徐兴松，高文龙

(华北电力设计院工程有限公司，北京 100120)

1 概述

高密度电法勘探在重大场地的工程地质调查、坝址及桥墩选址、采空区、岩溶区及地裂缝探测等众多工程勘察中取得了良好的效果。高密度电法可实现资料的现场实时处理和脱机处理，又可以根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率的智能化程度。

1.1 基本原理

高密度电法与常规直流电法原理类似，当人工向地下加载直流电流时，在地表利用相应仪器观测其电场分布，通过研究这种人工施加电场的分布规律来达到要解决地质问题的目的。因此要研究在施加电场的作用下，地层中传导电流的分布规律。求解其电场分布时，在理论上一般采用解析法。其电场分布满足以下偏微分方程：

式中：U为电位；I为供电电流；σ为电导率； δ为冲激函数；ξ2为拉普拉斯算子；(x0,y0,z0)为电场点坐标，(x1,y1,z1)为原点坐标。

当x0≠x1、y0≠y1、z0≠z1时，即只考虑无源空间，上式变为拉普拉斯方程：

但是在复杂条件下，无法求得方程的解析解，因此主要是采用各种数值模拟方法来解决上述问题。高密度电法工作时，通过给AB极供电I，利用MN测量电位差ξV。

视电阻率为地下介质电性的综合反应，通过反演计算即可得到深度—电阻率剖面[4]。

高密度电法集中了电剖面法和电测深法等普通直流电阻率方法的特点，不仅可以提供地下一定深度范围内电性的横向变化情况，还可以提供垂向电性的变化特征。

1.2 设备构成

高密度电法数据采集系统由主机、多路电极转换器、电极系3部分组成。……