高密度电阻率法在地下人防工程探测中的应用.doc

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1、高密度电阻率法在地下人防工程探测中的应用张建志（中国地震局地球物理勘探中心郑州450002）1.引言郑州市区地下人防工程较多，在拟建建筑物会经常遇到地下人防工程的问题，如不能及时地发现拟建建筑地基下的地下空洞并加以处理，将会对落成后的建筑，特别是高层建筑造成严重的后果。目前，由于大多数地下人防工程已经废弃，洞口多被填埋，在这种情况下，只有通过物探方法来确定地下空洞的位置。2.应用方法高密度电阻率法实质是纯属直流电阻率法，不同的是其装置是一种组合式剖面装置，能够准确、快速地采集到大量的数据。在探测中，采用了WG

2、MD-1高密度电阻率测量系统，该系统由WDJD-2多功能数字直流激电仪与WDZJ-1多路电极转换器组成。它可支持13种测量装置，即可进行固定断面扫描测量，又可进行变断面连续滚动测量。步设电极的数量与极距的大小视地下目的地质体的大小、埋深而定，并根据场地条件选择适当的测量装置，方便灵活。数据处理采用了RES2DINV高密度电阻率数据二维反演软件，它使用快速最小二乘法对电阻率数据进行反演。该软件支持WGMD-1高密度电阻率测量系统除联剖正、反装置的Δa、δB排列及AB-M三极排列外的其他10种装置。高密度电阻率系

3、统的数据密度越大，其反演结果的分辨率越搞。3.应用效果郑州市孟寨北街伟业住宅小区5号楼的建筑基坑，长52.2m、宽13.8m、深3m。根据该场地的岩土工程勘察报告可知，拟建场地15m以上的地层主要由冲击的粉土组成；表层为杂填土和素填土；平均厚度2m左右。以下的粉土层随着深度的增加，其密度与湿度越来越大；就其电性特征而言，视电阻率值应随着深度的增加而逐渐减小。因该基坑的表层填土已被清理完毕，所以测量条件非常理想，保证了测量数据的精度。在该基坑步设了8条高密度电阻率测量断面，北东向三条、北西向二条、东西向三条；其

4、中北东向和北西向的断面无异常反映，下面主要阐述东西向三条断面；5-1断面在基坑的北侧，5-2断面在基坑的南侧，5-5断面在两者之间，距5-2断面3.5m。三条断面均采用温纳装置的α排列，布极方向EW，点距0.87m、剖面数16条、总测点数552个，断面长度为51.33m。对三条断面的测量数据运用快速最小二维乘法进行了反演，由三条断面的二维反演结果可以看出，5-1断面无高阻异常体，视电阻率值随着深度的增加而逐层降低。在5-5断面27m、5-2断面30m处的下方各出现了一个十分明显的视电阻率值为90Ω.m左右的相

5、对高阻异常体，其顶界面埋深1.9m，底界面埋深3.8m，宽度范围约2.6m。若是有地下空洞的存在，反映在视电阻率上应呈现高阻反映。据此推断在这两条断面上出现的高阻体应为地下空洞，由两个高阻体的位置决定了该地下空洞的走向为北东向。由于是斜截异常体，所反映的异常体就较宽，其对应异常体的实际宽度在2m左右。结合5-1断面综合分析，说明该地下人防工程未能贯穿该基坑，其终点应在5-1与5-5之间。经开挖后，测得该地下人防工程的终点距5-5断面异常点3.6m，主要向西南方向延伸，洞顶埋深1.97m，洞高2m，洞宽2m，这

6、与反演的结果十分吻合。这说明了高密度电阻率测量方法应用的领域越来越广泛，充分显示出它在工程地球物理勘探中的重要地位。