高密度电法工作报告

烈山污水截流管道提工程物探报告二0一六年六月报告名称：烈山污水截流管道提工程物探报告单位：物探院项目负责：嵇星华编写人：嵇星华物探院二0一六年六月目录1、工程概况.....................................41.1、探测区地质概况.............................................................................................................51.2、探测区地质概况.............................................................................................................52、探测对象地球物理前提分析......................53、探测依据的标准和规范..........................64、仪器设备.....................................65、工作布置及完成工作量统计......................66、探测原理及数据处理解释........................76.1、探测原理.........................................................................................................................76.2、质量评价.........................................................................................................................76.3、数据处理与资料解释.....................................................................................................87、剖面解释.....................................87.1、雷河物探横剖面图.......................................................................................................97.2、致富路物探横剖面图.................................................................................................107.3、琪嘉物探横剖面图.....................................................................................................118、结论及建议..................................144前言1、工程概况烈山污水截流管道提工程位于烈区，本次工作分别为雷河、致富路、琪嘉路道路两旁的绿化带内，地势较平坦，交通便利，见物探工作示意图（图1）。我院受委托开展该项目的工程物探工作。2016年6月9号设备、仪器进场开始野外工作，2015年6月11日结束野外转入室内数据处理，综合分析报告编写工作，2016年6月13提交物探成果报告。（图1）51.1、探测区地质概况本区地下水动态变化主要受大气降水和蒸发因素的影响，地下水丰水期多现于6～9月份，枯水期多出现于12月至第二年2月。年水位变幅2.0m左右。本次勘查期水位埋深大约为4.0～4.3m。根据以往地质资料，场地内埋深10.0m以浅地基土自上而下可分为四个地层，主要特性分析如下：①层杂填土（Q4ml）:灰黄、黄褐色，松散，潮湿，主要由混泥土路面、石块及煤矸石结构组成。本层厚度1.0～2.1m。②层黏土（Q4al）:黄褐色，可塑，光泽反应有光泽，干强度高，韧性中等，夹薄层粉土，本层层底埋深3.5.0～4.4m。本层厚度1.3～3.4m。③层粉质黏土（亚黏土）（Q4al）：黄褐～青黄杂，可～硬塑状态，干强度高，韧性中等，含砂礓，本层层底埋深3.5～4.4m，厚度4.2～5.0m。④层粉砂（Q3al）：浅黄色，饱和，中密状态，土质均匀。本层层底埋深4.4m以下（未揭穿），最大揭露厚度1.9米。1.2、探测区地质概况本次烈山污水截流管道提工程物探勘察的目的主要是查明污水管道铺设路线地下隐伏的管线等地质情况，为该污水截流管道提工程管道的铺设路径及施工方法提供指导性科学依据。2、探测对象地球物理前提分析城市地下管道主要包括煤气、自来水、污水、雨水、通讯、暖气管线等等。地下管线在地面以下层层交错，错综复杂，形成了网状的地下管网。从制作材质上来说，地下管道可分为金属和非金属管道，其中非金属管道占据了很重要的一部分，施工过程中，为避免损坏地下管线，需要查阅施工区域的地下管线资料，但实际中，往往查阅不到精确、详细的资料，因此，地下管道的探测是一项很重要的任务。一般说来，在淮北平原地区，无论是金属材质的管道还是混凝土管道，在视电阻率或反演模型电阻率剖面上都呈现高阻反映。因为在埋设金属管道时，要在其表面包裹防锈防腐塑料布或涂复具有同样效果的涂层，管道沟内及管道周围大量投放碎石和砂土，完全覆盖后还要进行夯实碾压。反映在实际探测中，与管道周围的土层相比，应当呈现出相对高阻的闭合圈。此外，如钢质供水管道和钢质煤气管道的外面都包裹有塑料防腐材料，供热的钢质管道更包裹有一定厚度的泡沫海绵及橡胶保护层，地下集束型通讯电缆、光缆的塑料外皮毫无疑问属于高绝缘材质，其铺设需要事先埋置塑料材质的外保护管，这些外管也都是高绝缘物质，与周围相对低阻土层有明显的电性差异。因此，通过这种地电性质，我们可以很轻易的利用电阻率方法来找到管线的分界面。这一特性构成6了我们此次对烈山污水截流管道提工程物探的地球物理前提。3、探测依据的标准和规范本次对烈山污水截流管道提工程物探工作电法勘探项目实施依据，将严格遵守中华人民共和国行业标准及现行有关技术规范要求执行。：1．《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）；2．《城市勘察物探规范》（CJJ7－85）；3.《全球定位系统（GPS）测量规范》（2009）；4.《物化探工程测量规范》（中华人民共和国地质矿产行业标准(DZ/T0153-95)）。4、仪器设备使用重庆地质仪器厂生产的DUK－2型高密度电法测量系统，由DZD－6型多功能直流电法仪和60道多路转换开关组成。其主要技术性能指标如下：测量电压范围：±4000mV测量电压精度：±1%±1个字测量电压的分辨率：0.01mV最大测量电流：2000mA测量电流精度：±1%±1个字测量电流的分辨率：0.01mA自然电位补偿范围：±1000mV显示器：LCD为图形点阵式（160×128）液晶模块存储容量：120000点测量数据对50HZ工频干扰压制：优于–80dB5、工作布置及完成工作量统计本次物探工作根据设计勘测范围和目的要求，分别在致富路布置了1个高密度电法排列，琪嘉路布置了3个高密度电法排列，雷河布置了4个高密度电法剖面（图2），合计测线3625延米，有效测点734个。为获得高质量的数据，本次勘测选取了5m的密集测深点距布极，具体见下图2所示。76、探测原理及数据处理解释6.1、探测原理高密度电法是综合物探方法中管线探测的有效方法之一，其以岩、土体管线的导电性差异为物理基础，通过观测和研究人工建立的地下稳定电流场的分布规律从而达到解决地质问题的目的。高密度电法和常规电法一样，通过A、B电极向地下供电流I，在M、N极间测量电位差△V，从而可求得该点（M、N的中点）的视电阻率ρ=K·△V/I，K为装置系数，工作原理见图3。0ABMN2468I△V理高密度电法兼具剖面法与电测深法的效果，并具有点距小、数据采集密度大的特点，它彻底地抛弃了视电阻率的概念，将所测得的大量数据利用现代的反演技术直接反演成真电阻率剖面图，此图可直接用于地下岩土分布的分析和解释，能反映岩、土体与管线的位置和走向，高密度电法测量的二维地电断面能较直观的反映不同性质岩、土体管线的界限情况及异常体的位置、埋深等地质信息。6.2、质量评价如图4所示，高密度电法野外数据信息采集量大，一次性布极，大大减少了数据采集的人为误差。高密度电法层析成像技术自动化程度高，经数字滤波和人工经验修正后，可消除各种人为的测量误差，使其所探测的调查对象更加形象直观，数据处理软件对数据的处理程序更加合理，更加实际，大大减少了解释的多解性。对本次观测数据经处理软件的多次改正和反演满足了勘测技术要求，保证了所需达到的探测精度。同时，全部勘测工作严格按照物探规范的要求进行，并采用GPS进行剖面定位，保证了原始数据的真实可靠，在此基础上进行的资料解释和分析结果是可信的。图3高密度电法工作原理8数据采集部分数据处理部分高密度主机电极转换器电极转换器计算机数据转换预处理二维反演解释成图测量断面电极系6.3、数据处理与资料解释与常规直流电法的分析解释（目前常规直流电测深法数据的分析解释早已计算机化，但也可沿用以前的量板和作图法）不同，高密度电法的成果分析解释必须依靠高性能的计算机和具有良好解释效果的分析软件。经过比较，我院所使用的数据处理是利用该套仪器专门配置的处理软件高密度处理软件（李晓芹）GeogigaRTomo.EXE进行处理。实际使用时需要修整数据，调节深度转换系数，选择等值线间隔，一般迭代2～3次即可得到较为满意的反演结果，最后结合地质及其它物探方法的资料进行综合解释工作。7、剖面解释本次野外数据采集一共采集到雷河—1的120米剖面，由于雷河—2线路拐点太多，工作线路受限，场地施工条件受限，无法进行野外数据采集。致富路的2条300米剖面，琪嘉图4高密度电法数据采集、处理流程9路的5条300米剖面。见实际材料图：7.1、雷河物探横剖面图图7-1-1雷河物探横剖面图因为探测区在闹市内，工作排列长度受限，此排列使用的是2m点距，隔离系数16.采集了较为完整的数据，从图像分析：电阻率在该剖面图上分布不太均匀，深度在0～2m点位在0~-60处电阻率值较低，这与地表湿润的浮土的低电阻反应，深度在0～2m点位在60~-120处电阻率出现高值，实地勘察地表为水泥混泥土地层引起的。107.2、致富路物探横剖面图由于致富路长度500米左右，本次至北向南一共做了2个排列（排列2-1、排列2-2），使用的是5m点距，隔离系数8采集了完整的数据。图7-2-1致富路物探横剖面图从图像分析：电阻率在该剖面图上分布较均匀，物性分层明显。在0~-4.0m范围内为一层，该层电阻率值在20~40Ω.Μ范围内，其中在左侧和右侧出现两处高电阻率。现场观测到左侧是由于公路水泥混泥土造成右侧是工厂的门口水泥混泥土引起这种现象。在4~-10.0m范围内为一层，该层电阻率值在10~20Ω.Μ范围内的低阻反应，现场观察到有一条排水道沿着探测线走向，可能是地表的排水道水引起的低阻异常。112-2致富路物探横剖面图从图像分析：电阻率在该剖面图上分布较均匀，物性分层明显。在0~-4.0m范围内为一层，该层电阻率值在20~40Ω.Μ范围内，在4~-10.0m范围内为一层，该层电阻率值在10~20Ω.Μ范围内的低阻反应，现场观察到有一条排水道沿着探测线走向，可能是地表的排水道水引起的低阻异常。其中在右侧出现高电阻率纵向异常。现场观测到右侧是由于已经接近山脚，是由于山体岩石出露引起这种现象。7.3、琪嘉物探横剖面图由于琪嘉路成Z字状走向，总长度1500米作用，本次至西向东一共做了5个排列，其中排列3-1、排列3-2连续，排列3-4、排列3-5连续，排列3-3独立南北向，使用的是