浆强度的影响

以掺加不同氯化钠质量浓度的水泥砂浆为研究对象,经过不同龄期的标准养护,考虑电流频率对电阻率值的显著影响,研究了其在不同频率下的电阻率和无侧限抗压强度,建立了水泥砂浆的无侧限抗压强度与电阻率的定量关系。结果表明：不同龄期、不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的电阻率均随电流频率的增大而明显降低,合理的电流测试频率范围以50 kHz 为宜;不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随龄期的增加经历快速增长和缓慢增长两个阶段;不同龄期下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随氯化钠质量浓度的增加历经增强、平稳和减小3个阶段。     

土壤交流电阻率与其化学风化程度的关系

利用交流电桥研究了含水率和电流频率对土体电阻率的影响,并探讨电阻率与土体的化学风化指数CWI的关系.试验结果表明,土样的电阻率随着含水率和电流频率的增加而减小;当含水率低时,随着含水率的增加,电阻率快速降低;当含水率高时,随着含水率的增加,电阻率的降幅较小;而电流频率引起的降幅较小;基于风化程度与电阻率正相关的观点,建立了电阻率与化学风化指数的关系式,并给出了拟合参数的计算方法;拟合公式预测的化学风化指数值与实测数值基本吻合,可为风化程度的评价提供参考依据.     

高温高压煤复电阻率各向异性实验研究

电阻率各向异性是影响煤储层电法勘探的重要因素,针对煤样复电阻率各向异性的参数评价,对焦作地区煤矿储层沿平行和垂直层理方向分别钻取了煤样,并在高温高压条件下测量得到了相应的复电阻率频谱。为了定量分析温度、压力对煤样复电阻率各向异性的影响,建立了煤样不同方向频散参数(界面极化频率、模值频散度、弛豫时间)与温度压力的对应关系,电阻率各向异性系数与温度、压力的对应关系。结果表明：平行层理方向频散参数均与温度、压力呈现良好的线性关系,垂直层理方向频散参数的线性关系不如平行层理方向好;任意方向煤样频散与温度、压力的响应关系都可以用弛豫时间来定量评价;随温度升高各向异性系数增大,随压力增大各向异性系数变化不明显。研究结果可为更精确地定量评价温度、压力对煤储层电各向异性的影响提供实验基础和理论参考。     

铜川地区油页岩地层电性断面特征及勘查

为了研究电阻率测深方法在油页岩地区的适用性及分辨率,在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区开展了电阻率测深
工作。结合钻孔录井和见矿情况,分析了油页岩地段两种勘查方法获得的电阻率断面特征,在电性断面上圈定了油页
岩层的特定部位。油页岩层厚度相对埋深而言属薄层、高阻目标体,其厚度与埋深纵向比小,在获得的电阻率测深断
面上,高阻电性的油页岩层在电阻率测深断面上分辨率不清晰,其层位与电阻率等值线梯度变化带对应较好,从而间
接指示了油页岩层位置。同时,通过岩性与测井参数综合分析,认为测深断面上这种电阻率值随深度的渐变特征,从
电性角度描述了油页岩层由浅湖沉积环境到半深湖环境的变迁过程,提出电阻率测深方法可以达到勘查油页岩层之
目的。     

斜裂纹转子刚度特性分析

在材料力学和断裂力学的基础上,运用应变能释放率的方法,得出斜裂纹的刚度矩阵.讨论在裂纹全开的状态时,裂纹倾角、轴细长比和裂纹深度对转轴刚度的影响,并对裂纹处于旋转时的开闭情况及相应轴的刚度变化规律进行研究.结果表明:当裂纹处于全开状态时,随着裂纹倾角的增大,裂纹的刚度随之减小,轴刚度的变化随着裂纹深度的增大更加显著;当裂纹处于开闭状态时,随着裂纹深度的增加,轴的刚度不再一直减小,而是有一定规律的波动,即时变特性,此时,轴的耦合振动随之增强,转子的动力特性变得愈加复杂.     

含水率及孔隙率对黏性土电阻率影响的试验研究——以桂林红黏土、粉质黏土为例

为获得土体电阻率与含水率及孔隙率之间的定量关系,以桂林红黏土、粉质黏土为研究对象,通过更严格的单因素控制试验,在保持其他各因素不变的情况下,探讨两种土体的电阻率随含水率（保持土体类型、孔隙率不变）、孔隙率（保持土体类型、含水率不变）的变化规律,并引入能够综合反映含水率和孔隙率变化的土体体积含水率,探讨电阻率与体积含水率间的确定性关系及经验公式。试验结果表明：孔隙率一定时（含水率一定时）,两种土体电阻率与含水率（孔隙率）之间均呈幂函数关系。两种土体电阻率均随含水率的增加先剧烈减小,而后逐渐变缓;均随孔隙率的增加而增加。两种土体电阻率均随体积含水率的增大而减小,红黏土电阻率与体积含水率间呈幂函数关系,粉质黏土电阻率与体积含水率间呈线性关系,基于体积含水率得到的两种土体电阻率经验公式相关性较高,可应用于红黏土、粉质黏土地区的岩土工程实践。     

参数优化方法在电法测试土体裂隙深度中的应用

裂隙对土质边坡的稳定性、垃圾覆盖层的防渗性等有重大的影响,因此裂隙定量化研究具有重要的意义,尤其是建立裂隙三维网络分布。本文模拟了二维裂隙沿深度发育的物理过程,使用电阻率法测得不同裂隙深度下土体的电学响应。通过有限单元法与参数优化方法联合反演裂隙深度,并将计算得出的裂隙深度与裂隙深度的标定值进行比较。经分析知,有限单元法数值结果能够与实际测量值较好地吻合;参数优化方法可以有效地估计出裂隙深度。将裂隙深度的计算值与标定值比较得知,该种反演方法测试所得的裂隙深度标准差为电极距离的0.26倍。     

直流电法在山区找水中的应用

在工作区进行水文地质调查的基础上,垂直目标布设了3条电阻率法勘探剖面。运用电阻率联合剖面法配合电测深法,测量并绘制了视电阻率曲线图和等值线断面图,准确地确定了井位。经过钻探验证,出水量十分理想,取得了良好的找水效果。     

大港土电阻率的测量及其导电模型

利用直流四电极法测量了不同含水量条件下的大港土电阻率,其电阻率随含水量增加而降低. 在测量中发现当外加电位梯度比较小时,所计算的电阻率ρ值相对较大;随着外加电位梯度增加,其电阻率逐渐减小,并最终趋于一个稳定的数值,特别是在含水量比较低的情况下,这种变化更为明显. 提出了一个土壤导电模型,利用等效电路的方法对土壤的导电性进行了讨论:在含水量较低时,主要是孔隙水液相和固/液界面上的交换性离子导电;在高含水量条件下,土壤主要是通过孔隙水液相导电,固/液界面上的交换性离子导电可以忽略不计.