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高密度电法应用技术

一、工作原理

高密度电法应用技术是近几年发展应用起来的地球物理电法勘

探技术，其工作原理与传统的电法勘探基本相同，其地球物理前提是

被勘探体中介质的电性差异。通过向被勘探体加入一定电压、电流的

直流电，由于被勘探体中介质不同或电性存在差异，致使被勘探体存

在电位、电流异常，这种异常经过反演得到被勘探体内部结构。高密

度电法技术与传统的电法勘探相比，具有一个排列多电极同时作业、

极距根据需要可以加密调整、野外工作效率高、勘探精度高、勘探深

度大等优点。

二、GMD高密度电法仪性能指标及野外工作布置

（一）仪器性能指标

该仪器性能优越，与国外同类仪器相比，各项性能指标处于领先

地位。外业施工方便，一根电缆(10芯)覆盖整个剖面，国内首创，连

接方便、灵活。

1、仪器性能指标参数

(1)最大电极通道数240道

(2)电位测量范围±10V，分辨率10μV

(3)电流测量范围±3A，分辨率0.01mA

(4)输入阻抗大于20MΩ（内部100MΩ）

(5)供电电流±3A，最大电压400V

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(6)50Hz工频抑制≥60dB

2、仪器性能指标测试结果

高阻斜板高阻背斜（模型）

直立铜板充水铜球

（二）野外工作布置

高密度电法技术野外工作测线布置根据勘探目的，结合场地情况

（地质、地形等），进行布线设网。电极数量、极距应根据勘探目标

体的大小、埋深等因素进行选择。下图为高密度电法野外工作示意图。

三、高密度电法应用领域

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高密度电法技术应用领域非常广阔，涉及到水利水电、公路、铁

路、城市建设、环保、地矿等部门。在水利水电部门，应用高密度电

法技术，进行堤、坝的隐患（管涌、脱空、塌陷等）探测、江河水位

探测、地下水位探测和找水等工作；在公路部门，应用高密度电法技

术，进行地质构造探测（岩溶、断层破碎带、滑坡体等）、路基检测

等；在地矿部门，高密度电法技术用来地质勘探、矿床探测等。总之，

高密度电法技术愈来愈来被工程界看好，其应用领域会被人们的实践

不断扩大。

四、工程实例

（一）1999年3月20日，湖南省益阳市，国家防汛抗旱总指挥部组织“堤

坝隐患探测设备测评”工作，下图为某一侧线测量的结果。

（二）某地高速公路地基检测。电极间距3米，电极排列方式为温纳

装置。图中可看出有三处低阻区，规模较大的是5926米附近和6118

米附近，此地段有钻孔验证。

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（三）京珠高速公路湖北某段，岩溶勘察实验结果。电极间距2米，

电极排列方式温纳装置。图中可看出96米～110米处被两边高阻相

夹，而且在96米～100米处低阻向下延伸。此处钻探时出现掉钻现

象。

（四）湖北孝感某地进行的找水工作。使用电极60根，电极距5米，

在水平150米附近钻井，已打到低阻断裂带并出水。从钻孔柱状图来

看，和剖面图象对应较好。

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（五）武汉甚家矶长江大堤不同水位测量结果

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（六）武汉市青菱乡毛旦小学塌陷探测结果

（七）广东某金矿高密度电法试验结果

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（八）500KV超高压输电铁塔下采空区探测结果（湖北荆门）

附图：