基于时移3D高密度电法的堤坝涵管接触渗漏探测研究

堤坝涵管接触冲刷破坏是堤坝工程最常见的险情之一,具有难以察觉、破坏突然和危害性大的特点,为实现堤坝涵管与土体结合部位的有效探测,研究采用时移3D高密度电法追踪探测、判断接触渗漏。在探讨时移3D高密度电法正演、反演理论和观测装置类型的基础上,结合工程实际应用,开展了注水前后连续3D电阻率探测试验,引入电阻率反射系数R,分析了注水前后不同时刻结合部位电阻率的变化规律。试验结果表明,电阻率低阻异常响应与结合部位松散不密实区之间具有良好的对应关系,可实现对结合部位接触渗漏的有效探测。

时移高密度电法在堤防隐患无损探测中的应用

堤防渗漏隐患是土质堤防主要危害之一,在缺少设计施工与历史沿革加固等资料的堤段,地球物理探测结果的解译缺少物性依据,易产生多解性甚至错误判断。本文将时移高密度电法应用到堤防结构性隐患探测中,通过正演模拟时移高密度电阻率法的探测效果,分析总结停水期与行水期不同水位下反演地电断面的电性特征与变化趋势,推断渗漏通道的位置与规模,为隐患排查提供依据,经实例验证,取得了理想的探测效果。

基于二维高密度电阻率勘探数据的三维反演及应用

针对目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求,设计一种典型的地质体模型,利用有限单元法进行正演计算,对含有高斯随机误差的各测线二维正演数据分别进行高密度电阻率法二维、三维反演,对比二维和三维的反演结果。最后在广东某场地采用高密度电阻率法对岩层划分,利用二维勘探的数据进行二、三维反演。研究结果表明:三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果与实际地质模型更接近;三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域,岩层的空间分布及岩层、覆盖层的整体连续性能更真实地体现,与钻探结果吻合程度更好。

高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用

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,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。

高密度电阻率法多剖面二维勘探数据的三维反演及应用

目前高密度电阻率法所采用的数据资料处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,而实际的地质结构体大都为三度体或似二度体,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果都不佳,对测区多条断面进行综合解释的难度大。然而在实际勘探工作中,受自然条件和工作成本的影响,三维勘探原始数据的获得一般较少,数据勘探仍以二维为主,这样利用二维勘探数据进行三维反演显得尤为重要。本文结合了广东某地高密度电阻率法对岩层划分的工程勘察实例,利用二维勘探的数据进行三维反演,并对二、三维反演结果进行对比,结果表明三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域及岩层的空间分布,而岩层与覆盖层的整体连续性也得以更真实的体现,与钻探结果吻合更好。

基于时移高密度电法的覆岩精细探测方法研究

地下煤层开采引起上覆岩层变形破坏,对变形破坏范围进行精细探测,可以为煤矿安全高效绿色开采提供技术保障。本论文分析了基于时移高密度电法的覆岩精细探测原理,建立了采前和采后三维地质地球物理模型并进行了数值仿真计算。结果表明:覆岩变形破坏在电阻率变化率断面图中呈沙漏形异常,孔口位置约为裂隙带和弯曲下沉带的分界线,裂隙区相对压实区为电阻率变化率高正异常区。同时,进行了现场试验,发现电阻率变化率断面图中浅部异常主要受沉陷裂隙和降水影响,沉陷裂隙形成电阻率变化率正异常,降水形成电阻率变化率负异常;结合沙漏形异常形态和关键层层位,确定了裂隙带发育高度为98 m,探测结果得到了钻探结果验证。

基于时移高密度电法的堤防隐患探测技术

为实现隐患险情的快速定位、预警,在对堤防隐患探测方法总结的基础上,介绍了时移探测技术的发展历程;从观测方法、数据采集与处理、反演成像、异常评判方法上对时移高密度电法的工作原理进行了阐述;通过构建数字模型对洞穴和渗漏2种常见堤防隐患开展三维正演数值模拟分析,研究了时移高密度电法在堤防隐患探测技术上的有效性;结合堤防工程实例对时移高密度电法动态探测技术开展了方法技术示范验证;针对堤防线路长和隐患具隐蔽性、突变性、持续性及低可探性,从观测系统、反演成像技术角度评估了时移探测技术在隐患险情灾变动态探测中的可能性。结果表明时移高密度电法在堤防隐患探测方面是可行的。