隧道施工地质预报中高密度电法地表探测的应用解析

　　[摘要]保密度电法是工程地质勘探工作中经常应用的体表探测及时之一，对地质灾害具有很好的预防作用。通过了解高密度电法的基本工作原理、分类以及发展情形，深刻掌握隧道施工地质概况，从而更好的把高密度电法应用到隧道施工地质预报中，使得隧道施工地质的地表探测结果更加准确和科学。

　　[关键词]高密度电法 隧道施工地质 地质预报 应用

　　[中图分类号] U455 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-5-256-2

　　近年来高密度电法已经广泛应用到重大场地的工程地质勘探、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域，取得了显著的地质效果，收货了明显的的经济效益和社会效益，而且也减少了地质勘探过程中的安全事故发生和人员的伤亡。高密度电法在隧道施工地质预报工作中提供了较高水平的技术基础，在其地表探测过程中发挥了很大的作用，不仅保障了地表探测的安全性，而且也使得隧道施工地质预报工作的顺利完成。

　　1高密度电法基本概述

　　（1）高密度电法是一种先进的探测方法，其基本原理与传统的电阻率法相同，但不同的是在探测中设置了较高密度的测点，在现场探测时，只需要将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行探测，由于布置的测点比较多，而且电极之间可以自由组合，使得电法探测像地震探测一样采用覆盖式的探测方法，主要的方法包括：地面地质地貌调查法、地质素描法、综合物测测量法、水文地质条件测量法等方法，这些方法同样也是高密度电法地表探测的常用方法。

　　（2）与常规的电法相比，高密度电法有很大的优点：

　　第一，电极布置是一次性完成，减少了因电极设置带来的干扰和测量的误差。

　　第二，能有效的进行多种电极排列的的测量方式，从而可以获得更加丰富的地质探测信息。

　　第三，地质信息的探测、收集更加自动化、科学化和准确化。

　　第四，可以使得现场探测结果的现场处理和脱机处理，极大提高了对地质探测的智能化效率。

　　总之，高密度电法在工程地质探测中起到了很大的作用。

　　（3）保密度电法有两种形式的电法测量系统：

　　第一种是集中式高密度电法测量系统，例如WGMD-3和WGMD-4的保密度电法测量系统，它是以WDJD系列多功能数字直流激电仪为测控主机，再配以WDZJ系列多路电极转换期。

　　第二种是分布式高密度电法测量系统，例如EGMD-9超级高密度电法测量系统，它是以WDA系列多功能数字直流电法仪为测控主机，再配以分布式开关电缆，可顺利完成测量工作。

　　（4）高密度电法实际上是直流高密度电阻率法，在工程地质探测等领域中发挥了很大的优势，使得探测工作成本降低，探测速度加快，探测技术更加智能化和自动化，获得更为准确的测量效果，使得探测效率大大提升，因而高密度电法地表探测方法在隧道施工地质预报工作中也发挥了重大的作用。高密度电法是不断发展和进步的，有很丰富的发展历程：在70年代末就萌发了阵列电法探测想法，英国学者设计出了高密度电法探测的最初模式，即电测深偏置系统；在80年代中期，日本的地质计测株式会社就借助电极转换开关实现了高密度电法的数据采集；在80年代后期，我国进行了保密度电阻率法的研究及其应用；近年来，高密度电法广泛应用到工程地质勘探、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘探领域，而且也获得很好的探测效果。

　　2隧道施工地质概况

　　人类的工程活动都是在一定条件下的地质环境中完成的，工程的地质状况与工程活动紧密联系，互相影响，互相制约，因而为了获得准确的探测结果，就必须先了解地质情况，才能事半功倍。因而在隧道施工地质探测工程中要先了解地质环境，地质环境也是地质条件，主要包括：土和岩石的地质、地质构造、地形地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等，这些地质环境都要了解清楚，在能安全地进行隧道施工地质的工程勘察活动。

　　3隧道施工地质预报中高密度电法地表探测的应用

　　3.1 隧道施工地质预报及高密度电法地表探测的常用方法

　　隧道施工地质预报是在隧道施工前对地质情况、地质灾害预测预警的预报工作，是施工安全的有效保障，是保证施工质量的前提，是加快施工进程的关键所在，因此，做好隧道施工地质超前预报工作是重中之重的，由于高密度电法的优点和优势，因而，在隧道施工地质的地表探测中超前预报工作中，广泛应用了高密度电法，例如，水文地质预测法、地质素描法有效预防了富水性灾害，地质地貌调查法、地质素描法也很好的预报出溶洞充水性灾害的存在，以及地质地貌调查法和地质素描法以及其他综合物测探测法的应用调高了地表断层破碎带等的预报工作工作，就取得了显著的效果，也为隧道施工地质地表探测工作提供了有效的前提和准备。