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摘 要 ：在工程地质勘察中 , 地质灾害调查至关重要 , 而高密度电法是一种常用勘察技术 , 数据采集密度大 , 探测精度高 , 被广泛 应用于地质灾害调查中。本文以某中部省份平原地区为例， 就直流高密度电法在该地区地质灾害检测中的应用进行了详细阐述。
关键词 ：直流高密度电法 ；地质灾害检测 ；推断解释
1 研究区地球物理特征分析
本研究场地位于中部某省份，地貌单元属冲洪积平原，地形 呈北高南低。本工作区主要以粉土为主，岩性变化较小，其地球 物理特征表现为 ：自身电阻率变化也很小，受其含水率的变化， 电阻率出现差异，也是本次开展直流高密度电法的前提，通过本 次测量发现，该地区粉土层视电阻率一般是40Ω.m ～ 120Ω.m，随 着含水率的增加视电阻率逐渐降低， 视电阻率往往小于40Ω.m。
2 地球物理工作方法
2.1 测线布设
根据工作区具体特征，在 a# 楼体的南北两侧和东侧布设了 3 条2D直流高密度电法剖面，在 a# 楼的东侧和南侧围绕楼体外 围布设了两条矩形 3D 测线、一条╝型天然电场测线和 4 条中间 梯度法测线， 测线分布图见图 1。
2.2 野外工作方法
直流高密度电法采用多芯电缆和多道电极人工建立地下稳 定直流电场， 通过程控式多路电极转换器， 选择不同的电极组合 方式和不同的极距间隔， 实现供电和测量电极的自动转换、自动 供电、自动观测和自动记录、自动计算和自动存储，获取地下介 质的视电阻率分布规律，进而推断地下的地质结构和构造解决水文与工程地质问题。
直流高密度电法综合了剖面 (水平)、测深 (垂直) 两方面的 信息，测点密、信息量大，提高了电性的分辨能力，又减少了人 为影响因素，提高了工作效率。带地形的电阻率层析成像技术， 使得视电阻率剖面直观地反映地下介质的电性变化。为地质推 断解释带来了极大的方便。150道的高密度电法，横向的分辨率 高，多种装置可供选择以适应解决不同的地质问题。高密度对浅 层良好的适应性，可用于探测基岩面起伏、土层中的“扰动”低 阻区。该方法的原理是利用随供电电极距AB 的逐渐增大和测量 电极MN 的移动，来达到测深和测剖面的综合效果。高密度电法 集合了电阻率剖面和电阻率测深的综合优点，采用高密度布置 电极的方式采集数据， 达到高精度解决地质问题的目的。由仪器 的先进设计及资料处理能力及高密度电法仪，能快速而准确地 获得丰富的地电信息。
根据物探勘探目的，采用直流高密度电阻率温纳装置。测量 时，AMNB 为一个电极间距 2 米不动得到得到一个测深点 ；接 着A、M、N、B 同时向右移动一个电极间距，同样测量 ；这样不 断扫描测量下去， 得到一个断面。
本次工作使用以 GD-10 多功能数字直流激电仪为测控主 机。按照不同的实际情况，沿房屋外围布线点距 2m。由于每 条剖面长度不近相同，即电极个数 150 根，选择隔离系数根 据要求测量深部不同而定。供电时间T=2mS，接地电阻小于 1000Ω·m。供电电源使用450伏电池箱组并联， 供电电流稳定。
使用上述仪器及设备对工区进行了测量，为了保证观测质 量，对测量中出现的个别畸变点和异常点进行了重复观测。为保 证测量精度， 采取的具体措施如下 ：开工前， 必须对用于生产的 仪器的技术指标进行测试，只有技术指标完全符合规范要求的 仪器方可用于野外生产。尽量提高供电电源电压， 采用三箱蓄电 池组箱串联供电，供电电压450v。为防止漏电，采用绝缘性能好 的专用电缆为AB供电电线。观测之前，首先通过仪器检查各电 极的接地情况，当发现接地电阻大于 1000Ω 者，改善接地条件， 打深、浇水或适当移位， 保证所有电极接地条件良好方可开始进 行测量， 以保证较大的供电电流和取得信号的质量。
2.3 野外工作质量评价
经过对本次直流高密度视电阻率测深 1 条剖面系统质量检 查，质量检查采用重新布线布极的方式， 质量检查剖面长度占总 剖面长度的 11.1%。经过统计计算，均方相对误差M=±3.13%， 小于4%规范要求， 说明质量可靠。
3 推断解释
3.1 资料整理
物探工作每天将野外采集数据通过通讯线传输至计算机， 通过格式转换、数据整理等步骤，提交正确无误的数据，使用专 业绘图软件 Surfer8.0 绘出 ρs 等值线断面图，以此图为依据进行 解释推断。
当天的数据当天处理，处理采用深圳地脉科技有限公司随 仪器配套研发的电法数据处理与转换程序，转入2D、3D 电法解 释软件对资料进行整理，地形校正、拟合解释，得到各测深点的 深度。解释软件利用瑞士《2DVES 二维高密度电法反演软件》进 行数据处理，程序处理后的资料采用 surfer8软件绘制比例尺 1 ： 2000解译视电阻率断面等值线图，然后转换成 CAD2004版 .dwg 绘图格式。根据二维自动解释结果， 推断出各剖面地电分布规律。 3.2 推断解释
3.2.1 自然电场推断解释
本次围绕 a# 楼东南角布设╝型自然电场测量剖面，测线 X20Y8 的位置位于楼体东南角的东南方向，距离楼东南角偏东 1.5m偏南 5.6m， 并作出自然电位分布图， 从图中可以来看， 该区 域楼梯东侧存在大量的正电位场，楼梯南侧主要以负电位场形 式存现，电位变化范围 -315mV ～ 82mV。说明该区域地表水水 流方向为南北向。
3.2.2 2D 直流高密度电法推断解释
（1）1 剖面直流高密度电法推断解释 ：1 剖面位于 a#楼北侧， 与楼体北墙近似平行布设，测线距墙边为 9m，测线长度 130m， 点距 2m，随着深度的增加视电阻率整体呈现低高低的电性特 征，浅部的低电阻率现象， 主要为回填土反应 ；中部的电阻率现 象主要为粉土层反应， 由于含水率较小， 呈现高阻现象 ；下部的 低电阻率现场主要是随着深度的增加含水率逐渐增大，视电阻 率呈现的低阻现象。在 48m ～ 84m 段地下 3m 至 15m 的深处出 现一个高阻缺失， 说明该处含水率相对较高或粉土层缺失。
（2）2 剖面直流高密度电法推断解释 ：2 剖面位于 a#楼东侧， 距离东墙 5.5m，南北向布设，测线长度 120m，点距2m，随着深 度的增加视电阻率整体呈现低高低的电性特征，视电阻率分布 特征与 1线相类似，在 50m ～ 72m 段地下 3m 至 15m 的深处出现 一个高阻缺失， 说明该处含水率相对较高或粉土层缺失。
（3）3 剖面直流高密度电法推断解释 ：3 剖面位于 a#楼南侧， 距离楼南墙 9.5m，东西向布设，测线长度 120m，点距2m，随着 深度的增加视电阻率整体呈现低高低的电性特征，视电阻率分 布特征与 1线相类似，在 30m ～ 68m 段地下 5m 至20m 的深处出 现一个矩型高阻缺失， 说明该处含水率相对较高或粉土层缺失。
3.2.3 中梯扫面推断解释
（1）1 区中梯扫面推断解释 ：1 区位于 a# 楼南侧东西布设， 网度20×5，点距2m，楼体南墙距最近测线 5.5m，楼体东南角位 于测线的X19 的位置，从电性分布图中可以看出，随着AB 距的 增加，在X8 ～ 18 段高电阻率出现缺失，说明该段含水率较高或 是粉土层缺失。
（2）2 区中梯扫面推断解释 ：2 区在 a# 楼南侧东西布设，网 度 10×10，点距2m，楼体东南角距最近电极 1.5m，电性分布图 中可以看出，随着AB 距的增加，在Y-5 ～ 5 段高电阻率出现缺 失，说明该段含水率相对较高或是粉土层缺失。
3.2.4 3D 直流高密度电法推断解释
（1）1 区 3D直流高密度电法推断解释 ：1 区 3D在 a#楼南侧， 测线与 1 区的中梯扫面测线向重合，电性分布见图2，从图中可以看出，4m ～ 12m 位于呈现低阻凹陷，说明该段地层含水率较高，该地电断面与2D 的 3 剖面测量结果相对应。
（2）2 区 3D直流高密度电法推断解释 ：2 区 3D在 a#楼东侧， 测线与2 区的中梯扫面测线向重合，并作出电性分布图 3，从图 中可以看出，X0、Y4m ～ 14m 呈现高阻状态，说明该段地层较 为稳定含水率较低 ；X4 ～ 12、Y0 ～ 18 呈现低阻凹陷，说明该 段地层含水率较高 ,该地电断面与2D 的2 剖面测量结果相对应。
4 结论与建议
直流电法存在体积效应、边界效应、纵深比等因素，物探异 常的发现除与技术手段、仪器精度有关外，与地质背景、地形条 件、目标体的规模、埋深、物性差异及测网密度均有直接的关系。 尽管在资料整理的时间充分进行了地改、反演、计算等来消除地 形影响， 但是测量精度还是受到一定影响。物探只是一种间接手 段，成果具有一定的不确定性和多解性， 所以不得将未经验证的 物探结果作为唯一依据使用于设计、施工。
根据测量结果， 可大致将工作区分为三个电性特征 :
（1）埋深 0m 至 5m 段主要表现为中低电阻率，视电阻率在 40Ω·m左右， 主要为素填土或者粉土含水率较弱的反应。
（2）埋深 5m~20m 段主要表现为中高电阻率，视电阻率在大 于 40Ω·m，主要为粉土含水率较差的反应，部分段视电阻率低 于40Ω·m， 说明该段含水率较高。
（3）埋深 20m 以下，视电阻率小于 40Ω·m，说明该深度含 水率较高。
综合来看，本次测量取得了较好的效果，划分出了埋深 5m 至20m 段的含水率较高的位置，发现在 a# 楼的东段的下部，埋 深在 3m 至 5m 的下方，出现 30m 至 36m 的高阻缺失的异常。建 议在 a# 楼南侧东段进行工程验证，通过工程验证，确定异常存 在的原因， 再由设计部门根据实际情况进行合理调整。
参考文献
[1] 汪永辉 . 直流 高 密度 电 法在地质 灾 害治理 中 的效果和作用 [J]. 价值工程 .2015（04） ：12-16.
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