Luận văn khảo sát cấu trúc địa chất bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2d 3d có kiểm chứng bằng khoan thăm dò tại khu vực thuộc quận ngũ hành sơn thành phố đà nẵng

Khảo sát cấu trúc địa chất khu vực Ngũ Hành Sơn, Đà Nẵng bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2D, 3D và kiểm chứng khoan thăm dò.

• Tác giả: Trần Thị Ngọc Duyên
• Người hướng dẫn: ThS. Lương Văn Thọ
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Vật lý học
• Đề tài: Khảo Sát Cấu Trúc Địa Chất Bằng Phương Pháp Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện 2D-3D Tại Đà Nẵng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ VẬT LÍ - ĐỊA CHẤT CỦA PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN
• 1.1. Tính chất dẫn điện của vật chất dưới mặt đất
• 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện của vật chất dưới mặt đất
• 1.2.1. Thành phần khoáng vật
• 1.2.2. Kiến trúc bên trong đất đá
• 1.2.3. Độ ẩm
• 1.2.4. Độ rỗng và độ nứt vỏ
• 1.2.5. Độ khoáng hóa của nước ngầm
• 1.2.6. Nhiệt độ và áp suất
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN
• 2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp thăm dò điện
• 2.2. Bài toán cơ sở của môi trường nửa không gian
• 2.3. Xác định hàm thế
• 2.4. Điện trở suất biểu kiến trong phương pháp thăm dò điện
• 2.5. Tổng quan lý thuyết của phương pháp ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.5.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.5.2. Bài toán thuận trong phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.5.3. Bài toán ngược trong phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.5.4. Phương pháp bình phương tối thiểu
• 2.5.5. Tính toán các đạo hàm riêng phần
• 2.5.6. Mô hình cho môi trường nửa không gian đồng nhất
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỘ NHẠY CỦA CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNER-ALPHA
• 3.1. Độ nhạy của thiết bị Wenner-Alpha
• 3.2. Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha trong khảo sát ảnh điện 2D
• 3.3. Vị trí khu vực khảo sát
• 3.4. Quy trình đo thực địa
• 3.5. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 3.5.1. Kết quả nghiên cứu
• 3.5.2. Thảo luận và giải đoán kết quả
• 3.5.3. Kết quả khoan thăm dò
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Khảo Sát Địa Chất Đà Nẵng Phương Pháp Mới

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng tại Đà Nẵng, việc xây dựng các công trình cao tầng đặt ra nhiều thách thức trong công tác khảo sát địa chất. Việc tính toán ổn định hố móng sâu và biện pháp thi công phụ thuộc lớn vào chất lượng tài liệu khảo sát. Khảo sát địa chất công trình là công tác không thể thiếu, đặc biệt ở những nơi có điều kiện địa chất phức tạp. Phương pháp đo địa vật lý, với thiết bị tự động, tính khách quan cao, gọn nhẹ, cơ động, năng suất lớn, rất phù hợp. Các phương pháp địa vật lý giúp hiểu cấu trúc địa chất, ô nhiễm môi trường đất, và tìm kiếm khoáng sản. Thăm dò điện giữ vai trò chủ đạo trong tìm kiếm khoáng sản, phát hiện chất ô nhiễm, và nghiên cứu cấu trúc gần mặt đất. Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2D-3D là sự kết hợp tối ưu để thu được kết quả chính xác. Ưu điểm của phương pháp này là triển khai đo đạc đơn giản, xử lý số liệu nhanh bằng phần mềm. Khoan thăm dò là phương pháp lấy mẫu để phân tích thành phần đất đá, quan sát địa tầng trực quan, chính xác.

1.1. Tầm Quan Trọng của Khảo Sát Địa Chất Công Trình

Khảo sát địa chất công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi thiết kế xây dựng công trình ở những nơi có điều kiện địa chất phức tạp, thiết kế xây dựng nhà cao tầng, công trình ngầm. Mục đích chính là đánh giá mức độ thích hợp của địa điểm và môi trường đối với các công trình dự kiến xây dựng. Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách hợp lý và tiết kiệm. Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy trước và dự đoán được những khó khăn, trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng. Xác định các biến đổi của môi trường địa chất do hoạt động kinh tế – công trình của con người, cũng như ảnh hưởng của các biến đổi đó đối với bản thân công trình và công trình lân cận. Đánh giá mức độ an toàn của các công trình đang tồn tại, thiết kế cải tạo nâng cấp công trình hiện có và nghiên cứu những trường hợp đã xảy ra gây hư hỏng công trình.

1.2. Ưu Điểm Của Phương Pháp Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện 2D 3D

Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2D-3D kết hợp ưu điểm của cả hai chiều không gian, mang lại cái nhìn toàn diện và chính xác về cấu trúc địa chất. Việc triển khai đo đạc tương đối đơn giản, không đòi hỏi thiết bị quá phức tạp. Xử lý số liệu nhanh chóng nhờ sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng trên máy tính. Kết hợp với khoan thăm dò, phương pháp này giúp kiểm chứng và hiệu chỉnh kết quả, nâng cao độ tin cậy của khảo sát. Đây là một giải pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho các dự án xây dựng tại Đà Nẵng.

II. Thách Thức Trong Khảo Sát Địa Chất Công Trình Tại Đà Nẵng

Việc xây dựng tại Đà Nẵng đối mặt với nhiều thách thức địa chất. Địa hình đa dạng, từ đồng bằng ven biển đến đồi núi, tạo ra sự phức tạp trong cấu trúc địa chất. Sự hiện diện của các lớp đất yếu, mực nước ngầm cao, và các đứt gãy địa chất tiềm ẩn gây khó khăn cho việc xây dựng. Các phương pháp khảo sát truyền thống đôi khi không đủ để đánh giá chính xác điều kiện địa chất. Do đó, việc áp dụng các phương pháp hiện đại như chụp cắt lớp ảnh điện 2D-3D là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng. Đánh giá địa chất Đà Nẵng cần được thực hiện kỹ lưỡng để giảm thiểu rủi ro.

2.1. Các Yếu Tố Địa Chất Phức Tạp Của Đà Nẵng

Địa chất Đà Nẵng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm quá trình hình thành địa chất lâu dài, sự tác động của biển, và hoạt động kiến tạo. Sự phân bố không đồng đều của các loại đất đá, sự thay đổi về độ sâu của mực nước ngầm, và sự tồn tại của các cấu trúc địa chất như đứt gãy, nếp uốn tạo nên sự phức tạp cho công tác khảo sát. Các yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế và thi công công trình.

2.2. Rủi Ro Tiềm Ẩn Từ Điều Kiện Địa Chất Bất Lợi

Điều kiện địa chất bất lợi có thể gây ra nhiều rủi ro cho các công trình xây dựng, bao gồm sụt lún, trượt lở, và thấm nước. Việc không đánh giá đúng mức các rủi ro này có thể dẫn đến hư hỏng công trình, tăng chi phí sửa chữa, và thậm chí gây nguy hiểm cho người sử dụng. Do đó, việc khảo sát địa kỹ thuật Đà Nẵng cần được thực hiện một cách chuyên nghiệp và cẩn trọng.

III. Phương Pháp Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện 2D 3D Giải Pháp Hiệu Quả

Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện là một kỹ thuật địa vật lý hiện đại, sử dụng dòng điện để tạo ra hình ảnh về cấu trúc dưới lòng đất. Bằng cách đo điện trở suất của đất đá, phương pháp này có thể xác định các lớp địa chất khác nhau, các đứt gãy, và các dị thường địa chất. Chụp cắt lớp ảnh điện 2D tạo ra hình ảnh hai chiều về cấu trúc dưới lòng đất, trong khi chụp cắt lớp ảnh điện 3D tạo ra hình ảnh ba chiều, cho phép quan sát cấu trúc địa chất một cách chi tiết và trực quan. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong việc khảo sát địa chất công trình, tìm kiếm khoáng sản, và đánh giá ô nhiễm môi trường.

3.1. Nguyên Lý Hoạt Động Của Phương Pháp Ảnh Điện

Phương pháp ảnh điện dựa trên nguyên lý đo điện trở suất của đất đá. Điện trở suất là khả năng cản trở dòng điện của một vật liệu. Các loại đất đá khác nhau có điện trở suất khác nhau. Bằng cách đưa dòng điện vào lòng đất và đo điện thế tại các điểm khác nhau, ta có thể tính toán được điện trở suất của đất đá tại các vị trí đó. Từ đó, ta có thể suy ra cấu trúc địa chất dưới lòng đất.

3.2. Ưu Điểm Vượt Trội Của Ảnh Điện 3D So Với 2D

So với ảnh điện 2D, ảnh điện 3D cung cấp thông tin chi tiết và toàn diện hơn về cấu trúc địa chất. Ảnh điện 3D cho phép quan sát cấu trúc địa chất theo ba chiều, giúp xác định chính xác vị trí, hình dạng, và kích thước của các đối tượng địa chất. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc khảo sát các khu vực có cấu trúc địa chất phức tạp.

3.3. Thiết Bị Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện Hiện Đại

Để thực hiện phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện, cần sử dụng các thiết bị chuyên dụng, bao gồm máy phát dòng điện, điện cực, và máy đo điện thế. Các thiết bị hiện đại có khả năng tự động thu thập và xử lý dữ liệu, giúp tăng năng suất và độ chính xác của khảo sát. Phần mềm chuyên dụng được sử dụng để tạo ra hình ảnh về cấu trúc địa chất từ dữ liệu đo được.

IV. Ứng Dụng Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện 2D 3D Tại Đà Nẵng Nghiên Cứu

Nghiên cứu khảo sát cấu trúc địa chất bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2D-3D tại Đà Nẵng được thực hiện tại khu vực thuộc quận Ngũ Hành Sơn. Mục tiêu là đánh giá cấu trúc địa chất khu vực, phục vụ cho công tác xây dựng. Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện được sử dụng để thu thập dữ liệu về điện trở suất của đất đá. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng để tạo ra hình ảnh về cấu trúc địa chất. Kết quả nghiên cứu được kiểm chứng bằng phương pháp khoan thăm dò.

4.1. Quy Trình Khảo Sát Thực Địa Bằng Ảnh Điện

Quy trình khảo sát thực địa bao gồm các bước: chuẩn bị thiết bị, bố trí điện cực, đo điện thế, và thu thập dữ liệu. Việc bố trí điện cực cần tuân thủ theo một cấu hình nhất định, ví dụ như cấu hình Wenner hoặc Dipole-Dipole. Dữ liệu điện thế được thu thập bằng máy đo điện thế và được lưu trữ để xử lý sau.

4.2. Xử Lý Và Giải Đoán Dữ Liệu Ảnh Điện Bằng Phần Mềm

Dữ liệu ảnh điện được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng, ví dụ như Res2Dinv hoặc Res3Dinv. Phần mềm này sử dụng các thuật toán để tạo ra hình ảnh về cấu trúc địa chất từ dữ liệu điện trở suất. Quá trình giải đoán dữ liệu bao gồm việc xác định các lớp địa chất khác nhau, các đứt gãy, và các dị thường địa chất.

4.3. Kiểm Chứng Kết Quả Bằng Phương Pháp Khoan Thăm Dò

Để kiểm chứng kết quả khảo sát bằng phương pháp ảnh điện, phương pháp khoan thăm dò được sử dụng. Mẫu đất đá được lấy từ các lỗ khoan và được phân tích để xác định thành phần và tính chất. Kết quả phân tích được so sánh với kết quả khảo sát bằng phương pháp ảnh điện để đánh giá độ chính xác.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Cấu Trúc Địa Chất Khu Vực Ngũ Hành Sơn

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc địa chất khu vực Ngũ Hành Sơn khá phức tạp. Các lớp đất đá có điện trở suất khác nhau được xác định. Sự hiện diện của các đứt gãy và các dị thường địa chất được phát hiện. Kết quả khoan thăm dò phù hợp với kết quả khảo sát bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện. Nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng cho công tác xây dựng tại khu vực.

5.1. Mô Tả Chi Tiết Các Lớp Địa Chất Được Xác Định

Các lớp địa chất được xác định bao gồm lớp đất phủ, lớp sét, lớp cát, và lớp đá gốc. Mỗi lớp có điện trở suất đặc trưng, cho phép phân biệt chúng trên hình ảnh ảnh điện. Độ dày và sự phân bố của các lớp này được xác định.

5.2. Vị Trí Và Đặc Điểm Của Các Đứt Gãy Địa Chất

Các đứt gãy địa chất được xác định là các vùng có điện trở suất thấp, cho thấy sự phá vỡ của cấu trúc địa chất. Vị trí và hướng của các đứt gãy này được xác định. Các đứt gãy này có thể ảnh hưởng đến tính ổn định của các công trình xây dựng.

5.3. So Sánh Kết Quả Ảnh Điện Với Kết Quả Khoan Thăm Dò

Kết quả khoan thăm dò cho thấy sự phù hợp với kết quả khảo sát bằng phương pháp ảnh điện. Các lớp địa chất được xác định bằng phương pháp ảnh điện cũng được xác định bằng phương pháp khoan thăm dò. Điều này chứng tỏ độ tin cậy của phương pháp ảnh điện.

VI. Kết Luận Triển Vọng Khảo Sát Địa Chất Đà Nẵng Tương Lai

Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2D-3D là một công cụ hiệu quả để khảo sát cấu trúc địa chất tại Đà Nẵng. Phương pháp này cung cấp thông tin chi tiết và chính xác về cấu trúc dưới lòng đất, giúp giảm thiểu rủi ro trong công tác xây dựng. Trong tương lai, phương pháp này có thể được sử dụng rộng rãi hơn trong các dự án xây dựng tại Đà Nẵng và các khu vực khác có điều kiện địa chất phức tạp. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hoàn thiện và nâng cao hiệu quả của phương pháp này.

6.1. Đánh Giá Ưu Nhược Điểm Của Phương Pháp Ảnh Điện

Ưu điểm của phương pháp ảnh điện là khả năng cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc địa chất, tính linh hoạt, và chi phí tương đối thấp. Nhược điểm của phương pháp này là độ phân giải có thể bị hạn chế, và kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ.

6.2. Hướng Phát Triển Của Công Nghệ Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện

Hướng phát triển của công nghệ chụp cắt lớp ảnh điện bao gồm việc nâng cao độ phân giải, giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu điện từ, và phát triển các thuật toán xử lý dữ liệu tiên tiến hơn. Việc tích hợp với các phương pháp khảo sát khác, ví dụ như phương pháp địa chấn, cũng là một hướng phát triển tiềm năng.

6.3. Ứng Dụng Rộng Rãi Trong Các Dự Án Xây Dựng Tại Đà Nẵng

Phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện có thể được ứng dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng tại Đà Nẵng, bao gồm xây dựng nhà cao tầng, cầu đường, và các công trình ngầm. Việc sử dụng phương pháp này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ TRẦN THỊ NGỌC DUYÊN KHẢO SÁT CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỤP CẮT LỚP ẢNH ĐIỆN 2D-3D (CÓ KIỂM CHỨNG BẰNG KHOAN THĂM DÒ) TẠI KHU VỰC THUỘC QUẬN NGŨ HÀNH SƠN, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ TRẦN THỊ NGỌC DUYÊN KHẢO SÁT CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỤP CẮT LỚP ẢNH ĐIỆN 2D-3D (CÓ KIỂM CHỨNG BẰNG KHOAN THĂM DÒ) TẠI KHU VỰC THUỘC QUẬN NGŨ HÀNH SƠN, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Vật lý học Khóa học: 2014 - 2018 Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Lƣơng Văn Thọ Đà Nẵng, 2018 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ Phạm. ĐH Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại giảng đƣờng đại học. Đặc biệt là thầy Th.

Lƣơng Văn Thọ, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành bài khóa luận này một cách tốt nhất. Ngoài ra, tôi xin cảm ơn những ngƣời bạn thân thiết đã giúp đỡ, đóng góp những ý kiến hữu ích cho đề tài nghiên cứu này. Cuối cùng con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến bố mẹ và anh chị, những ngƣời đã luôn theo sát, giúp đỡ con cả về vật chất, tinh thần và luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất để con có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập của mình. Trong quá trình thực hiện bài khóa luận này vì kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung kính mong nhận đƣợc sự thông cảm và góp ý chân thành từ thầy và các bạn để bài khóa luận đƣợc hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 24 tháng 04 năm 2018 Sinh viên thực hiện Trần Thị Ngọc Duyên Trang I MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. II DANH MỤC BẢNG BIỂU .VI DANH MỤC HÌNH. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.

Phƣơng pháp nghiên cứu. Phƣơng pháp lý thuyết. Phƣơng pháp thực nghiệm. 4 CƠ SỞ VẬT LÍ - ĐỊA CHẤT CỦA PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN.

Tính chất dẫn điện của vật chất dƣới mặt đất. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tính dẫn điện của vật chất dƣới mặt đất. Thành phần khoáng vật. Kiến trúc bên trong đất đá.

Độ rỗng và độ nứt vỏ. Độ khoáng hóa của nƣớc ngầm. Nhiệt độ và áp suất. 10 CHƢƠNG II.

Tổng quan lý thuyết của phƣơng pháp thăm dò điện. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp thăm dò điện. Bài toán cơ sở của môi trƣờng nửa không gian. Xác định hàm thế.

Điện trở suất biểu kiến trong phƣơng pháp thăm dò điện. Tổng quan lý thuyết của phƣơng pháp ảnh điện hai chiều (2D). Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp ảnh điện hai chiều (2D). Bài toán thuận trong phƣơng pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D).

Bài toán ngƣợc trong phƣơng pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D). Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu. Tính toán các đạo hàm riêng phần. Mô hình cho môi trƣờng nửa không gian đồng nhất 34 2.

Tính các đạo hàm riêng phần 36 CHƢƠNG 3. Độ nhạy của cấu hình thiết bị Wenner-Alpha. Độ nhạy của thiết bị Wenner-Alpha. Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha trong khảo sát ảnh điện 2D.

Vị trí khu vực khảo sát. Quy trình đo thực địa. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Kết quả nghiên cứu.

Thảo luận và giải đoán kết quả. Kết quả khoan thăm dò. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Ý KIẾN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN .I Trang III DANH MỤC KÍ HIỆU + ρ(Ω.m) Điện trở suất của vật chất.m) Điện trở suất biểu kiến đƣợc đo từ thực nghiệm. +ζ Độ dẫn điện +λ Hệ số bất đẳng hƣớng (hệ số thấm).m) Điện trở suất theo phƣơng thẳng góc với lớp.m) Điện trở suất theo phƣơng phân lớp ngang.m) Điện trở suất ở 18oC. +α Hệ số nhiệt. + Tỷ lệ đá chứa trong chất lỏng.

+ a,m Tham số thực nghiệm. + J (A/m2) Mật độ dòng điện. +δ Hàm Delta Dirac + ρx Điện trở suất theo phƣơng x + ρy Điện trở suất theo phƣơng y + ρz Điện trở suất theo phƣơng z + ρw (Ω.m) Điện trở suất của chất lỏng + E (V/m) Cƣờng độ điện trƣờng. Trang IV + I (A) Dòng phát.

+ Grad U = ∆U Đạo hàm của điện thế theo các trục tọa độ. + ∂U/∂r Đạo hàm của điện thế theo tọa độ. + rC1P1= C1P1 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ nhất và điện cực thế thứ nhất. + rC1C2= C1C2 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ nhất và điện cực dòng thứ hai.

+ rC2P1= C2P1 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ hai và điện cực thế thứ nhất. + rC2P2= C2P2 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ hai và điện cực thế thứ hai. +k Tham số hình học. + F3D, F2D, F1D Đạo hàm Frechet hay hàm độ nhạy 3D, 2D, 1D.

+ “a (m)” Khoảng cách giữa hai điện cực liên tiếp. + “L (m)” Chiều dài tối đa của thiết bị. + “n” Thừa số độ sâu của thiết bị. Trang V DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.

Phân loại vật chất theo cách dẫn điện của chúng. Phân loại khoáng vật theo điện trở suất. Độ ngậm nƣớc của một số loại đất. Điện trở suất của một số đất, đá, khoáng sản và hóa chát phổ biến.

Chiều sâu khảo sát trung bình (Ze) cho các thiết bị khác nhau (Ater Adward, 1997). Trang VI DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Quan hệ giữa độ dẫn điện và nồng độ khoáng hóa. Mô hình phân lớp ngang của môi trƣờng đồng nhất bất đẳng hƣớng. Dáng điệu của hàm J0 (mr) và Y0 (mr).

Dáng điệu của hai hàm thx và cthx. Dòng điện chạy từ nguồn dòng điểm và sự phân bố điện thế. Sự phân bố điện thế gây ra bởi một cặp điện cực dòng đặt cách nhau 1m với dòng điện 1A trong môi trƣờng nửa không gian đồng nhất có điện trở suất 1Ωm. Mô hình thiết bị truyền thống với 4 điện cực sử dụng trong thăm dò điện Hình 2.

Hệ thiết bị bốn cực đối xứng. Một số mô hình thiết bị đƣợc sử dụng trong thăm dò điện trở suất và các tham số hình học của chúng. Mạng lƣới chữ nhật sử dụng trong phƣơng pháp sai phân hữu hạn và phần tử hữu hạn của chƣơng trình Res2Dmod. Thiết bị Pole-Pole với điện cực dòng ở điểm gốc và điện cực thế cách nó một khoảng “a” trên mặt môi trƣờng.

Các tham số của một khối chữ nhật có liên quan đến việc tính toán đạo hàm riêng 2D của khối. Đồ thị hàm độ nhạy 1D. Các mặt cắt độ nhạy 2D cho thiết bị Wenner-Alpha, Wenner-Beta, Wenner-Gamma. Máy đo ảnh điện đơn kênh.

Hệ máy thăm dò điện. Vị trí khu vực khảo sát tại bên phải góc ngã ba đƣờng Bùi Tá Hán và Chƣơng Dƣơng (dọc sông Đô Tỏa), quận Ngũ Hành Sơn, Tp. Vị trí tuyến đo tại khu vực địa chất bên phải góc ngã ba đƣờng Bùi Tá Hán và Chƣơng Dƣơng (dọc sông Đô Tỏa). Một số hình ảnh trong quá trình đo đạc.

Cách sắp xếp các điện cực trong quy trình đo sử dụng thiết bị Wenner- Alpha. Kết quả ảnh điện biểu diễn trong hệ trục OXYZ của khu vực khảo sát. Kết quả khoan thăm dò trên tuyến 3 tại khu vực khảo sát. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, nhà cao tầng đƣợc xây dựng nhiều ở các thành phố lớn.

Đặc biệt là thành phố Đà Nẵng ta đang trên đà đô thị hóa toàn diện, các công trình không ngừng mọc lên, đặt ra nhiều thách thức cho việc khảo sát công trình địa chất. Khi đó, công việc tính toán ổn định hạng mục hố móng sâu (tầng hầm) và biện pháp thi công phụ thuộc rất nhiều vào chất lƣợng tài liệu khảo sát địa chất công trình. Nhƣ vậy, khảo sát địa chất công trình là công tác không thể thiếu đƣợc trong hoạt động xây dựng, đƣợc tiến hành tƣơng ứng với giai đoạn thiết kế công trình. Khảo sát địa chất công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi thiết kế xây dựng công trình ở những nơi có điều kiện địa chất phức tạp, thiết kế xây dựng nhà cao tầng, công trình ngầm., nhằm mục đích: ‒ Đánh giá mức độ thích hợp của địa điểm và môi trƣờng đối với các công trình dự kiến xây dựng.

‒ Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách hợp lý và tiết kiệm. ‒ Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy trƣớc và dự đoán đƣợc những khó khăn, trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng. ‒ Xác định các biến đổi của môi trƣờng địa chất do hoạt động kinh tế – công trình của con ngƣời, cũng nhƣ ảnh hƣởng của các biến đổi đó đối với bản thân công trình và công trình lân cận. ‒ Đánh giá mức độ an toàn của các công trình đang tồn tại, thiết kế cải tạo nâng cấp công trình hiện có và nghiên cứu những trƣờng hợp đã xảy ra gây hƣ hỏng công trình.

Chính vì những mục đích trên, việc tìm phƣơng pháp khảo sát phù hợp là rất quan trọng. Trong đó, phƣơng pháp đo địa vật lý đƣợc ghi lại bằng thiết bị tự động nên tính khách quan trong số liệu rất cao. Thiết bị đo gọn nhẹ và tính cơ động cao, năng suất làm việc tƣơng đối lớn nên rất phù hợp trong khảo sát địa chất. Trang 1 Các phƣơng pháp địa vật lý dựa trên việc quan sát trƣờng địa vật lý giúp ta hiểu đƣợc cấu trúc địa chất, sự ô nhiễm môi trƣờng đất cũng nhƣ tìm kiếm các khoáng sản trong lòng đất.

Trong các phƣơng pháp địa vật lý, thăm dò điện giữ vai trò chủ đạo để tìm kiếm khoáng sản, phát hiện các chất gây ô nhiễm trong nền địa chất cũng nhƣ nghiên cứu cấu trúc gần mặt đất của vỏ trái đất. Hiện nay, phƣơng pháp ảnh điện 2D-3D là một sự kết hợp tối ƣu để ta thu đƣợc một kết quả chính xác theo cả 2 chiều-3 chiều trong không gian. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là triển khai đo đạc tƣơng đối đơn giản, xử lý số liệu nhanh bằng các phần mềm trên máy tính.