多年冻土退化后，融区周期性冻结和融化作用会严重损害输油管道的稳定性.为查明原油管道埋设区多年冻土分布、发育现状，计划分别采用二维、三维高密度电法进行探测.为了进一步研究高密度电法不同探测方式的有效性和冻土的电阻率响应特征，首先在管道下部空间建立未融化、半融化、贯穿融化3种模型，采用EarthImager 2D和EarthImager 3D软件进行有限单元法正演和圆滑约束的最小二乘法反演；随后根据数值模拟结果，对比研究3种模型电阻率响应特征及反演结果的差异性，总结二维、三维高密度电法勘探效果；最后利用勘探实例进一步验证.结果表明，高密度电法在多年冻土探测领域是一种行之有效的方法：二维高密度电法对未融化、贯穿融化探测效果优于半融化状态；三维高密度电法采集数据更加丰富，目标体形态展示更加直观精细，反演结果更加接近理论模型，适用各种冻土融化状态.野外实例进一步验证了数值模拟结果，三维高密度电法的应用也对多年冻土精细探测领域提供了新思路.
通过建立正演冻土模型,验证了将高密度电阻率法应用于冻土监测的可行性。对高密度电阻率法装置进行特殊处理,将其应用于对季节性冻土的监测,并进行了七个月份的连续监测。结果表明:高密度电阻率法在季节性冻土监测中可行;通过对实测数据进行反演处理,得到电阻率反演剖面,可以看出表层土壤在季节变化中有明显的结冻、解冻行为;并可估算出冬季冻土深度范围。
运用高密度电阻率法勘察北安-黑河高速公路沿线岛状多年冻土层,通过2DRES高密度电法反演软件对测得的数据运用进行最小二乘法反演,得到现场高密度电阻率图像,并结合现场地质钻探、温度测量等成果,对高密度电阻率法应用效果进行综合分析。结果表明:在岛状多年冻土层上、下限界面位置电阻率呈现明显的跳变,跳变值可达200Ω·m,且多年冻土层呈现明显的高阻性,一般在200Ω·m以上;在无多年冻土分布区域,电阻率变化比较平缓,无异常跳变现象;厚度大于4 m的多年冻土带,其上、下限位置电阻率值的跳变较大,一般在150Ω·m以上;高密度电阻率法探测所得多年冻土层的厚度、位置与钻探结果基本一致。研究结果表明:高密度电阻率法可快速、准确地查清岛状冻土的分布,为线性工程定位及采取相应工程措施提供准确参考。