高密度電阻率探測技術(shù)在駱馬湖二線大堤隱患探測

1、 高密度電阻率探測技術(shù)在駱馬湖二線大堤隱患探測中的應用【摘要】駱馬湖二線工程位于駱馬湖東南側(cè)宿豫區(qū)、宿城區(qū)境內(nèi)，為駱馬湖防洪退守的第二道防線， 堤身主要為砂質(zhì)性土填筑，堤身內(nèi)部存在很多亂石、淤泥等隱患，長期以為，沒有好的辦法能將這些隱患檢查清楚，運用高密度電阻率觀測技術(shù)對駱馬湖二線的隱患進行排查，能較好地檢測出堤防隱患?！娟P(guān)鍵詞】高密度電阻率法堤防隱患探測方法與技術(shù) 駱馬湖二線堤防中圖分類號： p631 文獻標識碼： a 文章編號：一、工程概況駱馬湖地跨宿豫、新沂兩市，是防洪、灌溉、航運、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大型平原水庫，正常蓄水位23.0m，蓄水面積375k，設(shè)計洪水位24.0m，總庫

2、容19.0億m³。駱馬湖二線工程位于駱馬湖東南側(cè)宿豫區(qū)、宿城區(qū)境內(nèi)，為駱馬湖防洪退守的第二道防線，保護132萬畝耕地，98萬人口生命財產(chǎn)以及宿遷市區(qū)的安全。但在近年來的工程檢查中，發(fā)現(xiàn)駱馬湖二線堤防背水灘地、堤腳有多處滲水現(xiàn)象，堤防存在安全隱患。近幾年在堤防隱患探測中，電法探測技術(shù)作了大量的研究及生產(chǎn)實踐工作。實踐表明：高密度電阻率探測方法，對于均質(zhì)堤段，電阻率的變化較平緩均勻；而對于隱患部位則表現(xiàn)為局部電阻異常。本次采用高密度電阻率對駱馬湖二線堤防進行隱患探測。二、探測方法技術(shù)（一）高密度電阻率方法原理高密度電阻率法本質(zhì)屬直流電阻率法范疇是以介質(zhì)電性差異為基礎(chǔ)，研究在人為施加電場的

3、作用下，地下傳導電流的變化分布規(guī)律。實際工作中供電電流為低頻交流電， 其供電頻率固定不變，一般選在2040hz之間。因高密度電法的供電頻率較低，且固定不變，所以將其視為直流電阻率法，遵從直流電阻率法基本原理。高密度電阻率法的基本原理是以巖土體的導電性差異為基礎(chǔ)的一種電探方法，根據(jù)在施加電場作用下地中傳導電流的分布規(guī)律，推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體的賦存情況。但不同的是測點密度較高,極距在算術(shù)坐標系中呈等間距，點距可以小到1m，所以高密度電法的信息量遠遠超過普通電阻率法的信息量，并具有測深和測剖面功能，所提供的是二維信息，而且一定數(shù)量的二維剖面還可以組成一個擬三維圖像。它是電剖面法與電測深法的

4、結(jié)合，一次可完成二維勘探過程,觀測精度較高,數(shù)據(jù)采集可靠，對地電結(jié)構(gòu)具有一定的成像功能,獲得的地質(zhì)信息豐富(圖2.1)。圖2.1 高密度電阻率法勘探系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（二）儀器設(shè)備本次使用的儀器是fd2000智能堤壩隱患綜合探測儀（見圖2.2）。該探測儀集單片計算機、發(fā)射機、接收機于一體，具有“四極滾動快速隱患定位”、“高密度自適應小mn裝置隱患詳查” 、“恒定電流場源探測堤壩漏水”、“二次場動態(tài)測量”等獨特功能；儀器采用大屏幕顯示，具有漢字提示、人機對話、實時顯示測量數(shù)據(jù)及曲線、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、與pc機通訊等功能，所有功能均由內(nèi)置微機控制完成。該儀器的具體性能及參數(shù)為：電壓測量：范圍10v；

5、輸入阻抗：20m；工頻抑制：80db；半衰時分辨率：10ms；采集方式：高速率采樣、數(shù)字處理。圖2.2 fd2000智能堤壩隱患綜合探測儀（三）數(shù)據(jù)處理流程(見圖2.2)圖2.2高密度電法工作流程圖三、堤防隱患探測的實施（一）測區(qū)位置駱馬湖二線堤防2k至3k段堤身主要由人工堆土組成，包括砂壤土、粉細紗、粉質(zhì)黏土等，分布具有一定的規(guī)律。具體探測位置為2k+300-2k+500。（二）測線布置高密度電阻率法所使用的裝置是一種聯(lián)合式剖面裝置裝置形式約有九種。其中，a排列(溫納裝置amnb)、排列(偶極裝置abmn)、排列(微分裝置ambn)、a排列(聯(lián)合正裝置amn)及b排列(聯(lián)合反裝置mnb)適合

6、于固定斷面掃描測量；a-m(二極排列)、a-mn(三極排列)、ab-m(三極排列)、ab-mn(偶極排列)適用于變斷面連續(xù)滾動掃測量（圖3.1）。a排列因其具有操作方便和對地下異常體的反映比較直觀等優(yōu)點，該裝置在野外工作中最為常用。圖3.1 高密度電阻率法所使用的裝置電極排列示意圖四、資料解釋及推斷（一）資料解釋1、樁號2k+300至樁號2k+500從視電阻率分布圖（圖4.1圖4.6）可以看出，樁號2k+300樁號2k+500之間，總體上，表層土（深度1米以內(nèi)）視電阻率偏低，主要是由于降雨，堤防表層土濕潤所致；隨著深度的增加，由于灌漿的影響，視電阻率升高。在樁號2k+313、樁號2k+316、

7、樁號2k+324、樁號2k+390處視電阻率偏高，可能由于灌漿引起。在背水面樁號2k+308、樁號2k+420和樁號2k+484位置，視電阻率偏低，疑似滲水部位；在樁號2k+418處視電阻率偏高，可能由于灌漿引起。圖4. 樁號2k+300樁號2k+331圖4.2 樁號2k+332樁號2k+363圖4. 樁號2k+380樁號2k+411圖4. 樁號2k+412樁號2k+443圖4.樁號2k+444樁號2k+475.圖4. 樁號2k+476樁號2k+507（二）推斷駱馬湖二線部分堤段高密度電法探測顯示，迎水面樁號2k+312、樁號2k+314、樁號2k+358、樁號2k+363和樁號2k+400處視電阻率偏低，疑似滲水部位；樁號2k+313