加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 | RSS
您当前的位置:首页 > 科技论文 > 地质论文

电阻率法在岩土工程中应用现状综述

时间:1970-01-01  作者:秩名

论文导读::近几年随着城市化、工业化进程加快,城市工程建设迅猛发展,引起或诱发的环境岩土工程问题愈来愈严重,其中工业企业对地基土污染问题就是较为严重的环境岩土工程问题。电阻率法作为一种方便、无损、低廉的方法在岩土工程中的研究应用已经受到学者们的重视。
关键词:电阻率法,岩土工程,应用现状
 

摘要:近几年随着城市化、工业化进程加快,城市工程建设迅猛发展,引起或诱发的环境岩土工程问题愈来愈严重,其中工业企业对地基土污染问题就是较为严重的环境岩土工程问题。所谓污染土, 主要是指普通地基土受到工业生产过程中产生的三废侵蚀,而使土质发生化学变化,改变了土的原有性状的一类土。在工程中,污染土可以引起地基强度降低,导致建筑物失稳或破坏,引发一系列工程质量事故,因此研究污染土的污染机理、性状和因地制宜采取整治措施对稳定建设工程质量,保护环境具有重要意义。

1 电阻率法的应用现状

电阻率法作为一种方便、无损、低廉的方法在岩土工程中的研究应用已经受到学者们的重视。土体的电特性参数可以很好地反映土体的基本物理力学特性,如可反映土体的含水量、孔隙率、饱和度、含盐量、压实度、固结度以及渗透性等。这些研究成果表明土体的电阻率特性主要取决于土体的类型、成分以及其它一些基本物理特性。免费论文网

Campanella和Weemees研制并应用一种电阻率静力触探头地下水的污染情况进行检测,得到了电阻率随不同深度、不同土层的变化趋势,发现电阻率的变化趋势与静力触探摩阻比具有很好的相关性。

Saner, Namik和Mahamadu对高含盐量土体的电阻率以及结构因子进行了研究,得出了含盐量与电阻率和结构因子之间的变化规律。Fukue等研究了含有不同KCI和NaCl以及油等的粘土和砂的电阻率与所通过的电流的关系,得出了含有不同成分的土在不同电流下电阻率的数值。

Delaney,Peapples and Arcone研究了冻土和油污染土的电阻率随深度的变化,探讨了不同土体电阻率受温度的影响,冻土中冰的含量与电阻率的关系以及油的污染对电阻率的影响。

G.L.Yoon和Jun Boum Park研制了用于测量污染土的电阻率探头,他们将韩国三种典型砂质粘土与取自韩国最大工业废弃填埋场的废弃物滤液进行混合后,来研究电阻率静力触探对污染土的测试灵敏度。

Rowe和Shang用介电常数法分别研究了受CaCl2、NaCl、MgCl2和酸污染的垃圾填埋场在污染前后渗透性的变化。Shang和Rowe应用土体的电特性对垃圾填埋场的污染情况进行了检测,并对垃圾填埋场受不同成分的污染时的介电特性进行了研究。缪林昌、刘松玉研究了水泥土电阻率与龄期、无侧限抗压强度和水泥掺入比的关系,并把电阻率法应用于水泥粉喷桩的检测中。

于小军、刘松玉探讨了电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法中的应用。于小军、顾明芬分别对水泥土电阻率结构模型,水泥土电阻率、结构因子和形状因子随水泥土龄期、水泥掺入量、水灰比、含水量、饱和度、抗压强度等因素的变化关系进行了研究,并建立了区域性的相关关系。

魏小胜等采用电阻率法研究了水泥水化过程,建立了不同水灰比水泥浆基体的电阻率随时间变化的特征曲线。韩立华、刘松玉等利用电阻率法进行了室内模拟污染土的检测,证明该方法是行之有效的。蔡国军、刘松玉等将电阻率静力触探(RCPT)应用于地基处理效果评估、地基液化评价和压实土质量的控制中,并得到了相关规律。

2 高密度电阻率法的应用现状

九十年代后期,高密度电法作为高分辨率电法新技术发展起来,此前,一直是人工跑极。高密度电阻率法是在常规电法基础上发展起来的,高密度电法仪是普通的电测仪+电极转换开关。为多电极测量系统。高密度电法是一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关、总线技术和电测仪便可实现数据的快速和自动采集。相对于人工跑极的常规电阻率法而占,它具有以下特点:①电极布设是一次完成的,这不仅减少了因电极设置而引起的故障干扰,而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础;②能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量,因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息;③野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快,而且避免了由于手工操作所出现的错误;④可以对应用处理软件,方便的对资料进行预处理;⑤成本低、效率高,信息丰富,解释方便,勘探能力显著提高口引。

目前国内研究高密度电法技术和仪器的主要有北方地球物理探测技术开发有限公司、中国地质大学、重庆奔腾数控技术研究所、吉林大学、重庆地质仪器厂等单位和院校。1997年12月,《地学仪器》杂志又发表了中国地质大学(武汉)在国内首创的分布式智能化高密度电法测量系统的文章口引。此后很多人都对分布式高密度电阻率测试的仪器进行了研究:郑采君(2004年)研究了该设备的电极转换装置;利奕年和罗延钟、刘海飞、姚健等研究了该仪器的数据的预处理算法。董浩斌和王传雷、李聪嫔、管奕、朱栋华研究了测试仪器系统的设计。免费论文网。如今在屏幕上能进行现场曲线显示的只有中国地质大学(武汉)和原长春地质学院骄鹏公司生产的少数仪器。国外生产高密度电法仪的主要有日本的OYO公司、瑞典的ABEM公司、法国的IRIS公司及美国的AGI公司,这些仪器价位在6-7万美元(6个电极配置)。免费论文网。国外仪器大多数是将电测仪与电极转换开关分开的。2002年12月份,美国的AGI公司出品的一款新仪器才将电测量主机与开关单元结合在一起。但未见国外仪器中使用PC机或类似PC机作为仪器主控制器,并且没有能实现现场测量曲线仪器的有关报道。

一般来说,分布式高密度电法系统,由高密度电法仪器硬件测试设备和上位机(PC)软件处理软件两部分构成。硬件测试设备采用分布式的结构测得电阻率数据,并存储或者通过串口方式送到上位主机,一般包括CPU主控模块,滤波和AD转换模块,放大器模块,多路电极转换装置,分布式控制模块,通讯及存储模块、实时时钟等几个模块;软件处理部分通过对数据的处理得出电阻率剖面图,一般包括数据的预处理和数据的电阻率的正反演部分。


参考文献
[1] Sridharan A., Nagaraj T. S.,Sivapullaiah P. V, Heaving of soil due to acid contamination, Geotechnique , 1980,23-53
[2] Raput V S,Higgins A J,SingleME,Cleaning of excavated soil contaminated with hazardous organic compounds bywashing,Water Environ Res.Sept-Oct 1994 Water Environment Federation, Alexandria, VA, USA [C],1994, 819-827
[3] 饶为国,污染土的机理、检测及整治,建筑技术开发,1999,26(1),20-21
[4] 路世豹,张建新,雷扬等,某硫酸库地基污染机理的探讨,岩土工程界,2003,6(5),37-39
[6] 顾欢达,顾熙,酸雨环境对轻质土的工程性质的影响,环境科学与技术,2006,29(3),17-18
[7] 李琦,施斌,王友诚,造纸厂废碱液污染土的环境岩土工程研究,环境污染与防治,1997,19(5),42-47
[8] 陈先华,唐辉明,污染土的研究现状及展望,地质与勘探,2003,39(1),77-79
[9] C.Vipulanandan, Effect of claysand cement on the solidification/stabilization of phenol contaminated soil, Wastemanagement,1995,15, 399-406
[10] Ramesh Krishnan,HarryW,Parker and Richard W.Tock.Electode assisted soil washing, Journal ofHazardous materials, 1996, 48,116-119
[11] 李相然,姚志祥,曹振斌,济南典型地区地基土污染腐蚀性质变异研究,岩土力学,2004,25(8), 1230-1233
 

查看相关论文专题
加入收藏  打印本文
上一篇论文:浅析煤矿一个采煤工作面透水原因探讨矿井防治水工作的有效途径
下一篇论文:基于MapObjects油藏动态分析图绘制方法(图文)
科技论文分类
科技小论文 数学建模论文
数学论文 节能减排论文
数学小论文 低碳生活论文
物理论文 建筑工程论文
网站设计论文 农业论文
图书情报 计算机论文
化学论文 机电一体化论文
生物论文 网络安全论文
机械论文 水利论文
地质论文 交通论文
相关地质论文
最新地质论文
读者推荐的地质论文