提高高密度電阻率法的推斷解釋精度QCppt課件

1、提高高密度電阻率法的推斷解釋精度小組編號(hào)：深基QC08-02 發(fā)布人：王鵬山東省深根底工程勘察院高密度電阻率法QC小組二九年三月.目 錄一、 小組簡介二、 選題理由三、 選定目的值及可行性分析四、 分析緣由五、 確定要因六、 制定對(duì)策和措施七、 對(duì)策實(shí)施八、 效果檢查九、 穩(wěn)定措施十、 今后計(jì)劃.、小組簡介表1 QC小組概略表小組名稱山東省深基礎(chǔ)勘察院高密度電阻率法QC小組成立日期2008年2月4日 小組人數(shù)6 人活動(dòng)課題提高高密度電阻率法的推斷解釋精度小組活動(dòng)時(shí)間2009年2月-2009年3月活動(dòng)次數(shù)9 次小組類型攻關(guān)型小 組 成 員姓 名性 別文化程度小組內(nèi)職務(wù)職 務(wù)技術(shù)職稱丁榮勝男大 專

2、組 長總工程師高級(jí)工程師鄭強(qiáng)男本 科組 員高密度電法組組長工程師竇炳臣男本 科組 員高密度電法組組長工程師王鵬男本 科組 員高密度電法組組員助工孫炳海男高 中組 員高密度電法組組員高級(jí)工張殿成 男 大 專 顧 問 深基礎(chǔ)勘察院院長 高級(jí)工程師 .二、選題理由 高密度電阻率法是一種精細(xì)物探任務(wù)方法，其本質(zhì)是結(jié)合電阻率剖面法與電阻率測深法的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)展二維地電斷面丈量的一種電阻率勘查技術(shù)。它提供的數(shù)據(jù)量大，信息多，并有觀測精度高、速度快等特點(diǎn)，不僅能有效提高任務(wù)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且經(jīng)過反演得出的地電斷面圖示結(jié)果籠統(tǒng)、簡單明了?？梢蕴幚淼刭|(zhì)災(zāi)禍和巖土工程中急于處理而又棘手的問題，如巖溶、土洞、地下暗

3、河、滑坡體的滑移界面以及斷層的探查等，在工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查中有著寬廣的運(yùn)用前景。 本小組承當(dāng)過多個(gè)高密度電阻率法丈量工程，去年我們圍繞大山坡B地塊地質(zhì)情況調(diào)查工程進(jìn)展方法實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過小組活動(dòng)選定了合理的觀測安裝和有關(guān)參數(shù)，保證了該工程任務(wù)的順利完成。時(shí)間跨入2021年，面對(duì)日趨猛烈的市場競爭，面對(duì)甲方對(duì)成果精度的高要求，小組成員一致以為，假設(shè)我們能把高密度電阻率法推斷解釋的精度提高一個(gè)臺(tái)階，對(duì)我們加強(qiáng)市場競爭力具有重要意義，所以選題“提高高密度電阻率法的推斷解釋精度開展活動(dòng)。.三、可行性分析及選定目的值一 選定目的值 在“山西中南部大才干鐵路太岳山、安泰山隧道高密度電阻率探測項(xiàng) 目中，公司要

4、求，高密度電阻率法推斷解釋精度誤差率要小于10%二可行性分析 1、經(jīng)過對(duì)以往假設(shè)干工程的施工和閱歷積累，對(duì)儀器的性能有了更進(jìn)一 步的了解，方法技術(shù)更加成熟，已使解釋精度提高到15%。 2、小組技術(shù)力量雄厚，多人有物探專業(yè)中、高級(jí)職稱，質(zhì)量認(rèn)識(shí)重， 進(jìn)取心強(qiáng)，有較強(qiáng)的研討敬業(yè)精神。 3、為順應(yīng)山區(qū)和特殊地形的需求，2007年新購置了RTK，使配備進(jìn)一 步得到了更新。 4、院總工程師擔(dān)任小組顧問，技術(shù)上嚴(yán)厲把關(guān)。小組成員堅(jiān)信經(jīng)過開 展QC活動(dòng)共同努力，完全有才干把高密度電阻率法異常的推斷解釋精度提高到一個(gè)新臺(tái)階。.四、分析緣由高密度電阻率法解釋精度低人 員新同志較多數(shù)據(jù)處置不當(dāng)邊 界 效 應(yīng)對(duì)典型

5、異常認(rèn)識(shí)不夠認(rèn)識(shí)缺乏鼓勵(lì)機(jī)制方 法環(huán) 境任務(wù)布置受限制設(shè) 備供電設(shè)備電壓低電纜線接頭多儀器設(shè)備操作不熟練數(shù)據(jù)信號(hào)不明晰電 極 間 距 選 擇 不 當(dāng)目的體的形狀和特征判別有誤野外作業(yè)環(huán)境條件差新 儀 器 設(shè) 備.圖1 影響解釋推斷成果諸要素圖序號(hào)因素名稱確定方法確認(rèn)情況是否要因負(fù)責(zé)人1缺乏激勵(lì)機(jī)制調(diào)查分析缺乏激勵(lì)機(jī)制與推斷解釋精度沒有根本關(guān)系否竇炳臣2新同志較多調(diào)查分析通過詢問主要技術(shù)員，大部分條款能夠掌握否鄭強(qiáng)3對(duì)典型異常認(rèn)識(shí)不夠調(diào)查分析通過現(xiàn)場作業(yè)，只按常規(guī)理論判讀引起的電阻率異常，導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生誤差是丁榮勝4數(shù)據(jù)處理現(xiàn)場驗(yàn)證對(duì)操作員進(jìn)行現(xiàn)場問答，操作員對(duì)操作規(guī)程熟練。操作到位，說明操作員能

6、達(dá)到熟練操作的要求否丁榮勝5邊界效應(yīng)現(xiàn)場驗(yàn)證一般操作員對(duì)于邊界效應(yīng)都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。否丁榮勝6電極間距的選擇不當(dāng)現(xiàn)場測量電極間距的選擇直接影響到解釋精度是丁榮勝7數(shù)據(jù)信號(hào)不清晰現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)信號(hào)不清晰通過調(diào)試可以解決否竇炳臣8野外作業(yè)環(huán)境條件差調(diào)查分析技術(shù)人員對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)否鄭強(qiáng)9工作布置受限制現(xiàn)場驗(yàn)證地形復(fù)雜不足以影響解釋精度否丁榮勝10目標(biāo)體的形態(tài)和特征判別有誤現(xiàn)場驗(yàn)證電性差異、空間分布、規(guī)模對(duì)解釋精度影響較大是竇炳臣11供電設(shè)備電壓低現(xiàn)場驗(yàn)證供電設(shè)備雖然存在一些小問題，通過加強(qiáng)維護(hù)可以解決否竇炳臣12電纜線接頭多現(xiàn)場驗(yàn)證接點(diǎn)虛焊通過注意也可以完全解決否鄭強(qiáng)13儀器設(shè)備操作不

7、熟練現(xiàn)場驗(yàn)證透過現(xiàn)場驗(yàn)證，技術(shù)人員對(duì)儀器操作比較熟練否竇炳臣14新儀器設(shè)備調(diào)查分析技術(shù)人員對(duì)新儀器設(shè)備操作使用已經(jīng)達(dá)到熟練程度否鄭強(qiáng)五、確定主要要素. 由上述表格可以看出，經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)證和調(diào)查分析，影響高密度電阻率法的推斷解釋精度的三個(gè)要因是1、對(duì)典型異常認(rèn)識(shí)不夠2、電極間距的選擇不當(dāng)3、對(duì)目的體的形狀和特征判別有誤。 .六、制定對(duì)策和措施 表3 對(duì)策措施表 序號(hào)主因?qū)?策目標(biāo)措 施負(fù)責(zé)人地點(diǎn)完成期限1對(duì)典型異常的認(rèn)識(shí)不全面學(xué)習(xí)討論，全面認(rèn)識(shí)通過講課和輔導(dǎo)使技術(shù)人員較全面地認(rèn)識(shí)項(xiàng)目工作中的典型異常，結(jié)合廣西賀州電廠-灰場工程電阻率曲線斷面圖，分析講解，最后通過考試，檢查學(xué)習(xí)情況，考試采取百分制，

8、90分為合格 。組織學(xué)習(xí)，閱讀有關(guān)的科技資料和相關(guān)的教學(xué)材料，并進(jìn)行討論，對(duì)異常進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)，認(rèn)清異常的本質(zhì)。丁榮勝張殿成會(huì)議室1月15日至2月15日-2目標(biāo)體的形態(tài)和特征掌握不夠收集資料野外踏勘實(shí)際工作試驗(yàn)掌握目標(biāo)體的電性差異、空間分布形態(tài)等，通過分析，野外踏勘，在具體實(shí)踐中采取邊做邊講的方法，使技術(shù)人員充分認(rèn)識(shí)目標(biāo)體的形態(tài)和特征全面收集相關(guān)資料進(jìn)行綜合分析；進(jìn)行野外實(shí)地踏勘，全面了解目標(biāo)體的產(chǎn)狀、規(guī)模以及與圍巖的電性差異；必要時(shí)作一些試驗(yàn)，實(shí)施由已知到未知，再由未知到已知的工作原則。 鄭強(qiáng)竇炳臣王鵬孫炳海工程現(xiàn)場工程項(xiàng)目的野外工作階段（2月20日-3月10日）3電極距的選擇不夠合理分析研究

9、合理選擇根據(jù)具體情況確定合理的電極間距，使高密度電阻率法定推斷解釋精度小于2m對(duì)所了解的資料或成果進(jìn)行研究?？偨Y(jié)電極距大小與目標(biāo)體空間形態(tài)的關(guān)系，進(jìn)行選擇。通過對(duì)已知的物理模型的方法實(shí)驗(yàn)，選擇出合理的電極間距。.七、對(duì)策實(shí)施 小組成員按照各自的職責(zé)，既有分工又有協(xié)作，集中集體智慧，調(diào)動(dòng)全員積極性，著重處理主要緣由，同時(shí)對(duì)其它的一些次要要素和普通問題也落實(shí)到人，層層把關(guān)。針對(duì)主因主要做了以下任務(wù)： 對(duì)典型異常的重新認(rèn)識(shí)： 由丁榮勝總工擔(dān)任進(jìn)展輔導(dǎo)，組織討論，結(jié)合以往任務(wù)中典型斷面加深對(duì)異常的重新認(rèn)識(shí)。高密度電阻率法的本質(zhì)就是電阻率剖面法和電阻率測深法的結(jié)合，反響了斷面的電阻率分布特征。典型的地質(zhì)

10、體具有典型的地電斷面。圖3-1廣西賀州電廠-灰場工程4線電阻率曲線斷面圖 .圖3-2廣西賀州電廠-灰場工程2線電阻率曲線斷面圖 如圖3-1為廣西賀州電廠-灰廠工程4線實(shí)測的斷面圖，它反映了下覆灰?guī)r的起伏情況。圖3-2為廣西賀州電廠-灰廠工程2線實(shí)測的斷面圖，該剖面反映了地表覆蓋層為高阻，中間為含水第四系覆蓋層，下部為巖溶的探測成果。圖3-3大山坡B地塊巖脈斷面圖. 假設(shè)對(duì)典型地質(zhì)體引起的異常短少必要的認(rèn)識(shí)，就容易對(duì)異常呵斥錯(cuò)誤的解釋。如圖3-3，這是一個(gè)較為典型的低阻板狀體的電阻率斷面圖，低阻板狀體是輝長巖巖脈，調(diào)查結(jié)果闡明該異常體呈脈狀產(chǎn)出，北東走向，巖脈寬度約6m，巖脈產(chǎn)狀：傾向北西，近直

11、立。起初按常規(guī)的異常形狀去判別異常，以為是呈“八字型的構(gòu)造引起，后經(jīng)反復(fù)討論、比較，并查閱相關(guān)資料，對(duì)該異常有了新的認(rèn)識(shí)。 選擇合理的電極間距 高密度電阻率法電極間距的大小直接影響采集數(shù)據(jù)剖面對(duì)目的體的反映才干，電極間距越小對(duì)目的體的探測精度越高即分辨率越高，但勘探深度越小。分辨率與勘探深度是一對(duì)辯證的矛盾。但假設(shè)電極數(shù)固定不變，隨著電極間距的減小，剖面長度也相應(yīng)減小，從而減小了剖面的探測深度，也影響了對(duì)埋深較大的目的體的探測才干。為了對(duì)目的體進(jìn)展有效地探測，就必需在野外探測前先了解被探測目的體的形狀以及相對(duì)埋深的規(guī)模，以選擇合理的電極間距，必要時(shí)應(yīng)先進(jìn)展方法實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選合理的觀測安裝和相關(guān)的技

12、術(shù)參數(shù)。 我們經(jīng)過對(duì)知的物理模型的方法實(shí)驗(yàn)，了解到采用不同電極間距，對(duì)目的體的解釋結(jié)果會(huì)有一定的差別。例如在對(duì)某測區(qū)II線實(shí)測原始數(shù).據(jù)進(jìn)展大量統(tǒng)計(jì)分析的根底上，求出了利用溫納四極安裝特征曲線計(jì)算低阻異常體的埋深和直徑的近似關(guān)系式，詳細(xì)計(jì)算公式如下：溫納安裝：H3/5 AOmax ，D1/4 X式中：AOmaxs最大值對(duì)應(yīng)的AO值； Xs最大值的一半所對(duì)應(yīng)的橫剖面的寬度； D異常體半徑。利用上述公式對(duì)某測區(qū)物理模型參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下表(表4)。裝置類型參數(shù)線1m極距3m極距5m極距AMNBn1132D0.91.12.0H9.98.19.0 知巷道的頂板埋深為8.3m，規(guī)格為24m。從表中可以看

13、出：這種安裝求出的埋深都接近知埋深，求出的半徑略有差別。極距小時(shí)半徑略小，極距大時(shí)半徑略大。從三種電極距當(dāng)中可以看出哪一種電極距的計(jì)算結(jié)果與知條件更為接近，另外隔離系數(shù)的獲得與電極間距有一定的關(guān)系，電極間距大隔離系數(shù)小，其本質(zhì)是勘探深度的一致性。表4 .充分了解目的體的形狀和特征，提供合理的地球物理前提和模型 電性參數(shù)存在差別是開展電法勘探的地球物理前提，所以任務(wù)之前應(yīng)充分了解介質(zhì)的電性差別。如在采空區(qū)和巖溶調(diào)查時(shí)要了解采空區(qū)或溶洞與圍巖間的電性差別；圈定基巖埋深時(shí)要了解覆蓋層與基巖間的電性差別。了解被探測目的體的規(guī)模是為了選擇合理的電極間距，比如目的體的規(guī)模相對(duì)埋深較小，假設(shè)用較小的電極距將

14、探測不到目的體，假設(shè)用較大的電極距探測目的體將不能引起明顯的電阻率異常，給解釋推斷帶來一定的難度。了解目的體的形狀可以經(jīng)過特征曲線計(jì)算出特殊地質(zhì)體的埋深和半徑，如球體或規(guī)那么的二度體。為此野外在布置剖面前，我們進(jìn)展野外實(shí)地踏勘并搜集大量的相關(guān)資料，充分了解被探測目的體的形狀和特征以及大致埋深。 除以上任務(wù)外，針對(duì)另外的次要要素我們也很注重，鄭強(qiáng)作為野外操作組長帶著野外任務(wù)人員不畏艱苦，抑制了野外任務(wù)條件差、.地形復(fù)雜、接地條件差等種種困難，為了點(diǎn)位準(zhǔn)確，每個(gè)陳列的1 號(hào)電極的位置用RTK測定，其他點(diǎn)用測線量距，并進(jìn)展改平，斜坡過大間距的電纜，滿足程度極距的要求；對(duì)消費(fèi)設(shè)備和儀器設(shè)備加強(qiáng)維護(hù)，特

15、別是丈量電纜進(jìn)展經(jīng)常性檢查，保證儀器性能良好，保證導(dǎo)通形狀良好和無漏電景象，從而保證野外數(shù)據(jù)采集真實(shí)有效。竇炳臣全面擔(dān)任質(zhì)量監(jiān)視和日常檢查任務(wù)并做好后勤效力任務(wù)，經(jīng)常組織學(xué)習(xí)有關(guān)質(zhì)量方面的文件及相關(guān)資料，擔(dān)任質(zhì)量管理和平安消費(fèi)，建立健全質(zhì)量管理體系，規(guī)定操作員對(duì)當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)作100%的檢查，對(duì)個(gè)別畸變點(diǎn)進(jìn)展線性處置，野外組長對(duì)當(dāng)日觀測的原始資料進(jìn)展100%檢查、復(fù)核，對(duì)不同安裝采集的數(shù)據(jù)進(jìn)展正演、反演，同時(shí)在同一工區(qū)采用一致的等值線色階，采用精細(xì)網(wǎng)格進(jìn)展數(shù)據(jù)處置。. 八、效果檢查 1、對(duì)策措施效果檢查1經(jīng)過考試，技術(shù)人員的考試成果都在95分以上，闡明技術(shù)人員對(duì)典型異常的認(rèn)識(shí)曾經(jīng)有了更深的了解

16、。2經(jīng)過野外踏勘，針對(duì)詳細(xì)目的體，丁榮勝總工程師現(xiàn)場調(diào)查訊問，技術(shù)人員能準(zhǔn)確回答目的體的形狀和特征，闡明技術(shù)人員提高明顯。 3經(jīng)過對(duì)知的物理模型的方法實(shí)驗(yàn)，選擇出5m為合理的電極間距 2、總體效果檢查。 在2021年3月完成的“山西中南部大才干鐵路太岳山、安泰山隧道高密度電阻率探測工程中，表5為推斷成果與鉆孔資料的對(duì)比。由于成果精度的提高，經(jīng)過競爭陸續(xù)承接了多個(gè)工程工程。表5以山西中南部大才干鐵路太岳山、安泰山隧道高密度電阻率探測工程為例，得出物探推斷成果與鉆孔提示深度對(duì)照表。. 表5 物探推斷成果與鉆孔提示深度對(duì)照表 由表5可以看出高密度電阻率法推斷的埋深與鉆孔資料相比解釋平均誤差率為8.9%，超出預(yù)訂的目的10%。如圖6工程名稱推斷成果（m）鉆孔資料（m）差值（m） 山西中南部大能力鐵路太岳山、安泰山隧道1線16.014.88.12線14.01326.1 3線17.018.58.2 4線5.34.712.7 5線18.617.46.9 6線14.015.06.7 7線18.416.114.2 .圖6實(shí)踐誤差率8.9%目的誤差率10%.九、穩(wěn)定措施 1、把任務(wù)中得出的關(guān)于典型異常的認(rèn)識(shí)、電極間距設(shè)置與目的體的關(guān)