高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（１）０１７００８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０１．０２４高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用陈康李世峰张政杰张晋磊李晓波（河北工程大学资源学院邯郸０５６０３８）摘要在以往的高密度数据反演解释过程中，将地质结构简化成二维，通过地电断面图、切片图进行分析。实际上，地质体具有三维地电结构，二维反演难免会受到旁侧效应的影响，二维图件也不能清晰直观地反映地质体的空间分布情况。本文以某陶瓷厂空洞探测为例，利用实测资料构建三维数据场，

2、在反演参数优化的基础上，选择基于最小二乘法的三维反演技术对数据场进行处理，将反演结果利用三维可视化技术显示出来，对采空区位置及空间形态给出结论。研究结果显示，三维处理技术能够从空间上，多手段、多视角分析物探数据，有效地消除了旁侧效应的影响；物探结果直观清晰地呈现出空洞的分布位置、范围以及空间特征，与钻探结果吻合较好。关键词高密度电法三维反演三维可视化反演参数优选空洞探测中图分类号：Ｐ６３１．３文献标识码：Ａ３ＤＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＨＩＧＨＤＥＮＳＩＴＹＲＥＳＩＳＴＩＶＩＴＹＤＡＴＡＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＴＯＵＲＢＡＮＧＲＯＵＮＤＩＮＶＥ

3、ＳＴＩＧＡＴＩＯＮＣＨＥＮＫａｎｇＬＩＳｈｉｆｅｎｇＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇｊｉｅＺＨＡＮＧＪｉｎｌｅｉＬＩＸｉａｏｂｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｓｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｄａｎ０５６０３８）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｄａｔａｔｏｂｕｉｌｄ３Ｄｄａｔａｆｉｅｌｄ．Ｉｔｃｈｏｏｓｅｓｔｈｅ３Ｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｄａｔａｆ

4、ｉｅｌｄａｆｔｅｒｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｓｉｎｇ３Ｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｕｓｅｏｆ３Ｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎａｎａｌｙｚｅｔｈｅｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｄａｔａｓｐａｔｉａｌｌｙｔｈｒｏｕｇｈｍｕｌｔｉｔｏｏｌａｎｄｍｕｌｔｉａｎｇｌｅａｎｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｉｄｅｅｆｆｅｃｔｓ．Ｇｅｏｐｈ

5、ｙｓｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｍｏｒｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅ，ｃｌｅａｒａｎｄｅａｓｙｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｕｓｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆ３Ｄｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｐｒｏｖｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＨｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｍｅｔｈｏｄ，３Ｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎ，３Ｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，Ｃａｖｉｔｙｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ收稿

6、日期：２０１４－０１－１３；收到修改稿日期：２０１４－１０－０８．第一作者简介：陈康（１９８８－），男，硕士生，主要从事工程地质与工程物探的研究工作．Ｅｍａｉｌ：ｓｈａｍｉｌｙ＿ｓｈａｗｎ＠１６３．ｃｏｍ２３（１）陈康等：高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用１７１运用三维反演和三维可视化技术，才能准确直观地０引言认识地下结构，得出的结论才更加合理可信。１１高密度电法二、三维反演对比在城市工程勘察施工过程中，经常遇到防空洞，前人私挖乱采形成的小窑以及煤矿采空区，这些空高密度电法目前常用的反演方法是基于光滑约洞的存在破坏了原有的力学平衡，给地基处理带来束最小

7、二乘法反演，二维和三维反演过程是一致的，很大的隐患。因此，利用科学合理的手段查明复杂都是利用正演模型和实测数据构造一个目标函数，空洞的空间分布情况，为空洞治理提供依据，具有重并使其达到极小（吴小平等，２０００，２００１）。光滑约大的意义。束最小二乘反演形式为：ＴＴ高密度电法是一种阵列式的勘探方法，是电剖（ＧＧ＋λＦ）Δｍ＝ＧΔｄ面和电测深的有机组合，以其成本低、效率高、信息其中，λ为阻尼系数；Δｄ为数据的残差向量；Δｍ为０丰富等优点在工程勘察中广泛应用（董浩斌等，初始模型ｍ的修正向量；Ｇ为雅克比矩阵。对于三ＴＴＴ２００３；施龙青等，２００８；杨振威等