1、目的
       針對深圳市城市軌道交通11號線工程福永站MKZ3-SFY-37號孔微風(fēng)化層電阻率偏小這一問題，我公司工作人員于2013年7月19日進(jìn)行了實(shí)地實(shí)驗(yàn)，通過對稱四極電測深的視電阻率曲線，研究同一位置垂直地面的地層中的地質(zhì)變化情況及影響因素。
2、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)情況
2.1施侖貝爾四極測深實(shí)驗(yàn)
       該實(shí)驗(yàn)是在地鐵11號線福永站寶安大道上，該地地表已經(jīng)開挖，可以見到地表基巖出露，本次勘探過程中，AB/2的中點(diǎn)設(shè)置在地表基巖出露處（現(xiàn)場見圖1）。

      現(xiàn)場采用施侖貝爾四極測深裝置（見圖2），即供電電極AB和測量電極均對稱于測點(diǎn)布設(shè)，每改變一次供電極距，可安下式計(jì)算出該極距對應(yīng)的視電阻率，其中，I為A、B 間的供電電流，為M、N 極間測量電位差。

      實(shí)驗(yàn)過程中通過改變不同的供電電壓反復(fù)實(shí)驗(yàn)（見圖3），以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1：

根據(jù)表1，做出本次實(shí)驗(yàn)的AB/2-ρ曲線圖（見圖4）：

      由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在地表基巖出露處，電阻率最大值為739.3Ω*m，比真實(shí)值偏低，然后隨著AB/2距離的增大，電阻率逐漸降低，在AB/2>20m，曲線基本上是平的，電阻率為一個(gè)定值，造成這一結(jié)果的原因分析如下：
      電阻率的計(jì)算公式，其中K為常數(shù)，I只和接地電阻有關(guān)，所以ρ只和電壓ΔUMN有關(guān)，如果地表以下存在厚度很大的淤泥層或其他含水量很大的層位，或者存在管徑很大的金屬管線，由于這些都是電的良導(dǎo)體，電流線基本上分布在這些地質(zhì)體里面，從而導(dǎo)致下面的電流線分布稀疏，ΔUMN減小，視電阻率ρ比真實(shí)值減小。如果淤泥層厚度不大，不存在含水量很大的層位，地下管線影響較小的情況下，結(jié)果如果？為此我們找了幾個(gè)綠化帶做了對比實(shí)驗(yàn)。
2.2對比實(shí)驗(yàn)
      該實(shí)驗(yàn)區(qū)位于某處綠化帶上，實(shí)驗(yàn)裝置采用施侖貝爾四極測深裝置，現(xiàn)場見圖5：

本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見表2：

根據(jù)上表以AB/2為橫坐標(biāo)，以ρ為縱坐標(biāo)，繪制四極測深曲線見圖6：

      由上圖可以看出，總體上電阻率沿橫坐標(biāo)呈逐漸增大的趨勢，由于淤泥層厚度不大，對電流場的影響有限，電流場還是能夠穿過淤泥層到基巖，由于有淤泥層的存在，電阻率沿垂直地表方向是先減小后增大，具體分析如下：
      由四極測深野外記錄表可以看出，表層的電阻率基本上在70Ω·m左右，但在橫坐標(biāo)AB/2為6m、9m，所對應(yīng)的MN/2分別為0.5m及3m，電阻率分別為19.47Ω·m和 20.49Ω·m，這兩個(gè)點(diǎn)的電阻率明顯變小且數(shù)據(jù)基本相同，可見在該處應(yīng)該是淤泥層所對應(yīng)的電阻率，以下地層電阻率隨風(fēng)化程度的減弱而逐漸增加，在橫坐標(biāo)AB/2為100m的電阻率為4495.6Ω·m，沿橫軸電阻率基本上也趨于平穩(wěn)，可見在該處地層以下都是微風(fēng)化，由此可見，當(dāng)淤泥層厚度不大、不存在其他含水量較大的地層、地下管線影響較小的情況下，用施侖貝爾四極測深可以測出微風(fēng)化層。
      可見用四極測深方法可以研究該處垂直地面的地層變化情況。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及建議
3.1當(dāng)?shù)貙又杏倌鄬雍穸冗^大、其他含水量過大的地層、管徑較大的金屬制地下管線時(shí)，對電流場的影響較大，測量的微風(fēng)化層的電阻率比真實(shí)值偏低。針對這一狀況，可以采用實(shí)驗(yàn)室測量電阻率，見圖7；

      測量巖芯兩端的電壓Vp和電流Ip，同時(shí)用卷尺測量被測巖芯的周長C和巖芯的長度L，則被測巖芯的電阻率為，這樣可以直接測量出微風(fēng)化的電阻率。
3.2當(dāng)淤泥層厚度不大，地下管線影響較小時(shí)，可以采用施侖貝爾四極測深，測出各層位的視電阻率值。