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電阻率法的基本原理范文1
關鍵詞：高密度電阻率法；滑坡體勘探；應用；效果
自20世紀80年代高密度電阻率法這項技術引進我國后，經過不斷的改進與完善，已廣泛運用于各種領域，在水文、工程及環境地質調查中均取得了明顯的地質效果和顯著的社會經濟效益。譬如，隧道開挖方案可行性、堤壩隱患監測、污染物侵蝕分布、高速公路勘探及地下水位探測等方面。
1 基本原理及特點
1.1 基本原理
高密度電阻率法的基本原理與傳統的電阻率法完全相同，以研究地下各種介質電性差異為基礎，在人工電場的作用下，使用陣列的探測方法，采用多種裝置的三電位電極系，集測深法和剖面法為一體的綜合觀測系統。可以一次性采集大量數據，經過處理，可將地電斷面進行成像顯示，通過分析某一地段視電阻率的縱、橫向變化的規律，來發現地下目標體，解決地質問題。
1.2 特 點
（1）一次完成電極布設，減少因電極布設而引起的故障和干擾，為野外數據的快速和自動采集奠定了基礎。
（2）能有效地利用多種電極排列同時完成電剖面和電測深兩種方式的掃描測量，可獲得較豐富的關于地電斷面結構特征的地質信息。
（3）野外數據采集實現了自動化或半自動化！采集速度快，避免了手工操作容易產生的錯誤。
（5）可對觀測數據進行實時處理并顯示剖面電極布設一次完成，可減少因電極設置而引起的故障和干擾，并為野外數據的快速和自動測量奠定了基礎。其探測原理如圖1所示。
5）與傳統電阻率法相比，成本降低、效率提高，信息全而細，解釋方便，探測能力有很大提高。
在求解簡單地電條件的電場分布時一，通常采取解析法，即根據給定邊界條件解以下偏微分方程：
本次探測，由于滑坡區的發育特點是孤立的地質體，存在一定坡度，圍巖成分也較為單一，所以在進行數值模擬的時候選擇了二維地電模型。
2、野外數據采集及處理
（l）裝置選擇?，F在的高密度電阻率法觀測系統包含多種觀測裝置，但一般以三電位電極系為主，即溫納、偶極、微分裝置按一定方式組合后，只需用電極轉換開關將每4個相鄰電極進行一次組合，便在一個測點上獲得了3種電極排列的測量參數。上述電極排列即可聯合使用，也可根據需要單獨使用。此外，當進行單孔或跨孔電阻率成像的數據采集時一，二極法供收方式往往成為經常使用的電極排列。
（2）極距的確定。極距取決于地質對象的埋藏深度，由于高密度電阻率法實際是一種二維探測方法，所以在保證最大極距能夠探測到主要地質對象的前提下，還要考慮圍巖背景也能在二維斷面圖中得到充分的反映。三電位電極系的極距設計為
a=nx，
式中，a為極距，m；n為隔離系數，可根據布設電極數量多少及勘探深度合理選擇；x為點距，m。
（3）導線敷設。目前國內的高密度電阻率法儀器設備己經安裝了智能分布式電極開關，理論上可以一次布設無窮多電極。在實際工作中，可根據勘探深度、剖面長短和電極電纜多少一次布設或滾動式多次布設來完成觀測。
（4）測點分布。高密度電阻率法由于地表布設電極總數是固定的，因此，隨著隔離系數的增大，測點數便逐漸減少，對三電位電極系而言，隔離系數每增加1次，所利用的電極數減少3個。所以，測點在斷面上的分布呈倒三角狀。
（5）資料的處理。野外觀測剖面數據經數據轉換后，長剖面進行剖面數據連接，采用2DRES軟件進行二維反演后，轉換成Surfer數據格式直接形成電阻率等值線剖面圖或反演后電阻率等值線剖面圖。
3應用實例
高密度電阻率法的應用領域很多，本研究通過一個滑坡體勘查工程實例來說明其應用效果。
3. 1工作區地質概況
區域內地層主要為：上兒古界青白口系南芬組、上兒古界震旦系橋頭組、下古生界寒武系上、中、下統和奧陶系下統、新生界第四系。工作區中主要為下古生界系寒武系下統地層，出露巖性為條帶狀灰巖、紫紅色頁巖互層，產狀為南西，傾角較緩。
3.2地球物理特征
物理勘探技術以物理學理論作為理論基礎，用電子儀器對石油、天然氣等礦產資源以及工程等進行勘探，任何地球物理方法都有其應用的物性前提，同時不同的地質條件和地質環境也會影響某些地球物理探測方法的應用效果。本過程主要利用電阻率的高低來劃分巖性的結構狀態與構造帶的分布。區內的頁巖疏松，含水性好于灰巖，構造帶一般破碎含水，二者電阻率要明顯低于周圍介質，因此具備電阻率法工作的物理前提。
3. 3滑坡體的電性特征
（1）在該高阻滑坡體剖面的120一150 m上部存在一薄層高阻體，高阻體下部存在一低阻夾層，見圖1。根據巖石電性特征分析，上部薄層高阻體與下部的低阻夾層應是灰巖與頁巖互層。由于該低阻夾層存在一定坡度，其高阻巖體浮在上部，穩定性較差，在外界因素作用下，極易整體滑落。而且其上部低阻巖體也有可能隨之滑落。150 m處為不同巖性的分界帶。
（2）由該低阻滑坡體剖面可以看出，高低阻分界明顯，高阻部位應為灰巖的反映，低阻部位應是頁巖的反映，見圖2。在60一120 m處上部存在一低阻體，底界面為高阻灰巖。由于該界面存在一定坡度，而且巖層產狀恰好與坡度方向一致，上部低阻體在外界因素作用下可能形成滑坡或泥石流。145 m處為灰巖與頁巖接觸部位，雖然145 m以后上部也為低阻體，但120一145 m處的高阻灰巖可對該低阻體起到阻擋和緩沖作用，形成滑坡的可能性不大。山腳處（60 --65 m）存在一低阻帶，傾向北東，傾角較緩。推斷為構造帶或軟弱巖體（頁巖）的反映，該低阻帶應是附近泉水運移的通道。
由上述兩條剖面可以看出，由于灰巖與頁巖的的電性差大，所以成果斷面所反映的高低阻層次清晰，異常反應明顯，根據地形走勢和高低組的巖性變化來劃分滑坡體較為容易。
結束語
文章針對高密度電阻率法勘探過程中的工作方法、數據采集處理、模擬數據分析等方面優點及不足，通過實例，充分證明了高密度電阻率法在滑坡體勘查中是一種行之有效的方法，它不僅方便快捷，而且具有良好的地質效果。高密度電阻率法也是一項尚在發展和不斷完善的物探技術。和其他物探方法一樣，能否取得好的效果，也要取決于解決的地質問題、合適的地球物理特征和場地條件。關于高密度電阻率法的適用性問題主要表現在深部地質體分辨率問題和電極接地電阻的均勻性，它與諸多因素有關，不同的地質及地表接地條件，成果剖面所表現的異常形態和明顯程度各有所異，投入使用前，必須經過試驗，視反應效果是否明顯后方可決定采用與否。
參考文獻：
[1]王興泰.工程與環境物探新方法新技術「M}.北京：社，1996.
[2]雷宛，肖宏躍，鄧一謙.工程與環境物探教程「M}質出版社，2006.地質出版北京：地[l1[21
[3]石明，馮德山，戴前偉.綜合物探方法在堤防質量檢測中的應用[J].地球物理學進展.2006.
[4]方前發，張宏兵.電法勘探方法在水文和工程地質中的應用[J].大眾科技.2006.
電阻率法的基本原理范文2
Abstract： This paper mainly introduces the basic theory， operating method and data processing of the magnetotelluric sounding. This method successfully make clear the lithology distribution and fault fracture of Ji Kou Tunnel. Moreover， the geophysical exploration results are consistent with actual geological condition.
關鍵詞： 大地電磁；EH-4；趨膚深度；Bostick；電阻率剖面
Key words： Telluric Electromagnetic；EH-4；Skin depth；Bostick；Resistivity section
中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）06-0033-02
0 引言
隨著高速公路施工技術的發展提高，長大、深隧道不斷增加，地質勘探難度增大。在地震折射法獲取巖體縱波速度遇到困難時，根據巖石電阻率差異進行隧道圍巖分級是十分必要的。大地電磁測深法可有效獲得地下數米到數千米地層的電性參數，通過對深部地層電阻率分布形態進行分析，可以有效推斷地質構造、劃分地層巖性、圈定巖石裂隙發育區。
1 基本原理
1.1 工作原理 大地電磁法是利用太陽風等入射到地球上的天然電磁場信號作為一次場激發場源，且視為垂直入射平面電磁波，由電磁場理論可知，大地介質中會產生感應電磁場，此感應場與一次場是同頻率的，引入波阻抗Z。在均勻和水平層狀大地情況下，波阻抗是電場E和磁場H的水平分量的比值，故有：
Z=■e■；ρ■=■Z■■=■■■；
ρ■=■Z■■=■■■
式中f是頻率（Hz），ρ是電阻率（Ω·M），E是電場強度（mv/km），H是磁場強度（nT），φE是電場相位，φH是磁場相位（mrad）。注意，此時的E與H，應理解為一次場和感應場的張量疊加后的綜合場，簡稱總場。在電磁理論中，把電磁場在大地中傳時，其振幅衰減到初始值1/e時的深度[1]，定義為穿透深度或趨膚深度（δ）：
δ=503■
由上式可知，一般來說，頻率較高的數據反映淺部的電性特征，頻率較低的數據反映較深的地層特征[2]。因此，在一個寬頻帶上觀測電場和磁場，并由此計算出視電阻率和相位；可確定出大地的地電特征和地下構造。在野外能獲得Hy、Ex、Hx、Ey振幅，ΦHy、ΦEx、ΦHx、ΦEy，在室內數據處理后，可獲得二維正、反演結果等。
1.2 工作介紹 數據采集使用由EMI公司和Geometrics公司聯合研制出EH4電磁成像系統。該儀器用反饋式高靈敏度低噪音磁棒和特制的電極，分別接收X、Y兩個方向的磁場和電場。由高分辨率多通道全功能數據采集、處理一體機完成所有的數據合成[3]。
此次工作共用四個電極，每兩個電極組成一個電偶極子，與測線方向一致的電偶極子叫做X-Dipole；與測線方向垂直的電偶極子叫做Y-Dipole。為了保證Y-Dipole電偶極子的方向與X-Dipole的相互垂直，用地質羅盤儀確定方向，誤差0.5°以內；電偶極子的長度用測繩測量，誤差在0.5米以內。
1.3 數據分析 采用IMAGEM軟件對資料進行預處理，對野外數據進行剔非值、去噪等處理后應用HMT軟件依據各類曲線形態對有效頻點、相位以及真電阻率等進行調節，并保存覆蓋原文件。加入高程數據，采用Bostick反演成圖，結合地質資料對電阻率斷面進行綜合解釋[4]，獲取電學地質斷面圖。反演是通過一系列復雜的計算把頻率域數據轉化為某一地球物理模型（電阻率與深度的關系），該模型按一定的標準逼近地下的地電結構，為定量解釋提供模型[5]。
2 應用實例
2.1 工區地質概況和地球物理特征 吉口隧道位于福建省三明市境內，工區巖性以花崗巖為主，出口段為二疊系板巖、變質砂巖等。據經驗統計和本區地球物理的反演結果分析，得出各地層的物性參數（視電阻率值ρs（Ω.m））：ρs≤2000為極破碎、極軟弱、巖溶強烈發育或富水巖體；2000≤ρs≤3400為破碎、軟弱、巖溶中等發育或含水巖體；3400≤ρs≤3800為較破碎或巖溶弱發育巖體；ρs≥3800為較完整巖體。
2.2 剖面線布測 本次物探目的是探測巖性及其界限，第四系覆蓋層、基巖風化層厚度與連續特征，構造平面位置、寬度、產狀及延伸、地下水發育情況及富水帶，查明隧道的工程地質條件，為隧道安全施工提供物探依據。綜合相關要求，現場工作時沿線路中線布置一條物探縱斷面，測量點間距為20m，電極距為20m，測點位置由測量人員用高精度GPS定位。
2.3 剖面解釋 ZK128+700～ZK130+000段：電阻率斷面圖上（見圖1），電性特征表現為高、低阻團塊相間，等值線分布較凌亂，局部夾帶條帶、團塊低阻。在ZK128+700～
+736、ZK128+942～+979、ZK129+148～+180、ZK129+423～
+509和ZK129+833～+884五段洞身附近電阻率極低或電阻率相對極低，施工別注意預防突泥、涌水和塌方。
ZK130+000～ZK131+640段：電阻率斷面圖上，電性特征表現為以高阻為背景，局部夾帶條帶、團塊低阻。在ZK131+426～+476和ZK131+611～+640兩段洞身附近電阻率極低，注意預防突泥、涌水和塌方；在ZK130+181～+225、ZK130+375～+411和ZK130+641～+706三段，相對其周圍圍巖電阻率較低，而且從地表至洞身以下低阻相貫通。推測為斷層破碎帶，施工注意加強支護措施。
3 結論
通過EH4電磁成像法在吉口隧道中的應用，說明在復雜地形地質條件下該方法能夠取得較好的勘察效果，相比其它物探方法，其儀器輕便，對地形環境要求低，測量速度快。在高速公路長大深埋隧道勘察中，EH-4能發現所有電阻率差異較大的高、低阻不均勻體，值得加以推廣應用。由于EH4不能提供巖體電阻率，且地表淺層解釋精度較差，局部具有多解，工作中應盡量采用多種勘察手段，并用少量鉆孔加以驗證，使物探成果更接近實際情況。
參考文獻：
[1]劉國棟.大地電磁測深研究[M].北京：地震出版社，1984.
[2]陳樂壽.大地電磁測深方法[M].北京：地質出版社，1990.
[3]管旭東，白英，孫進忠.EH4電磁成像系統在巖體深部采空區勘查中的應用[J].內蒙古農業大學學報（自然科學版），2008，29（1）：223～226.
電阻率法的基本原理范文3
【關鍵詞】地下連續墻 ;質量檢測;綜合法
引言
地下連續墻具有剛度大、整體性能好、抗滲能力強等優點，常作為基坑圍護結構，廣泛應用于工程領域。雖然地下連續墻從設計到施工都已十分成熟，但在施工過程中由于各種因素的的影響，使地下連續墻存在一定程度的質量缺陷，引起基坑嚴重變形、滲（漏）水、甚至坍塌，造成工程事故。目前可用于地下連續墻質量檢測的方法很多，如超聲波透射法、聲波CT法、高密度電阻率法、鉆孔取芯與鉆孔垂直度檢測、鉆孔攝像檢測等等。但每一種檢測方法都有其適用的條件與局限性，單獨一種檢測方法不可能完全解決工程中所出現的問題。為此，綜合檢測分析方法，成為一種重要的檢測手段。
一、綜合檢測法
綜合檢測法就是對地下連續墻采用不同的檢測方法，相互驗證，取長補短，以達到全面、準確的判斷地下連續墻質量的一種方法。目前用以檢測地下連續墻混凝土質量的方法有：超聲波透射法、聲波CT法、高密度電阻率法、鉆孔取芯和鉆孔垂直度檢測法及鉆孔攝像等等。
1.1超聲波透射法
1）基本原理
超聲波透射法一般是以人為激勵的方式向混凝土介質發射聲波，在一定距離上接收經混凝土介質物理特性調制的聲波，通過觀測和分析聲波在混凝土介質中傳播時聲學參數（聲速、波幅）和波形的變化，判定被檢測的混凝土介質是否存在缺陷。
2）檢測方法
在被測混凝土中埋設聲測管，作為換能器的通道。測試時每2根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器中發射出去，在另一根聲測管中的換能器接收信號，超聲波探測儀采集、記錄、儲存。超聲波檢測原理如圖1所示。
圖1 超聲波檢測原理示意圖
1.2聲波CT 法
1） 基本原理
層析成像（Computerized Tomography，簡稱CT）是一種在不破壞物體結構的前提下，根據物體周邊所獲取的某種物理量（如波速、X線光強、電子束強等）的投影數據，運用一定的數學方法，通過計算機處理，重建物體特定層面上的二維圖像以及依據一系列上述二維圖像構成三維圖像的技術
2）檢測方法
聲波走時與介質速度的分布關系，可用如下方程表示：
（1）
式中：t為走時;V（x）是介質的速度分布;R（t）為射線的路徑;dx為射線穿越區域的長度。
由（1）式可知，當介質中的聲波速度發生變化時，其走時也隨著發生改變。將多條通過介質的聲波射線走時提取出來，反算出介質的聲波速度空間分布圖像，即聲波計算機層析成像（簡稱聲波CT）。
聲波CT法按工作方式，分為孔～孔方式和孔～地方式兩種：孔～孔方式是在一個鉆孔中發射聲波，在另一個鉆孔中接收，了解兩個鉆孔構成的剖面內地墻混凝土的分布;孔～地方式是在一個鉆孔中發射（或接收）聲波，在地表沿測線接收（或發射）聲波，一般情況下通過敷設不同方向的測線，可以了解鉆孔中倒圓錐體范圍內地墻混凝土的分布狀況。聲波場的分析應從走時、幅度、相位三個要素出發，由于現在聲波CT主要為速度分布CT，因此本文分析只限聲波時間場中的某些與野外解釋有關的特征和規律。
1.3跨孔電阻率CT 法
1）基本原理
跨孔電阻率層析成像是高密度電阻率法的一種技術改進，其方法原理同高密度電法如出一轍，均它是以介質的電性差異為基礎的， 觀測在人工施加的穩定電場作用下介質傳導電流的分布規律，推斷地下不同電阻率介質的分布情況。達到探測地下目標的一種方法。
地面探測因受環境因素的影響，致使探測精度降低，因此在常規電法基礎上發展了跨孔電阻率CT，該方法工作時是把探測電極放入孔中采集信號，探測點更接近目標，信號保真度大，提高了原始數據信噪比，數據更精確，通過對資料處理提高了探測精度。
2）檢測方法
首先在地墻基坑內、外側分別按照一定的間距布置若干鉆孔，基坑內側、基坑外側鉆孔交錯布置。現場測試時，首先在基坑外孔內注入濃鹽水，然后基坑內降水，并在基坑內鉆孔間進行跨孔電阻率層析成像檢測，測試鉆孔之間的電阻率變化情況。如果基坑有滲漏，則基坑外孔內鹽水會通過地墻滲漏點流入基坑內，由于鹽水的電阻率較低，則滲漏點對應處的基坑內鉆孔之間的電阻率值會降低，據此分析、判斷地下連續墻可能的滲漏點位置?？缈纂娮杪蔆T 檢測原理如圖2所示。
圖2跨孔電阻率CT測試原理示意圖
1.4鉆孔取芯與鉆孔垂直度檢測法
通過對所取芯樣表觀特征的觀測、累計芯樣長度及鉆孔深度的測量，判定地下連續墻墻體混凝土質量是否存在缺陷。并對鉆孔垂直度進行檢測，輔助確定鉆孔孔底在地下連續墻中的位置，為準確判斷地下連續墻混凝土質量提供依據。
1）鉆孔取芯法
鉆孔取芯法是一種微破損或局部破損的檢測方法，通過觀測所取芯樣的形狀（呈長柱狀、短柱狀、碎塊狀）、表面性狀（麻面、蜂窩狀、溝槽）、累計芯樣長度、鉆孔深度、孔底成渣厚度以及芯樣的抗壓強度，綜合判定地下連續墻墻體混凝土質量及強度。
2）鉆孔垂直度檢測
為了保證鉆孔深度達到設計墻深的要求，在鉆孔達到一定深度時，對其進行垂直度檢測，一旦發現鉆孔垂直度偏大，立即調整鉆機平臺。另一方面當鉆孔深度未達到設計墻深，但所取的鉆孔芯樣卻不是混凝土，這時應該檢測該鉆孔的垂直度，根據所檢測的結果確定孔底是否在墻體中。
1.5鉆孔攝像檢測
數字全景鉆孔攝像系統通過電纜將數字全景探頭放入工程鉆孔中，來獲取鉆孔內巖壁的光學圖像。全景探頭自帶光源，對孔壁進行實時照明和拍攝，孔壁圖像經錐面反射鏡變換后形成全景圖像。其探測深度位置則由深度脈沖發射器來測量，全景圖像與羅盤方位圖像一并進入攝像設備，攝像設備將攝取的圖像經專用電纜線傳輸至位于地面的視頻分配器中，一路進入錄像機，記錄探測的全過程，另一路進入計算機內的圖像捕獲卡進行數字化，位于絞車上的測量輪實時測量探頭所處的位置，并通過接口板將深度值置于計算機內的專用端口中，由深度值控制捕獲卡的捕獲方式，在連續捕獲方式下，全景圖像被快速地還原成平面展開圖，并實時地顯示出來，用于現場記錄和監測，在靜止捕獲方式下，全景圖像被快速地存儲起來，用于現場的快速分析和室內的統計分析。
二、工程中的應運
2.1工程概況
該工程項目擬建2幢約168m高樓，商業裙房地上五層，局部六層，最高處約46m。地下車庫施工分區開挖，最深約為27.2m，局部電梯坑深約31.1m，本工程的圍護結構采用地下連續墻體系，在施工過程中，在地下連續墻內側出現局部滲漏，為確定本工程地下連續墻質量，確保后續施工能順利進行，采用了綜合檢測方法技術，對該區的地墻質量進行綜合分析評定。
2.2檢測成果
此次檢測工作的重點是地下連續墻及墻縫連接處，通過對它們進行全面、綜合的檢測，評定地下連續墻混凝土質量及接縫的貼合情況。下面選取其中1墻縫的檢測結果，來介紹綜合法在本次檢測工作中的應用。 1）超聲波檢測結果 2） 聲波CT檢測結果
圖3超聲波檢測結果表明：在墻頂下23.50m～28.95m及35.00～38.50m范圍內墻體混凝土存在明顯缺陷。 圖4聲波CT檢測結果表明：在墻頂下24.0～28.0m及35.5～37.0m范圍內均存在低速區。
3）鉆孔取芯與鉆孔垂直度檢測結果
在接縫附近按一定的傾斜角度鉆一斜孔，來驗證地墻接縫處混凝土的貼合情況。在鉆進過程中，鉆進至25.5m到28.0m范圍內取出鋼板，鉆至29.0m時，孔口涌出泥砂，繼續鉆進至31.0m處，取出注漿填充物。根據鉆孔垂直度檢測結果分析表明該鉆孔的孔底位于墻體內。
4）鉆孔攝像檢測
圖5鉆孔攝像檢測發現：在21.4m～22.9m范圍內混凝土膠結較差，孔壁見蜂窩、溝槽連續。在24.3m處見地下連續墻連接處的V型鋼板，從24.3m以下平切V型鋼板直至26.2m。
2.3檢測結論
通過綜合檢測結果表明，該地墻接縫處存在明顯缺陷。
結束語
本論文詳細介紹了各種檢測技術原理和方法，通過在實際工程中的應用，對各種檢測結果進行分析、比對，達到了預期效果。綜合檢測法充分利用了各種檢測技術的優點，彌補了單一檢測方法的不足，使檢測結果更加準確、科學、合理。但綜合檢測法由于是各種檢測手段的綜合，因此，工作量大、投入的人力和物力多，在經濟性方面有待改進和提高。
參考文獻
[1] JGJ106-2003 國家行業標準《建筑基樁檢測技術規范》
[2] DGJ08-11-2010上海市工程建設規范《地基基礎設計規范》
[3]陳凡 等編著.基樁質量檢測技術北京：中國建筑工業出版社，2003
[4]中國水利電力物探科技信息網. 編著工程物探手冊。北京：中國水利水電出版社，2011;
電阻率法的基本原理范文4
【關鍵詞】常用；電法勘探；原理及優點
電法勘探工作是當前我國很多工業領域重點關注的內容之一，工作人員對巖石和礦石等資源進行科學的調查研究，并且根據不同巖石和礦石的電性不同對巖石礦石所在區域的地質環境實施科學的勘探，當前，電法勘探是我國勘探工作領域的重要技術之一，可以良好的使用機械設備替代人工勘探工作，在保證工作人員安全的前提下，提升地質勘探的工作效率，要通過將自然電場轉變為磁性電場，并且對勘探方法的原理和優點進行分析，是當前我國很多地質勘探機構重點關注的問題。
一.巖土體電阻率勘探技術的原理及優點
（一）巖土體電阻率勘探技術的原理
巖土體電阻率的勘探技術需要在施工過程中根據實際情況擴大a電極和b電極的間距，以便巖土體電阻率勘探的深度可以得到保證，要使用VR-V0=β（R1+R2/T1+T2）作為公式，對巖土體電阻率進行勘探，對電流情況不同狀態下的電阻率進行測算，并且在進行電阻率調整的過程中進行參數和相關規劃圖的制作。要根據規劃圖紙的指示對巖土層進行層次的劃分，設定MN兩個點位，并根據橫向測試的方法進行電阻率的計算。
（二）巖土體電阻率勘探技術的優點
巖土體電阻率的勘探工作可以根據巖土體的實際情況對巖土體電阻率測試工作的具體方法進行調整，例如，可以使用直流電作為巖土地勘探的電流形式，為電法勘探設備配備足夠的溫納裝置，以V2-V1=R0+RT/α（gv-gc）作為公式，對技術進行檢查，以便可以隨時對巖土體測試過程中的問題進行控制?？梢砸揽垦芯康贸龅臄祿蜏y試環節得出的結果對電阻率測試技術的具體應用流程進行全面的規劃，巖土體電阻率勘探還可以對不同種類的測試方法進行對比，選擇執行效率較高的電法勘探技術，以便電阻率勘探技術的優勢能夠得到充分的發揮。
（三）巖土體電阻率勘探技術的應用
要在勘探工作開始之前，充分做好關系圖的繪制工作，以便巖土層電阻率勘探工作的執行效率能夠得到充分的提高。不同層次電阻率的測算情況要運用計算機技術進行，并且利用不同種類的模型實施電阻率的科學控制，以便人工方式可以對巖土層的電阻值實施準確的控制。巖土體的電阻率需要按照巖層的實際情況對不同類別的巖層實施觀察，要保證配備的溫納裝置具備足夠的等比性能，確保MN=AB1/3，以便工作人員可以更好的控制電阻率和電位差的關系。
圖一，電法勘探示意圖
二.三維直流電法勘探技術的原理及優點
（一）三維直流電法勘探技術的原理
三位直流電法勘探技術需要從電路的兩級入手對各類線路區分成m和n等多個等級，要對巖土層的測試深度進行控制，并根據實際深度確定電流的供給密度。如果需要進行勘測的范圍內存在其它人為施工，要將測算距離L設置為2-10m之間，不同測算工程的點位設置要控制在2-5m之間，對電極實施一次性設置，避免多次更改影響勘測工作的準確性。將檢測工作作為勘探工作的主要組成部分，使用多級距測量方法進行參數收集，并在不同待測區內進行多條測試線的布設。
（二）三維直流電法勘探技術的優點
三位直流電法勘探可以在直流電調整工作開始之前，進行系統的檢測工作的實施，延長檢測工作的時間限制以便測試工作范圍可以得到充分的拓展，可以加強對勘探設備分辨率的控制，可以根據測試地區的自然地理環境選擇三位直流電法勘探的具體實施方案，通過調整三維電流的供給情況對三維電流裝置實施保護，可以根據不同電性的運轉情況對兩級的電壓實施科學的調節，以便電壓的轉變情況能夠呈現出科學的規律，方便工作人員的操作。
圖二，電法勘探示意圖
（三）三維直流電法勘探技術的應用
要充分利用目前掌握的三位直流電控制技術對勘探工作進行輔助，首先，要將勘探方法同施工方案進行整合，以便直流電設備的作用能夠在勘探過程中得到充分的發揮，要對施工方案進行科學的升級，并且對已經獲得的各項數據實施信息加密，要運用電阻層析的方式對資料進行收集，并且制作成規范的施工流程圖，施工人員根據此方法對正常情況下的直流電實施三維處理，以便電流模式能夠適應巖層勘探的需要，增強巖層勘探的精確程度。
三.高密度電法勘測技術的原理及優點
（一）高密度電法勘測技術的原理
高密度電法勘探技術主要注重在勘探過程中進行勘探點位的設置，在具體制定勘測任務的過程中，正確的進行勘探層次的設置，在測量工作需要在野外進行時，將電網的承載性能進行全面的升級處理，高密度電法勘測可以用公式表達為：EC/EB=UC/β=UB=βB/βC，工作人員要加強對公式的分析研究，以便能夠從根本上把握技術的原理。
（二）高密度電法勘測技術的優點
高密度電法勘探可以對電剖面法進行研究，并且綜合電剖面法和電測深法的優勢對高密度電法實施控制，可以掌握電剖面法的基本原理，并且根據不同電阻率的情況對巖石等物質實施勘測，可以對不同巖石種類的電性情況進行差異的劃分，并根據不同電性的具體情況確定電流場的控制策略。調查顯示，我國貴州省使用高密度電法勘探技術以來，勘探工作的準確度提升了43%，超過22個縣級以上城市實現了電法勘探的零誤差。可以對客觀環境中存在的電流場的分布情況對水文環境和高密度電法勘探的溫度環境實施調整，可以保證運用的電極具備足夠的數量，并且能夠在實施控制的過程中實現正常配合，以便勘測區域的地質信息能夠在電極數量的測試之下進行準確的統計，還可以采用覆蓋式勘測方法實施地質環境的控制，并且結合不同剖面的信息情況對地質環境的控制流程進行統計。
結束語：
電法勘探工作是促進我國工業生產能力和經濟發展水平的重要技術，分析電法勘探工作各類技術在不同領域內的運用情況，深刻的分析各類技術的優點以及運行原理，對提升我國電法勘測工作的水平，具有十分重要的意義。
參考文獻：
[1] 底青云，石昆法，王妙月，等.CSAMT 法和高密度電法探測地下水資源[ J ]地球物理學進展，2014，16（3）.
電阻率法的基本原理范文5
【關鍵詞】稱重傳感器 檢測電路 輸入阻抗
電阻應變式稱重傳感器為稱重系統的核心部件之一，它直接決定了稱重結果的準確度與穩定性。將4個電阻應變片粘貼在彈性體上組成稱重傳感器的惠斯登電橋，當不承受載荷時，彈性敏感元件不產生應變，應變片的電阻不變，電橋平衡.輸出電壓為零；反之，應變片電阻改變，電橋失去平衡，傳感器輸出與被測載荷重量成比例的電壓信號。在實際使用中，由于受到原材料及制造工藝、安裝方法、使用條件及外部環境的影響，很容易發生故障，影響電子衡器計量數據的準確及穩定的運行。因此，了解稱重傳感器的基本原理及故障原因，熟練掌握故障的分析判斷技術，是快速準確地處理電子衡器的故障，保證其準確、穩定運行的關鍵。
1 基本原理
1.1 組成
電阻應變式傳感器主要由電阻應變片、彈性元件、測量電路和傳輸電纜4部分組成。
1.2 傳感器電阻應變片
電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。它的一個重要參數是靈敏系數K。我們來介紹一下它的意義。有一個金屬電阻絲，其長度為L，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數是μ。當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R：
R=ρL/S（Ω） （1）
當他的兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產生變形。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少Δr。此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作Δρ。
對式（1）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。我們有：
ΔR=ΔρL/S+ΔLρ/SCΔSρL/S2 （2）
用式（1）去除式（2）得到：
ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/LCΔS/S （3）
另外，我們知道導線的橫截面積S=πr2，則Δs=2πr*Δr，所以：
ΔS/S=2Δr/r （4）
從材料力學我們知道：
Δr/r=-μΔL/L （5）
其中，負號表示伸長時，半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數。把式（4）（5）代入（1-3），有：ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L+2μΔL/L=（1+2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L=K*ΔL/L （6）
其中：K=1+2μ+（Δρ/ρ）/（ΔL/L） （7）
式（6）說明了電阻應變片的電阻變化率（電阻相對變化）和電阻絲伸長率（長度相對變化）之間的關系。
需要說明的是：靈敏度系數K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數，它和應變片的形狀、尺寸大小無關，不同的材料的K值一般在1.7-3.6之間；其次K值是一個無因次量，即它沒有量綱。
2 稱重傳感器彈性體的原理
彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個，首先是它承受稱重傳感器所受的外力，對外力產生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產生一個高品質的應變場（區），使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變片電信號的轉換任務。
設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神，一為壓縮，若把應變片貼在這里，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式，而不再推導。
ε=（3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/（B（H3-h3）+bh3） （8）
其中：Q--截面上的剪力；E--揚氏模量：μ-泊松系數；B、b、H、h-為梁的幾何尺寸。需要說明的是，上面分析的應力狀態均是“局部”情況，而應變片實際感受的是“平均”狀態。
3 檢測電路原理
檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變為電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。稱重傳感器的彈性體在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化（增大或減?。?。再經相應的檢測電路，把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流）輸出，從而完成將外力變換為電信號的過程。
4 實例分析
（1）我廠倒灌站受鐵車上有一套稱重系統，由4只稱重傳感器和一塊顯示儀表組成，用于測量鐵水包的重量，投入使用后重量數據采集的一直很好，但是經過半年后發現，鋼包加滿鐵水后經過一段時間穩定下來的重量值逐漸增加，鋼包吊走后儀表不歸零，數值逐漸降低。檢查傳感器的輸入、輸出電阻，傳感器對地性、傳感器橋壓值、信號輸出與正常時差異不大。后采用逐個排除的方法發現有一個傳感器產生了溫度漂移。更換新傳感器后，問題得到解決。（2）我廠汽車衡在使用過程中出現儀表采集數據不穩，零點跳變，稱量重物時變化大。使用萬用表對各傳感器進行測量，輸入輸出阻值正常，傳感器的輸出信號也相差不大，但是在測量傳感器的絕緣性能時發現一只傳感器對地阻值為100歐姆。經檢查發現該傳感器由于雨季造成傳感器長時間浸泡在雨水中，造成傳感器絕緣性下降，影響稱量精度。
5 結語
電阻率法的基本原理范文6
關鍵詞：高密度電法；關鍵技術；巖溶發育；應用實例
引言
隨著城市建設的不斷發展，工程建設作為關系民生的重要項目受到社會各界的密切關注。巖溶和斷層都是工程建設中基礎處理的重要地質問題。因此，對此類地質問題的勘探成了勘察中的重點和難點。由于巖溶發育的隨機性和隱蔽性，常規的勘察方法往往很難迅速的查明地質情況。在這類地質條件中的工程項目中，地質勘探手段多采用高密度電法。高密度電阻率法利用巖溶與所處巖體在電性上存在的差別，快速的探測出區域內的地質特征、巖體結構、巖溶分布等地質構造，再經過鉆探等常規的勘探方法進一步驗證，對工程地質勘察結果作到既準確又經濟。近年來，高密度電法勘探儀不斷更新發展，這類技術的運用與發展，使電法勘探的智能化程度大大邁進了一步。
1 電阻率法的工作原理
1.1 電阻率法的工作原理
電阻率法是利用巖土體導電性差異為基礎的電探方法，利用對電場分布的特點和空間差異變化的研究，制作出剖面圖，查明地下地質構造和尋找地下非均勻電體的地球物理勘探方法。高密度電阻率法實際上是一種陣列勘探方法。野外操作中將全部電極（幾十至上百根）置于測點上，然后利用程控電極轉換開關和微機工程電測儀互相配合工作，將電極數據送入微機后，進一步對數據進行處理，最終給出關于地電斷面分布的各種物理解釋。在數據采集過程中結合電阻率曲線和電阻率深觀測系統，大量的數據收集對觀測數據的準確性，在電異質體的檢測取得了良好的地質效果。
1.2 巖溶發育的地質特征與地球物理特征
巖溶發育多是在碳酸鹽巖類地區，常見的有灰巖、白云巖、白云質灰巖等，上覆蓋第四系地層巖性為黃粘土和紅粘土，也有基巖直接地表的。巖溶的發育與當地的地層變化、地質構造有著密切的聯系，受地質構造影響，地下水活動比較頻繁的斷層帶區域，巖溶發育強烈，分布較為密集。
眾所周知，在巖溶區巖性為灰巖、白云巖的，電阻率較高，介于2000～8000Ω?m之間，最高可達20000Ω?m。由于地質結構的不同，巖石節理裂隙發育程度和巖溶發育的增強，裂隙與溶洞內填充物含量增加，電阻率急劇下降。電阻率法就是利用這種差異測出巖溶的發育及分布情況。近年來，國內外對高密度電法勘探技術的研究，該方法的分辨率得到有效提高，可探測埋深與直徑之比大于10：1的地下洞穴，在大型溶洞與礦山坑道等方面取得了很好的效果。無充填的溶洞，一般認為其電阻率要高于基巖電阻率，但勘測經驗中，往往由于巖溶洞壁上存在較厚的鈣層及鐘乳石等低阻物質，大多數空洞為低阻反應，除非是大型或特大型溶洞。
2 工程應用
文章選擇在柳州地區某小型水庫壩址區高密度電法勘察的應用實例，對高密度電法在巖溶勘探中的應中進行較祥細的說明，物探高密度電法勘探測試為該項目的關鍵勘探技術起著重要的作用。
2.1 工程概況及地質情況
柳州市柳城縣西北一帶地形地質條件復雜，巖溶發育，且水庫在進行前期地質勘探時已在部分鉆孔中發現了溶洞，大壩滲漏情況較為嚴重。為了查明壩區地質狀況（包括：覆蓋層厚度、基巖風化程度分層、構造破碎、巖溶發育程度等），特在壩址軸線利用高密度電阻率探測方法并配合工程地質勘察進行詳勘。工程區上層為紅粘土夾碎石，下部基巖為灰巖及泥質灰巖，具有開展高密度電法勘探的地球物理條件。
2.2 資料成果解釋
本次勘探根據工程區地形地貌條件，在大壩壩頂中部布置物探剖面一條，總長180m，測探點120個。本次高密度電法勘探采用WGMD-4設備，應用施倫貝謝爾裝置進行斷面掃描測量。根據場地情況和前期資料，選擇在斷面內采用銅電極60根，點距3.0m，探測剖面總設置18層。該方法為固定斷面掃描測量，電極排列為倒梯形，對實測數據進行整理，提出壞點及畸變點，運用配套專業軟件進行計算后繪制電阻率等值斷面圖。數據處理及繪圖應用的是Suffer7.0及CAD軟件，最終電阻率等值斷面成果圖如圖1。
圖1 高密度電法視電阻率等值斷面圖
圖1為實測的壩軸線電阻率斷面圖，從該圖中可看出，上部為壩體填筑土，巖性較均勻密實，等值線較平緩，視電阻較低，約50～150Ω?m，說明該層沒有不良地質構造，如土洞或滲漏通道等。下部巖石層存在3處明顯的低阻異常。1#對應地面樁號為145～170，對應AB/2均為-40～-45段，2#樁號為185～188，對應AB/2為-45左右，3#對應樁號210～250，對應AB/2為-43～-47段。根據現有資料表明，2#區域所處位置為壩下輸水涵管，規格為1.0×1.0m，埋深位置為壩下16m，由此推出高密度深度解釋系數為0.4。1#和3#異常段推測為異常地質區域，很可能是溶洞發育區或斷層破碎帶。根據電法勘探剖面提示，我們在對應位置進行鉆孔勘探，得出工程地質剖面圖，最終勘探剖面表明1#區為充填淤質泥的溶洞，大小約2.0×1.0m，3#區發現寬度約2.0m的斷層破碎帶。
通過整個勘測過程，我們發現，高密度電法有效地指揮了整個勘探工作，短時間內準確有效地找到存在異常地質構造的位置，指導整個勘察工作快速有效的進行，最終做出正確的工程地質評價。
通過本次勘察成果可知，在目前多種勘察方法中，選擇電法勘探是較為快捷且經濟可靠的勘察手段，在普通的鉆探手段無法有效查明異常地層的情況下，可以應用此技術并結合傳統鉆探方法，達到明顯好又快的效果。
3 結束語
通過實際應用可以看出，高密度電法具有自動化程度高、工作效率高、形象直觀等優點，是一種經濟高效的巖溶勘察手段，在礦產探查、工程設計等方向具有明顯的指示作用，隨著該方法的深入研究與發展，將在更多的探測領域發揮關鍵重要的作用。