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项目

Project

采用高密度电法探测地下基础构筑物的应用研究
浏览次数:2151 日期:2013年01月24日 14:07【返回目录】


项目名称

采用高密度电法探测地下基础构筑物的应用研究

项目来源

 

项目起止时间

2013.01-2013.12

项目负责人

张永命

项目经费预算

 

项目主要成员及分工

姓名

主要职责与分工

张永命

项目总体负责

江启双

方案执行

郑启炳

外业工作

李伟干

内业分析

立 项 依 据

(一)国内外现状、水平和界旭趋势

目前,大部分高层建筑、交通、水利、港口等工程在地下基础施工前,都要求对地基土质、地下水等地质情况进行详细调查。特别是在桩基施工前,需要对地下构筑物、微风化大石块、旧基础及填土中较大的硬杂质进行有效探测,避免对桩施工和基坑支护造成影响。

当前国内应用于地下基础构筑物探测的方法主要有地质雷达、钻探等手段。一方面,工程中的桩基一般埋设较深(15m以上),其中端承桩要求打到基岩面上,有的深度可达几十米,而地质雷达的有效探测深度在5m左右,很难满足地下构筑物探测的要求;另一方面,由于钻探成本高、效率低,很难大范围施展。因此,需要找到一种高效率、探测深度大,而且探测精度能满足设计施工要求的方法。

(二)项目研发目的和意义

应用高密度电法对地下原有基础构筑物、孤石等障碍物进行有效探测,确定其大小、位置、埋深等信息,为建筑设计提供帮助。

(三)项目达到的技术水平及市场前景

在场地允许的情况下,此项应用技术能对地下50m以内、直径1m以上的地下障碍物进行有效探测,确定其大小、位置、埋深等信息。高密度电法的探测深度远大于地质雷达,但探测精度相对较低。而且,高密度电法对场地环境要求较高,需要有足够大的空闲地进行测线的排布,同时最好是在泥土地面上进行,方便电极的布置。这些场地条件一般的建筑工地都具备。

总体而言,高密度电法是如今适应快速、准确、无损地探测地下障碍物的一种直流电法技术。直流电法虽然是传统的物探方法,但它在地下基础构造物探测方面有其不容忽视的优势,相信这一应用技术的推出定能受到市场的欢迎。

 

主 要 研 发 内 容

(一)项目主要内容及关键技术

高密度电法与传统直流电法的原理一致,它是通过AB极向地下供电流I,然后在MN极测量电位差ΔU,从而可求得该点(MN中点)的视电阻率值。在实际工作中,通过公式可以求得测点X处的视电阻率值,式中k为装置系数,满足以下关系:。由仪器自动控制供电极距的变化(同步长增大或减小),逐测点移动得到高密度电阻率剖面,从而得到该测点处视电阻率rs随供电极距AB/2的变化。

对称四极电法装置示意图

关键技术:装置设计,数据处理,异常判断。

 

(二)技术创新点

高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体采用高密度布点、进行二维地电断面测量的一种电阻率法勘查技术。高密度电阻率法的物理前提是地下介质间的电阻率差异。工程地基的地下构筑物、微风化大石块的内部结构紧密,含水量低,电阻率较高,其周围土壤含水量较高,电阻率低。因此,地下构筑物、微风化大石块等障碍物在地电断面上显示为高阻异常。

在实际观测时,首先是一次性布好一个电极排列,然后按特定的装置方式通过特定的电极转换装置依次测量该剖面上不同位置、不同深度处的视电阻率值,从而可得到一条完整的二维视电阻率剖面。将所得的二维视电阻率剖面传至计算机进行分析和处理,并做二维反演计算,便能获得地下介质的电阻率分布情况,从而可区分地下构筑物和风化残积物的分布特征。

 

(三)主要技术指标或经济指标

高密度电法的探测深度和分辨率与测网的布置和装置方式的选择有关,一般点线距越密,分辨率越高。在地下基础构筑物探测中,一般选用1m×1m的点线距可满足探测要求。

常用的电法装置方式有对称四极、温纳、三级、中间梯度等。

探测深度:0~50m

 

 

项 目 技 术 路 线 及 进 度 安 排

(一)本项目拟采用的开发方法和技术路线

1、开发方法:结合项目进行开发;

2、技术路线:了解用户需求à现场踏勘à参数设计à方法试验à现场测试à数据处理à资料解释à精度验证。

 

(二)项目研发计划进度

2013.01-2013.02:需求分析,技术设计

2013.03-2013.08:技术试应用

    2013.09-2013.12:技术总结,推广

预 计 项 目 研 发 结 果

 

项目负责人意见

(签署)

 

主管领导审核

(签署)

 

                                

公司批准

(签发)

 


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