直流电阻率法：探测地质体性质的有效方法

4.4.2　直流电阻率法

直流电法勘探中的电阻率法，是岩土工程勘察中最常见的物探方法之一。它是依靠人工建立直流电场，测量欲测地质体与周围岩土体间的电阻率差异，从而推断地质体性质的方法。

在自然状态下，地下电介质的电阻率绝不是均匀分布的，观测所得的电阻率值并不是欲测地质体的真电阻率，而是在人工电场作用范围内所有地质体电阻率的综合值，即“视电阻率”值。视电阻率的物理意义是以等效的均匀电断面代替电场作用范围内不均匀电断面时的等效电阻率值。

所以，电阻率法实际上是以一定尺寸的供电和测量装置，测得地面各点的视电阻率，根据视电阻率曲线变化推断欲测地质体性状的方法。

视电阻率基本表达式为:

式中:ρs——视电阻率，Ω·m；

ΔV——电位差，mV；

I——电流强度，mA；

K——装置系数，m。

电阻率法使用的前提是:

（1）欲测地质体与其围岩间的电阻率差，应能保证在围岩背景值上突出地质体的电性异常。异常值用下式表示:

式中:γ——相对异常值（不得小于15%）；

ρs——欲测地质体视电阻率值；

ρ0——围岩视电阻率值。

（2）欲测地质体的大小、形状、埋深、产状，必须在装置所建立的电场可控制范围之内。

（3）场地内无不可排除的电磁干扰。

电阻率法根据供电电极和测量电极的相对位置以及它们的移动方式，可分为电测深法和电剖面法两大类，并可以再细分为多种方法（见表4-11），但在岩土工程勘察中应用最广泛的还是对称四极电测深法、对称四极剖面法、联合剖面法和中间梯度剖面法。

图4-22为根据电测深曲线解释地层变化和基岩风化带示意图。

(www.xing528.com)

图4-22　根据电测深曲线了解地层变化和基岩风化带

（a）基岩与其上覆土层；（b）基岩及其风化壳与上覆土层；（c）电测深曲线

表4-11　直流视电阻率法分类

图4-23和图4-24分别为应用对称四极剖面法解释横穿石灰岩与石灰质泥岩构造接触面和岩溶区基岩起伏面的实例。

图4-23　横穿石灰岩与石灰质泥岩构造接触面的复合对称四极剖面法ρs剖面图

1-AB＝150m的ρs^AB曲线；2-A′B′＝85m的ρs^A′B′曲线；3-地表覆盖层；4-石灰质泥岩；5-石灰岩；6-石灰岩中岩溶发育带

图4-24　岩溶区覆盖层的对称四极剖面法ρs^AB剖面图1-黏性土；2-石灰岩

图4-25为联合剖面法解释岩土层与断层位置的实例。

图4-25　不同极距联合剖面法ρs对比曲线形态同构造倾向的关系示意图

（a）倾斜断层；（b）直立断层；1-表土层；2-断层；3-高阻石英岩脉

图4-26为应用中间梯度法寻找高阻伟晶岩脉的实例。该脉沿走向长400m，产状稳定，倾角为29°～33°，厚度4～8m，上覆土层厚度4～5m，与实际相符。