深圳地铁11号线某段电测深结果总结

1、目的
       针对深圳市城市轨道交通11号线工程福永站MKZ3-SFY-37号孔微风化层电阻率偏小这一问题，我公司工作人员于2013年7月19日进行了实地实验，通过对称四极电测深的视电阻率曲线，研究同一位置垂直地面的地层中的地质变化情况及影响因素。
2、现场实验情况
2.1施仑贝尔四极测深实验
       该实验是在地铁11号线福永站宝安大道上，该地地表已经开挖，可以见到地表基岩出露，本次勘探过程中，AB/2的中点设置在地表基岩出露处（现场见图1）。

      现场采用施仑贝尔四极测深装置（见图2），即供电电极AB和测量电极均对称于测点布设，每改变一次供电极距，可安下式计算出该极距对应的视电阻率，其中，I为A、B 间的供电电流，为M、N 极间测量电位差。

      实验过程中通过改变不同的供电电压反复实验（见图3），以确保实验结果的可靠性。 

实验结果见表1：

根据表1，做出本次实验的AB/2-ρ曲线图（见图4）：

      由实验结果可知，在地表基岩出露处，电阻率最大值为739.3Ω*m，比真实值偏低，然后随着AB/2距离的增大，电阻率逐渐降低，在AB/2>20m，曲线基本上是平的，电阻率为一个定值，造成这一结果的原因分析如下：
      电阻率的计算公式，其中K为常数，I只和接地电阻有关，所以ρ只和电压ΔUMN有关，如果地表以下存在厚度很大的淤泥层或其他含水量很大的层位，或者存在管径很大的金属管线，由于这些都是电的良导体，电流线基本上分布在这些地质体里面，从而导致下面的电流线分布稀疏，ΔUMN减小，视电阻率ρ比真实值减小。如果淤泥层厚度不大，不存在含水量很大的层位，地下管线影响较小的情况下，结果如果？为此我们找了几个绿化带做了对比实验。
2.2对比实验
      该实验区位于某处绿化带上，实验装置采用施仑贝尔四极测深装置，现场见图5：

本次实验的结果见表2：

根据上表以AB/2为横坐标，以ρ为纵坐标，绘制四极测深曲线见图6：

      由上图可以看出，总体上电阻率沿横坐标呈逐渐增大的趋势，由于淤泥层厚度不大，对电流场的影响有限，电流场还是能够穿过淤泥层到基岩，由于有淤泥层的存在，电阻率沿垂直地表方向是先减小后增大，具体分析如下：
      由四极测深野外记录表可以看出，表层的电阻率基本上在70Ω·m左右，但在横坐标AB/2为6m、9m，所对应的MN/2分别为0.5m及3m，电阻率分别为19.47Ω·m和 20.49Ω·m，这两个点的电阻率明显变小且数据基本相同，可见在该处应该是淤泥层所对应的电阻率，以下地层电阻率随风化程度的减弱而逐渐增加，在横坐标AB/2为100m的电阻率为4495.6Ω·m，沿横轴电阻率基本上也趋于平稳，可见在该处地层以下都是微风化，由此可见，当淤泥层厚度不大、不存在其他含水量较大的地层、地下管线影响较小的情况下，用施仑贝尔四极测深可以测出微风化层。
      可见用四极测深方法可以研究该处垂直地面的地层变化情况。
3、实验结果及建议
3.1当地层中淤泥层厚度过大、其他含水量过大的地层、管径较大的金属制地下管线时，对电流场的影响较大，测量的微风化层的电阻率比真实值偏低。针对这一状况，可以采用实验室测量电阻率，见图7；

      测量岩芯两端的电压Vp和电流Ip，同时用卷尺测量被测岩芯的周长C和岩芯的长度L，则被测岩芯的电阻率为，这样可以直接测量出微风化的电阻率。
3.2当淤泥层厚度不大，地下管线影响较小时，可以采用施仑贝尔四极测深，测出各层位的视电阻率值。