地球物理勘探
一、物探及其分类
二、物探方法简介
三、物探方法的特点:
四、物探方法的应用范围与应用条件
五、物探在工程勘探中的应用
一、物探及其分类
1、地球物理勘探
地球物理勘探，简称物探，是以地下岩体的物理性质的差异为基础，通过探测地表或地下地球物理场，分析其变化规律，来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围（大小、形状、埋深等）和物理性质，达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。
物理性质：岩体的物理性质主要有密度、磁性、电性、弹性、放射性等。主要物性参数密度、磁场强度、磁化率、电阻率、极化率、介电常数、弹性波速、放射性伽马强度等。
地球物理场：物理场可理解为某种可以感知或被仪器测量的物理量的分布。地球物理场是指由地球、太空、人类活动等因素形成的、分布于地球内部和外部近地表的各种物理场。可分为天然地球物理场和人工激发地球物理场两大类。
天然场；天然存在和形成的地球物理场主要有地球的重力场、地磁场、电磁场、大地电流场、大地热流场、核物理场（放射性射线场）等
人工场：由人工激振产生弹性波在地下传播的弹性波场、向地下供电在地下产生的局部电场、向地下发射电磁波激发出的电磁等，发球人工激发的地球物理场。人工场源的优点是场源参数书籍、便于控制、分辨率高、探测效果好，但成本较大。
地球物理场还可分为正常场和异常场。
正常场：是指场的强度、方向等量符合全球或区域范围总体趋势、正常水平的场的分布。
异常场：是由探测对象所引起的局部地球物理场，往往叠加于正常场之上，以正常场为背景的场的局部差异和变化。例如富存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的异常磁场，叠加在正常磁场之中；铬铁矿的密度比围岩的密度大，盐丘岩体的密度比围岩的密度小，分别引起重力场局部增强或减弱的异常现象。
2、地球物理勘探分类
二、物探方法简介
1、重力勘探
重力勘探是研究地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化（即“重力异常”）来勘探矿产、
划分地层、研究地质构造的一种物探方法。重力异常是由密度不均匀引起的重力场的变化，并叠加在地球的正常重力场上。
2、磁法勘探
磁法勘探是研究由地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的磁性差异而引起的地磁场强度的变化（即“磁异常”）来勘探矿产、划分地层、研究地质构造的一种物探方法。磁异常是由磁性矿石或岩石在地磁场作用下产生的磁性叠加在正常场上形成的，与地质构造及某些矿产的分布有着密切的关系。
磁法勘探按观测磁场的方式可以分为地面磁测和航空磁测两类基本方法。
3、电法勘探
电法勘探是以岩石、矿物等介质的电学性质为基础，研究天然的或人工形成的电场、电磁场的分布规律，勘探矿产、划分地层、研究地质构造、解决水文工程地质问题的一类物探方法，也是物探方法中分类最多的一大类探测方法。按照电场性质不同，可分为直流电法和交流电法两类
直流电法勘探主要包括电剖面法、电测深法、充电法、激发极化法及自然电场法等。
交流电法勘探，即电磁法勘探，按场源的形式可分为人工场源（或称主动场源）和天然场源两大类。人工场源类电磁法主要有无线电波透射法、甚低频法、瞬变电磁法、可控源间频大地测深法、地质雷达法等。天然场源类电磁法包括天然音频大地电磁法、大地电磁法等。
4、地震勘探
地震勘探是一种使用人工方法激发地震波，观测其在岩体内的传播情况，以研究、探测岩体地质结构和分布的物探方法。确定分界面的埋藏深度、岩石的组成成分和物理力学性质。
根据所利用弹性波的类型不同，地震勘探的工作方法可分为：反射波法、折射波法、透射波法和瑞雷波法。
5、放射性勘探
地壳内的天然放射元素蜕变时会放射出α、β、γ射线，这些射线穿过介质便会产生游离、荧光等特殊的物理现象。放射性勘探，就是借助研究这些现象来寻找放射性元素矿床和解决有关地质问题、环境问题的一种物探方法。
6、地球物理测井
地球物理测井，简称为测井，就是通过研究钻孔中岩石的物理性质，诸如电性、电化学活动性、放射性、磁性、密度、弹性以及隙度、渗透性等来解决钻孔中有关地质问题的一类物方法。
测井方法包括电测井、磁测井及电磁测井、声波测井、地震测井、放射性测井、钻孔全孔壁数字成像、钻孔电视，以及井径测量、井斜测量、井温测量以及井中流体测量。
三、物探方法的特点:
1、探测地质体与围岩之间的具有较为明显的物性差异；
2、采用相应的仪器设备观测和测量地球物理场的信息，并用数据处理技术进行处理，对异常进行识别和解释；
3、成本低，效率高；
4、多解性
物探解释结果是根据物探仪器观测到的地球物理数据求解场源体的反演过程，反演具有多解性；同时物探理论是建立在一定的数学模型基础之上，具有确定的条件（物性，地质、地形等)，但实际上难以完全满足，也影响了物探解释的精度。
为了获得更加准确的物探成果，应注意以下几点：
1、选择适合的方法。应根据探测目的层与相邻地层的物性特征、地质条件、地形条件等因素综合分析，有针对性的选择物探方法。
2、尽可能采用多种物探方法配合，相互对比、相互补充、相互验证、去伪存真。
3、物探剖面尽可能通过钻孔、探井等已知点，对物探解释提供参数和验证。
4、注重与地质调查和地质理论相结合，进行综合分析判断。
四、物探方法的应用范围与应用条件
1、应用范围
（1）区域地质调查及矿产勘查
划分地层、探测地质构造，寻找矿体及与成矿有关的地层或构造主要方法：重力、磁法、电法，地震（石油、煤田）、放射性（铀矿）、测井
（2）水文地质勘察及找水
划分地层、探测地质构造，寻找储水地层或构造，确定含水层的
埋深、厚度、含水量，划分咸淡水界面等
主要方法：电法（电阻率、激电、电磁法），测井、地震、放射性、
（3）工程地质勘察、环境地质勘察
探测覆盖层、基岩风化带厚度及其分布；隐伏构造、岩溶裂隙发育带等。
主要方法：电法（电阻率、激电、电磁法），测井、地震、放射性
（4）工程测试与检测
土壤电阻率测试、岩体质量检测、岩土力学参数测试、混泥土质量检测、放射性检测、桩基检测、地下管线探测等。
主要方法：电法（电阻率、探地雷达），地震波及声波测试(测井)、放射性测试
2、应用条件
（1）探测目的层与相邻地层或目的体与围岩之间的具有明显的物性差异；
（2）探测目的层或目的体相对于埋深具有一定的规模；
（3）探测目的层与相邻地层的岩性、物性及产状较为稳定；
（4）满足各方法的地形条件要求；
（5）不能有较强的干扰源存在。
3、常用工程物探方法的应用范围与应用条件
常用工程物探方法的应用范围及适用条件
（1）直流电阻率法
将直流电通过电极接地供入地下，建立稳定的人工电场，在地表观测某点垂直方向（电测深法）或沿某一测线的水平方向（电剖面法）的电阻率变化，从而了解岩土介质的分布或地质构造特点的方法，称电阻率法。
为解决不同的地质问题，常采用不同的电极排列形式和移动方式（称为装置），根据装置的不同，可将电阻率法分为电测深法、电剖面法和高密度电阻率法。
·电阻率法的应用范围与条件
·应用范围
1）电测深法主要用于解决与深度有关的地质问题，包括分层探测如基岩面、地层层面、地下水位、风化层面等的埋藏深度以及电性异常体探测如构造破碎带、喀斯特、洞穴等。
2）电剖面法主要用于探测地层、岩性在水平方向的电性变化，解决与平面位置有关的地质问题，如断层、破碎带、岩层接触界面、喀斯特洞穴位置等。
3）高密度电法具有电测深和电剖面的双重特点，探测密度高、信息量大、工作效率高。
·应用条件
1）被探测目的层的分布相对而言于装置长度和埋深近水平无限，被探测目的相对于装置长度和埋深有一定的规模。被探测目的层与相邻地层或目的体与周边介质有电性差异。电性界面与地质界面对应。
2）地形起伏不大。采用电极接地测量方式时要求被探测目的层或目的体上方没有极高电阻屏蔽层。采用线框或天线测量方式时要求被探测目的层或目的体上方没有极低电阻屏蔽层。
3）各地层及目的体电性稳定，异常范围和幅值等特征可以被测量和追踪。
4）测区内没有较强的工业游散电流、大地电流或电磁干扰。
5）水上工作时，水流速度较缓。
6）电测深法要求地下电性层次不多，被探测各层与供电极距相比水平无限，且具有一定厚度，电性标志层稳定；适用于层状和似层状介质的勘探，下伏基岩面或被探测目的层层面与地面交角应小于20°；有一定数量的中间层电阻率资料；在各种测量装置中，四极对称装置能更准确并经济地解决问题，应用罗为广泛，其他装置的应用条件则相对较为严格。
7）电剖面法探测的地质界面或构造线与地面交角应大于30°。
（2）音频大地电磁测深入法（AMT）
音频大地电磁法（AMT）的频率范围约为0.1～10kHz，甚至100 kHz，勘探深度为几米至几公里，在矿产勘查和工程勘探中应用广泛。
·应用范围
1）探测第四纪覆盖层厚度。
2）探测地层分层。
3）探测隐伏岩溶及构造（断层、裂隙层、破碎带）。
4）探测塌滑体厚度。
5）探测地下水，确定含水层厚度。
·应用条件
1）被探测目的体或目的层与围岩之间存在明显的电性差异电性界面与地质界面对应。
2）被探测目的层或目的体位于探测盲区以下。
3）各地层及目的体电性稳定。
4）测区内没有较强的工业游散电流、大地电流或电磁干扰。
5）被追踪地层应具有一定的厚度，被追踪地质体具有一定规模。
6）天然电磁场信号强度微弱，极化不稳定，受各种噪声影响强烈，通常需要多周期的叠加才能获得有交的功率谱，因此野外记录时间应足够长。
·优点和局限性
（1）主要优点。
1）使用电磁波频率丰富，探测深度范围较大，可从几十米至上千米。
2）不高阻屏蔽，对低阻分辨率高，对勘测场地范围要求低。
3）受地形影响小。
（2）主要局限性。
1）抗电磁干扰能力差。
2）虽然探测深度较深，但深部是低频信号的反映，因此在加大探测深度的同时，也降低了异常分辨率，在使用该方法进行深部探测时，应充分考虑到深度与分辨率的关系。
3）对于硬质出露地区，裸露岩石致密坚硬，会大大限制电偶极子场源送入地下的电流强度，并导致测量电极接地电阻过高，干扰信号过强，有效信号太弱等不利影响，因此在硬件质基岩裸露地区不宜使用此类方法。
（3）浅层折射波法
浅层折射波法，是利用人工激发的地震波在岩土界面上产生的折射现象，对浅部具有速度差异的地层或构造进行探测的一种地震方法，是目前工程地震勘探中技术最成熟、应用最广泛的方法。
·应用范围
1）探测第四纪覆盖层厚度及其分层，或探测基岩面埋藏深度、埋藏深槽、古河床及其起伏形态。
2）探测风化卸荷带厚度。
3）探测隐伏构造（断层、裂隙带、破碎带）。
4）探测塌滑体厚度。
5）探测松散层中的地下水位，确定含水层厚度。
6）测试岩土体纵波速度，用速度对岩体进行完整性分类。
7）检测岩体质量。
·应用条件
1）适用于层状和似层状介质的探测。
2）被追踪地层的速度应大于上覆各层的速度，且各层之间存在明显的波速差异。
3）被追踪地层应具有一定的厚度，中间层厚度宜大于其上覆层厚度。
4）沿测线被追踪地层的视倾角与折射波临近角之和应小于90°。
5）被追踪地层界面起伏不大，折射波沿界面滑行时无穿透现象。
6）被探测的目的体（断层、洞穴等）与周边介质之间存在明显的波速差异，并具有一定的规模。
·优点和局限性
（1）折射波法的优点。
1）初至折射波比较容易识别。
2）探测深度范围广，从几米至几十米乃至一二百米皆可。
3）不仅可得到折射波的旅行时，遥相呼应得到能反映岩性及岩体完整性的界面速度。
4）解决的地质问题面较广，从探测覆盖层厚度及其分层到解决构造问题，地质效果一般较好。
（2）折射波法的局限性。
1）受速度逆转限制，不能探测高速层下部的地质情况。
2）分层能力弱，一般限于3～4层。
3）因为存在折射波盲区以及旁侧影响，要求勘探场地较开阔。
4）所需激发能量大。当松散层厚度超过10m时，一般使用炸药震源；当探测深度大于40m时，需使用较大的炸药包，在居民区、农、林、渔区难于开展工作。
（4）浅层反射波法
浅层反射波法是利用人工激发的地震波在岩土界面上产生反射的原理，对浅层具有波阻抗差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法。在工程勘察中，浅层反射波法主要用于探测覆盖层厚度和进行地层分层，确定几十米内的较小的地质构造以及寻找局部地质体等。
·应用范围
浅层反射波法适用于层状和似层状介质勘探，，不受地层速度逆转限制，可以探测高速地层下部的地质情况。其应用范围与折射波法相近，主要有：
1）探测第四纪覆盖层厚度及其分层或探测基岩面的埋藏深度及其起伏形态。
2）划分沉积地层层次。
3）探测风化带厚度（全风化、强风化）。
4）探测有明显断距的隐伏断层构造。
5）探测滑坡体厚度。
6）探测喀斯特溶洞。
7）探测松散层中的地下水位和确定含水层厚度。
8）岩土体纵横波速测试。
通常多选用效率较高、探测深度较大的纵波反射法解决上述工程地质问题，仅在探测浅部（＜30m）松散含水地层时，宜采用具有较强分层能力的横波反射法。
·应用条件
1）被追踪地层应是层状和似层状介质。
2）被追踪地层与其相邻层之间应存在明显的波阻抗差异。
3）被追踪地层应具有一定的厚度，且应大于有效波长的1/4。
4）地层界面较平坦，入射波能在界面上产生较规则的反射波。
5）被探测的断层应有明显的断距。
·方法优点及局限性
（1）反射波法的优点
1）不受地层速度逆转限制，可探测高速地层下部的地质情况。在软基勘探中横波反射法有较强的分层能力。
2）水平叠加时间部面图、等偏移时间部面图、地震映象波形图、地震深度剖面图能较直观反映地层的起伏形态和地层的尖灭点及断层的位置、断距。
3）所需震源能量较小，在勘探深度小于四五十米时，一般可使用锤击震源（与垂直叠加信号增强配合使用）从而免除使用爆炸震源时购买、运输、保管、使用雷管炸药的诸多麻烦，确保生产安全，并可在居民区、农田、果园等不允许进行爆破作业的测区开展反射波法勘探。
4）所需勘探场地较小，可在较狭窄的河谷、山谷开展工作。
（2）反射波法的局限性（缺点）
1）反射波法所受干扰波多（包括面波、声波、直达波、浅层折射波、多次反射波、背景噪音以及各反射波组间的相互干扰），野外数据采集、资料处理比折射波法复杂，工作效率低，尤其探测深度小于20m时，浅层反射法的工作效率较低（因为要求检波点距较小）。
2）探测基岩面埋藏深度时，因为不能较准确求得基岩波速，有时识别基岩顶板反射波同相轴较困难（尤其基岩面较平坦时），需借助折射波法资料或钻孔资料确定。
3）横波（SH波）反射法激发工作效率较低，勘探深度较小（一般小于四五十米）。
（5）瑞雷波法（面波法）
面波是人工激发的弹性波沿界面附近传播的波，水平偏振的面波为勒夫波，垂直偏振的面波为瑞雷波，目前的面波勘探方法主要是瞬态激发、多道接收、利用基阶瑞雷波进行探测。
·应用范围
1）工程地质勘察：探测覆盖层厚度、划分松散地层沉积层序、确定地层中低速带或软弱夹层、探查基岩埋深和基岩界面起伏形态，探测滑坡体的滑动带和滑动面起伏形态，岩体风化分带，探测构造破碎带。
2）岩土的物理力学参数原位测试：饱和砂土层的液化差别。
3）地下隐埋体探测，包括地下空洞、古墓遗址、非金属地下管道、矿区废弃矿井和采空区以及各种地下掩埋物的空间位置的探测。
·应用条件
1）探测场地地表不宜起伏太大，并避开沟、坎等复杂地形的影响，相邻检波器之间的高差应控制在1/2道距长度范围之内，且被探测地层应是层状和似层状介质。
2）被探测地层与其相邻层之间应存在大于10%的瑞雷波速度差异。
3）被探测异常体（透镜体、洞穴、岩溶、垃圾坑等）在水平方向的分布范围应不小于瑞雷波排列长度的1/4。
4）单点瑞雷波勘探时地层界面应较平坦，否则将增大探测误差工。
5）被探测的断层应有明显的断距。
·优点与局限性
（1）瑞雷波法的优点。
1）不受地层速度逆转限制，可探测高速地层下部的地质情况。
2）具有较高的地质薄层分辨率（分辨能力可以达到0.1～0.5m），在进行连续瑞雷波勘探（点距小于30m）时，能较直观反映地层的起伏形态、异常体颁布情况及滑动面分布特征。
3）所需震源能量较小，勘探深度小于50m时一般可使用锤击震源或落重。
4）所需勘探场地较小，探测深度与测点排列长度基本相当，可在较狭窄的河谷、山谷开展工作。
5）测点瑞雷波资料经过反演处理可以得到岩土介质的剪切波速度、纵波速度和泊松比，以及介质的其他动参数。
（2）瑞雷波法的局限性（缺点）。
1）因瑞雷波勘探是对整个瑞雷波排列长度范围内地层的综合反映，对于地表或地层界面起伏较大或水平方向地层变化较大容易加大单点瑞雷波探测误差，这种情况下需要减小点距、加大连续剖面探测工作量。
2）在进行瑞雷波速度反演计算时，需借助测区钻孔资料或孔内波速检层（横波速度）资料才能进行定量分析。
五、物探在工程勘探中的应用
1、覆盖层探测
·探测内容
（1）覆盖层厚度探测。
（2）覆盖层分层。
（3）覆盖层物性参数测试。
·探测方法的选择
覆盖层厚度探测与分层常采用的物探方法主要有浅层地震勘探（折射波法、反射波法、瑞雷波法）、电法勘探（电测深法、高密度电法）、电磁法勘探（大地电磁测深入、瞬变电磁测深、探地雷达）、水声勘探、综合测井、弹性波CT等。覆盖层岩（土）体物性参数测试常采用的物探方法主要有地球物理测井、地震波CT、速度检层等。覆盖层厚度探测与分层应结合测区物性条件，地质条件和地形特征等综合因素，合理选用一种或几种物探方法，所选择的物探方法应能满足其基本应用条件，以达到较好的地质效果。
（1）覆盖层厚度探测物探方法的选择。
1）根据覆盖层厚度选择物探方法。覆盖层厚度较薄时（小于50m），一般可选择地震勘探（折射波法、瑞雷波法）、电法勘探（电测深法、高密度电法）和探地雷达等物探方法；覆盖层厚度时（50～100m），一般可选择电测深法、地震反射波法、电磁测深等方法；当覆盖层厚度深厚时（一般大于100m），一般可选择地震反射法、电磁测深等物探方法。
2）根据测区地形条件选择物探方法。当场地相对平坦、开阔、
精心整理 隧道工程试题及答案之二 一、单选题（每题1分，共10分） 1、公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（） 1）L≤2502）1000>L>2503）3000≥L≥10004）L>3000 2、隧道施工控制测量的精度，应以哪种误差衡量（） 1）最小误差2）中误差3）最大误差4 3、对明洞衬砌施工，下列论述正确的有（） 1 2）浇筑拱圈混凝土其强度达到2.0MPa 3 4 4 1）左右边墙马口应同时开挖2 3 48m，并且及时施工作边墙衬砌 5、锚杆做拨力试验检查的频率（） 1）按锚杆数1%做拨力试验2）不小于3根做拨力试验 3）同时满足1）和2）条件4）满足1）或2）条件 6、二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（） 1）初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填 2）泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边
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工程物探技术在岩土工程勘察中的应用 近年來，国家对工程建设项目中前期岩土工程勘察工作的要求逐渐增高。传统的勘察技术手段满足不了要求而被逐步淘汰，工程物探技术具有便捷、高精度等优势，在岩土工程勘察领域应用逐渐广泛。本文简要介绍当前阶段岩土工程中常用的工程物探技术、勘测时的具体应用以及细节应用分析。 标签：岩土工程；物探技术；勘察；应用 随着经济社会的发展，工程建设项目的数量逐渐增多，因此对建筑项目的要求越来越高。岩土工程作为工程建设项目的开展的基础，是切实保证工程建设顺利进行的条件。工程物探是以地下岩石层（或地质层）的物理差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩石体的物性参数，达到解决地质问题的物理勘测方法。常用的工程物探技术包括高密度电法探测技术、地震勘探技术、浅层反弹波勘探技术、磁法勘探技术等，这为岩土工程的设计与施工提供了科学、合理的指导依据[1]。 1、岩土工程中常用的工程物探技术 第一，高密度电法探测技术。高密度电法利用的原理是不同岩土体存在的介质差异，在实际的岩土工程勘测时，由技术人员先对所需要勘察的地区进行电场施压，并对勘查区域的电流分布与变化进行记录，通过分析所得数据探测出勘查区域的岩石性质。通常将较高密度的电阻率技术应用在实际操作中，以此保证装置本身大小、位置等勘测数据的准确性。在实际勘测中，可以通过计算地表电阻率来判定岩土本身性质，地表电阻率的计算要通过对地下电流的分布进行监测以此总结出地面电场本身的变化规律。 第二，地震勘探技术。地震波包含反射波和折射波两种，这两种地震波会由于地下介质的密度、弹性而有所不同。技术人员就是根据数据的差异进行分析、总结，以此得出勘测区域的地下岩层的结构、性质、形态。地震勘测是通过观测人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断出岩层的性质。此方法是目前钻探前勘测油气资源的重要手段。 第三，浅层反射波勘探技术。浅层反射波勘探技术采用的原理是通过分析不同类型的介质波得到地下介质的阻抗差异。在实际勘测的操作中，介质波进入地下介质，当遇到密度较大的介质，反射波发生发射并且振幅会有明显的降低。地面工作人员会结合专业知识对所得到的数据进行分析、计算，以此来判断出不同层次的反射层。介质波持续的向下传送，就会相应产生反射波，这些反射波会立即被记录下来。由于介质波通过的不同的介质，并且它本身的传播途径也会产生变化，工作人员可以通过分析变化的过程来得出岩石的性质。浅层反射波勘探技术是目前较为成熟的一种工程物探技术[2]。
《基础工程》试卷A 一、单选题（每题2分，共计10分） 1. 一般认为：埋深不超过（C）m的称为浅基础。 A、4 B、6 C、5 D、3 2. 对采用筏基和箱基的高层建筑实测结果表明，与简化法的计算值相比，上部结构的实测内力一般( A )计算值。 A.大于 B.等于 C.小于 D.小于等于 3. 高层建筑筏基的砼强度等级不应低于（），多层建筑墙《大于10米小于24米》下筏基可采用（ C）。 A.C30，C15 B.C25，C20 C.C30，C20 D.C40，C25 4. 单桩静载荷试验在桩身强度达到设计强度的前提下，对于砂类土不应少于( C )天。 A.15 B.7 C.10 D.14 5. 《铁桥地基规范》规定：一般情况下，钻孔灌注桩的摩擦桩中心间距不得小于(B )倍成孔直径。 A.2 B.2.5 C.3 D.1.5 二、多选题（每题3分，共计30分） 1、岩土工程勘察工作包含（ＡＢＣ） A.选址勘察 B.初勘 C.祥勘 D.普勘 2、地基基础常规设计满足下列条件时可认为是可行的（ＡＢＤ） A.沉降较小 B.沉降均匀 C.基础挠度大 D.基础刚度大 3、防止不均匀沉降损害的建筑措施（ＡＢＣＤＥ） A.设计楼型简单 B.合理布置墙体C．设置沉降缝 D.调整设计标高Ｅ·相邻基础的 间隔距离 4、有关文克尔地基模型下面表述正确的是（ＡＢＣ） A.地基表面某点的沉降与其他点处的压力无关 B.对柔性基础其基底反力呈非线性变化 C.对刚性基础其基底反力呈线性变化 D.对柔性基础其基底反力呈线性变化 5、箱形基础的特点( ＡＢＣＤ ) A.刚度大 B.稳定性好 C.降低沉降 D.充分利用空间
地球物理勘探 一、物探及其分类 二、物探方法简介 三、物探方法的特点: 四、物探方法的应用范围与应用条件 五、物探在工程勘探中的应用
一、物探及其分类 1、地球物理勘探 地球物理勘探，简称物探，是以地下岩体的物理性质的差异为基础，通过探测地表或地下地球物理场，分析其变化规律，来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围（大小、形状、埋深等）和物理性质，达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。 物理性质：岩体的物理性质主要有密度、磁性、电性、弹性、放射性等。主要物性参数密度、磁场强度、磁化率、电阻率、极化率、介电常数、弹性波速、放射性伽马强度等。 地球物理场：物理场可理解为某种可以感知或被仪器测量的物理量的分布。地球物理场是指由地球、太空、人类活动等因素形成的、分布于地球内部和外部近地表的各种物理场。可分为天然地球物理场和人工激发地球物理场两大类。 天然场；天然存在和形成的地球物理场主要有地球的重力场、地磁场、电磁场、大地电流场、大地热流场、核物理场（放射性射线场）等 人工场：由人工激振产生弹性波在地下传播的弹性波场、向地下供电在地下产生的局部电场、向地下发射电磁波激发出的电磁等，发球人工激发的地球物理场。人工场源的优点是场源参数书籍、便于控制、分辨率高、探测效果好，但成本较大。
地球物理场还可分为正常场和异常场。 正常场：是指场的强度、方向等量符合全球或区域范围总体趋势、正常水平的场的分布。 异常场：是由探测对象所引起的局部地球物理场，往往叠加于正常场之上，以正常场为背景的场的局部差异和变化。例如富存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的异常磁场，叠加在正常磁场之中；铬铁矿的密度比围岩的密度大，盐丘岩体的密度比围岩的密度小，分别引起重力场局部增强或减弱的异常现象。 2、地球物理勘探分类 二、物探方法简介 1、重力勘探 重力勘探是研究地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化（即“重力异常”）来勘探矿产、
不一、填空题 1. 组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为_____地球物理变化______。 2. 按照介质的物理性质分类，物探方法可以分为__纵波___、_磁场____、__电磁___、_振动____、__放射____、__地热___大类。 3. 工程物探的特点主要要求探查目标对象_____、埋藏____、分辨率_高___。 4. 电法勘探是以岩、矿石之间的 电学性质 差异为基础，通过观测和研究这些差异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律，从而查明地下地质结构和解决工程地质问题。 5. 电法勘探按照场源分为_天然_____和___人工_____，按电流性质分为___直流____和____交流_____。 6. 影响岩石电阻率的主要因素有：_矿物结构______、___空隙排列_____、__含水性______、_温度______。 7. 高密度电阻率法是集 剖面法 和 测探法 法于一体的一种多装置、多极距的组合测量方法，它具有一次布极即可进行多装置数据采集以及通过求取比值参数而能突出异常信息的特点。 8. 视电阻率计算公式中，I U K MN S ?=ρ，其中K 称为___装置系数________，主要与_电极距____有关。 9. 影响水的电阻率的主要因素是_矿化度______和__温度______。 10. 激发极化法是以岩、矿石的 激发极化效应 的差异为基础，通过观测和研究大地激发效应来探查地下地质情况或解决某些水文地质问题的一种勘探方法，其视极化率的定义为_二次场______和___总场_____比值，它表征了不同岩矿石的激发极化性质。 11. 地下溶洞、采空区等是一种地质灾害，在通常情况下，视电阻率值为高阻，但在实际测量中，常常为低阻，原因是__封闭性不好，有低阻填充物____。 12. 地震勘探按照有效波类型分___反射波_______地震法、_折射波_____地震法和__投射波___地震法三种。反射波地震勘探,首先用人工方法使__人工方法使地表________产生振动,振动在地下__传播______形成地震波,地震波遇到岩层__分界面_______时,会产生__反射____成反射波.反射波到达地表时,引起地表的_质点振动________.检波器把地表的__机械振动_______转换成____电信号_______,通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里, 记录在磁带上的,这就成为_____数字__________地震记录。对数字磁带地震记录,用电子计算机进行地震资料__处理_________,得到各种时间剖面,再对时间剖面进行地震资料___解释_______,并根据解释的结果做出工程设计，完成地震勘探。 13. 物体在外力作用下发生了_____形变_______,当外力去掉以后,物体能立刻__恢复__原状,这样的特性称为___弹性________.具有这种性能的物体叫___弹性波_______；弹性体在___外力______作用下所发生的___体积______或___形状_____的变化,就叫做_____弹性________形变. 14. 根据炮点和接收点的相对位置,地震测线分为__纵测线___和____非纵测线观测系数___两大类。 15. 地震勘探工作主要分为_采集___， 处理 和_解释 三大部分工作。 16. 炮点和接收点之间的___相对位置______关系,被称为___观测系数________ 17. 反射系数的大小取决于弹性分界面上下地层的__波阻抗______的大小.
工程勘察中物探方法的应用于春友 发表时间：2019-04-16T10:33:30.737Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：于春友 [导读] 物探方法的探测对于各种场的变化及利用具有重要的现实作用，如电场、磁场、重力场等方面，这种场源有人工的，有天然的。黑龙江省第一地质勘查院黑龙江牡丹江 157011 摘要：作为一门新兴的勘探技术，工程物探能够检查地球物理场变化找出地质问题并加以解决，我国岩土勘察中广泛应用这项新兴的技术已经取得较好的成果。在工程勘察中物探方法作为辅助手段，根据前期物探结果，有利于提高勘察工作效率及降低成本。在我国工程勘察技术和质量不断升级的背景下，我国工程勘察逐渐在工程行业得到了普及和推广。在勘察技术得到推广的过程中，尤其是工程勘察技术中的物探技术得到广泛的好评和肯定。鉴于此，本文对工程勘察技术中的物探技术进行相关分析，并对工程勘察物探技术的使用提出可行性建议。 关键词：工程勘察；物探方法；应用 1引言 物探方法的探测对于各种场的变化及利用具有重要的现实作用，如电场、磁场、重力场等方面，这种场源有人工的，有天然的。地质体的空间结构和物质成分的变化导致场的变化。因此在一定的基准面探测其场的变化，则可对地质体的空间结构和物质成分的变化进行推论。工程物探技术从属于地球物理勘察技术，针对现阶段的地质问题，一般采用这种技术来勘察地球物理场变化从而找出解决问题的办法。通过物探技术，全面彻底地了解这些变化。物探技术的技术方法十分广泛，在我国，这些技术已被广泛应用于岩土工程测量和勘察工作中，且已经取得十分优秀的成果。 2物探技术应用于岩土工程的分析 2.1检测应用分析 对岩土的的检测是工程物探技术应用于岩土工程的基本工作，主要检测工作有评价地基加固效果的检测、路基密实度检测、基桩质量检测，在检测工作进行过程中，要严格遵守正确的测量方式。从现阶段的技术水平而言，对于岩土工程应用工程物探技术检测的主要方式有地质雷达检测法、瞬态面波检测等方面，检测工作要在岩土工程开始前和结束后要全面开展，利用岩土工程开始前后的不同数据进行全方位对比和仔细研究，找出不相一致的数据。针对不相一致的数据一定要仔细找出具体原因，做好总结工作。 此外，检测工程建筑裂缝还可以利用电磁波检测法，工程物探技术在控制建筑质量工程工作中同样起着十分巨大的作用。一般情况下，检测建筑工程质量时应用的工程物探技术主要有声波测桩检测法和动力测桩检测法，其共同的检测原理是分析被测对象传递出的弹性波和反射特征还有传递速度的不同检测应用于工程的混凝土质量是否合格。工程物探的检测方法不但花费较低、工艺上简便易行而且对于工程的检测效率非常高，适合应用于检测整体工程，因此工程物探技术的检测应用十分广泛。 2.2实际应用分析 钻探勘察法是应用在岩土勘察中的传统方法，使用的时间长久，缺点是勘察结果的连续性不强，从而影响对于勘察结果的全面分析，加大对于地质情况分析的难度。为了更加连续的获得勘察结果，更加简便地分析全面的地质情况，我们可以在岩土勘察中使用工程物探技术，工程物探技术不但可以连续获得勘察结果，其勘察的准确性也大大高于传统的钻探勘察法，漏洞很少。此外，工程物探技术的应用范围要超出传统的钻探勘察法，其不受地形和天气因素的限制，操作性强，精确度较高，最关键的是勘察成本较低，吸引了市场的注意力，工程物探技术迅速在岩土勘察工作上迅速铺展开来。在以后的勘察工作中，工程物探技术能够和传统的勘察方法相结合，争取勘察更广泛的地质情况。工程物探技术采用高密度电勘察法和地质雷达勘察法进行工程勘察。 3布置物探工作应注意的问题分析 在岩土工程勘察项目中先期投入物探工作能够大大提高钻探工作的效率和准确性，但物探方法有很多，投入物探方法需要策划和设计，而且物探方法是间接的勘探方法，物探结论是对异常的推论，因此物探方法是不能完全替代钻探的。因此，选用物探方法应注意如下问题： 3.1选用物探方法应有针对性 物探方法在岩土工程勘察中的作用是毋庸置疑的，布置物探方法应该有针对性，而不应该滥用，更不能任意夸大或缩小物探方法的作用。物探方法的选择应具备主要的物性前提和场地条件，例如潮湿的地面对于地质雷达勘测会产生明显的干扰，应采取适当措施降低干扰或采用其他的物探方法，而在煤矿采空区进行勘探发现低阻异常既要考虑到可能是采空区反应，也要考虑到是否为煤层的影响。某一物探方法获得的解释成果不能简单地否认另一种方法所确定的异常的存在，即物探方法之间只是对异常的补充而不是对异常的否定。 3.2物探推论需要验证多种物探方法 综合勘测确定的异常并不能保证推论100％正确，验证仍是最需要的关键环节，在没有验证的情况下，物探异常的推论仅仅是一种理论和经验的推断。 3.3选用物探方法要综合考虑经济性 通常在地质情况简单的情况下，如果由一种或一种以上的物探方法能获得较一致的异常反应，是没有必要投入更多的物探手段来重复获得同样的异常认识的，物探方法同样也需要成本。在实际工程中投入物探方法应提倡够用就行。 4岩土工程应用发展方向 工程物探技术能够在保全被测对象的情况下对地质情况进行非常全面的测量，这就大大优于传统的勘察技术。此外，其高精确度、高工作效率和低廉的勘察成本都使其拥有非常广阔的发展前景，并且科技水平的逐渐提高，工程物探技术的水平和精确度还在不断提高。以下简要分析工程物探技术的发展方向。 4.1地震波层析成像勘察 使用地质钻探法在浅层成像仪的帮助下对岩土工程剖面测试和勘察就是地震波层析成像勘察。此种勘察方法能够摆脱地标障碍物和岩土风化层给勘察工作带来的影响。从现阶段的勘察实践工作来看，由于受井深和其附近的电缆的影响，地震波层析成像勘察所测量的岩土
（建筑工程管理）工程物探基础方法及案例分析
反射波法、折射波和透射波法在工程勘查中的基础方法 原理及其实测案例分析 前言 地震勘探是通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油和天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来，对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。目前的流行的地震勘探方法主要有反射波法、折射波法、透射波法、瑞雷波法和桩基无损检测法。本人认为桩基无损检测法实际上也是应用地震波发射波法检测桩基的完整性，故在本文中擅自将桩基无损检测法归纳入反射波法当中。 二、正文 1、反射波法的应用 反射波法是利用地震反射波进行地质勘探的方法。通常在激发点附近，即深层折射波的盲区以内接收反射波。在巨厚沉积岩分布的地区，壹般在几公里的深度范围内能有几个到几十个反射界面，故能详细研究浅、中、深层地质构造。根据反射波的资料，可求地震波在覆盖层的传播速度和大段地层的层速度，进而能准确地求得界面的埋藏深度且进行大段的地层对比。由于反射波法壹般在激发点附近观测，受激发时产生的干扰及地表结构的影响较大，故随时都必须注意消除干扰，以获取质量良好的反射资料。 1、1桩基无损性检测 下面例举利用地震反射波法进行桩基完整性检测的试验: 1、1、1桩基无损性检测原理 桩基础是建筑结构工程重要的基础形式之壹,由于工程地质及施工技术等方面的原因,部分桩常出现断裂、离析、夹泥、缩颈,严重影响基桩的承载力。为了保证工程质量,需要对基桩进行检测。对于桩基的低应变动态检测通常采用低应变反射波法。它的主要检测方法是通过激励锤在桩顶施加激振力,在桩顶产生压缩波。该波沿桩身向下传播过程中,遇到不连续界面、截面大小发生变化至桩底时,由于波阻抗发生变化,将产生反射波。利用传感器、信号线及数据采集系统将反射波的时程、幅值和波形特征记录下来,然后通过分析系统来判定桩的完整性情况。 反射波法的理论基础是壹维波动理论,当弹性波沿着垂直截面的方向从壹种介质到另壹阻抗不同的介质,在界面将会产生扰动,分别以反射波和透射波在俩种介质中传播。 （杆的壹维波动微分方程） （通解采用行波形式） 波的阻抗其中ρ为桩的质量密度,c为波速,A为面积,根据阻抗发生变化界面处的连续条件可得: 其中Z1和Z2分别桩界面变化处的上、下部的阻抗。当VR和VI同号,说明反射波和入射波同相位,即Z1>Z2,桩阻抗由大变小,此处桩发生了断裂、砼离析、夹泥、缩颈或摩擦桩底反射。当VR和VI异号,说明反射波和入射波反相位,即Z2>Z1,桩阻抗由小变大,此处桩发生了嵌岩桩底反射或扩颈。 假设桩为壹维线弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C=E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC;推导可得桩的壹维波动方程: 假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质Ⅰ(阻抗为 Z1)进入介质Ⅱ(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射 波Vt。 令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有
1. 组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在 差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为_____地球物理变化______。 2. 按照介质的物理性质分类，物探方法可以分为__纵波___、_磁场____、__电磁___、_ 振动____、__放射____、__地热___大类。 3. 工程物探的特点主要要求探查目标对象_____、埋藏____、分辨率_高___。 4. 电法勘探是以岩、矿石之间的 _____ 差异为基础，通过观测和研究这些差 异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律，从而查明地下地质结构和解决工程地质问题。 5. 电法勘探按照场源分为_天然_____和___人工_____，按电流性质分为___直流____和 ____交流_____。 6. 影响岩石电阻率的主要因素有：_矿物结构______、___空隙排列_____、__含水性______、 _温度______。 7. 高密度电阻率法是集剖面法和测探法法于一体的一种多装置、多极距的组合测量方法，它具有一次布极即可进行多装置数据采集以及通过求取比值参数而能突出异常信息的特点。 8. 视电阻率计算公式中, ，其中K称为___装置系数________，主要与_电极距____有关。 9. 影响水的电阻率的主要因素是_矿化度______和__温度______。 10. 激发极化法是以岩、矿石的激发极化效应的差异为基础，通过观测和研究大地激 发效应来探查地下地质情况或解决某些水文地质问题的一种勘探方法，其视极化率的定义为_二次场______和___总场_____比值，它表征了不同岩矿石的激发极化性质。 11. 地下溶洞、采空区等是一种地质灾害，在通常情况下，视电阻率值为高阻，但在实际测 量中，常常为低阻，原因是__封闭性不好，有低阻填充物____。 12. 地震勘探按照有效波类型分___反射波_______地震法、_折射波_____地震法和__投射波 ___地震法三种。反射波地震勘探,首先用人工方法使__人工方法使地表________产生振动,振动在地下__传播______形成地震波,地震波遇到岩层__分界面_______时,会产生__反射____成反射波.反射波到达地表时,引起地表的_质点振动________.检波器把地表的__机械振动_______转换成____电信号_______,通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里, 记录在磁带上的,这就成为_____数字__________地震记录。对数字磁带地震记录,用电子计算机进行地震资料__处理_________,得到各种时间剖面,再对时间剖面进行地震资料___解释_______,并根据解释的结果做出工程设计，完成地震勘探。 13. 物体在外力作用下发生了_____形变_______,当外力去掉以后,物体能立刻__恢复__原
工程物探技术在岩土工程中的应用论述 发表时间：2018-10-10T09:42:28.570Z 来源：《建筑模拟》2018年第20期作者：崔华江 [导读] 本文就重点围绕着岩土工程中工程物探技术的应用进行了简要的分析和论述，希望具备一定参考价值。 崔华江 浙江文和环境建设有限公司 12300 摘要：岩土工程项目中工程物探技术手段的应用是比较重要的一个方面，这种工程物探技术的应用确实能够发挥出较强的作用效果，其能够针对地质资料等内容进行详细分析解读，如此也就能够有效提升其后续岩土工程项目建设的可靠性，解决后续施工操作中可能遇到的各类问题和缺陷，确保其施工流畅有序。本文就重点围绕着岩土工程中工程物探技术的应用进行了简要的分析和论述，希望具备一定参考价值。 关键词：岩土工程；工程物探技术；应用 引言 随着当前我国科学技术的不断发展，物探技术同样也取得了较大的进步，从工程行业角度来看，这种物探技术的应用也能够实现较为理想的优化，尤其是从岩土工程项目的施工建设全过程中来看，其更是能够表现出较强的作用价值效果，有助于提升优化岩土工程项目的落实水平。因此，着眼于工程物探技术在岩土工程项目中的应用进行深入研究，了解其应用价值，并且针对各类核心技术手段进行不断创新优化，如此也就能够提升其作用表现效果。 1工程物探技术在岩土工程中的应用价值 对于岩土工程项目中工程物探技术手段的应用来看，其主要就是指综合运用电学理论以及相关弹性波原理、电磁波原理等进行有效处理，最终促使其能够在工程项目中发挥出较为理想的积极作用效果。在岩土工程项目中，这种工程物探技术手段的运用可以说是一种勘测效果比较突出的新型手段，其能够较好解决岩土工程项目实施建设过程中存在的各类问题和缺陷，针对性较强，能够有效分析判断相应目标具体特点，进而为施工操作提供较强参考效果。结合这种工程物探技术在岩土工程项目中的有效应用来看，其作用价值有以下几点：（1）有助于确定施工参数。在岩土工程项目的具体施工建设过程中，施工参数方面的确定是比较核心的一个方面，围绕着相应施工参数的明确必须要充分参考各个方面的要求和施工标准，而从施工对象角度来看，通过工程物探技术进而也就能够有效提升其分析了解程度，如此也就能够对于后续施工建设中涉及到的结构自振周期、动力参数等进行较好明确，保障后续岩土工程项目施工建设的可靠性效果。 （2）有助于了解施工现场地质状况。在岩土工程项目的建设处理中，其对于施工现场地质的要求是比较高的，如果地质方面存在较大的问题和缺陷的话，很可能会导致最终施工操作出现一些偏差问题，最终岩土工程项目的施工质量效果也会出现较大问题，甚至会导致其在后期应用中出现不稳定问题。通过工程物探技术，进而也就能够有助于了解其具体地质状况，如此也就能够针对地质条件中存在的一些不利问题进行修正优化，确保施工效果。 （3）有助于检验施工质量。对于岩土工程项目施工建设的最终目标来看，确保其施工质量是比较重要的一个方面，为了更好提升其施工质量效果，除了要针对各个岩土工程项目施工操作环节进行严格把关和控制外，还需要重点从施工质量检验层面进行严格把关，调查分析其中可能存在的各类问题和不足，如此也就能够及时进行完善修复，最终切实提升整个岩土工程项目的施工质量效果。 2工程物探技术在岩土工程项目中的应用 在岩土工程项目的施工建设过程中，工程物探技术的应用能够在很多环节中都表现出理想的作用价值效果，其中比较核心的主要有两个方面： （1）岩土工程勘测中工程物探技术的应用。对于岩土工程项目的具体实施建设来看，相应岩土勘测是比较重要的一个方面，这种岩土工程勘测技术手段的应用在以往主要采用钻探方式进行处理，该方式的应用虽然能够取得一定的应用效果，但是应用实效性不强，还很容易出现一些问题和缺陷，如此也就很容易给后续施工检测带来较大的不利影响。因此，恰当运用新型工程物探技术进行有效处理优化也就显得极为必要，应该结合各类技术手段应用的优缺点及其适用性进行分析，保障其能够较好达到相应工程勘测目的。岩土勘测中工程物探技术的应用还能够表现出较为理想的便捷性和经济性优势，如此也就能够为岩土工程项目的施工建设提供更为理想的支持效益，保障其能够得到较好运行。 （2）岩土工程检测中工程物探技术的应用。岩土工程项目实施过程中检测技术的应用同样也是比较重要的一个方面，其对于确保岩土工程项目施工质量极为有效。围绕着岩土工程检测工作的落实而言，其同样也可以借助于工程物探技术进行处理，比如对于地基施工效果、桩基质量以及结构密度等检测分析，都可以借助于这种物探技术进行优化，促使其检测工作能够更为高效可靠，如此也就能够最大程度上推进检测工作的有效落实。在现阶段物探技术手段的应用过程中，可供选择应用的技术手段比较多，可以针对其具体的检测需求进行恰当选取，比如声波检测法以及动力试桩法都能够达到理想的检测目的，并且因为其可以实现较为理想的无损检测效果，不会对于原有施工结果产生威胁，更加具备实用性效果。 3常用工程物探技术 随着当前科学技术水平的不断提升，相应工程物探技术也得到了较大程度上的优化发展，并且也确实体现出了理想的作用性能，其中应用优势比较明显、应用前景比较广泛的工程物探技术主要有以下几类： （1）地震波层析成像技术。在具体岩土工程项目地质检测分析中，恰当运用浅层地震仪进行处理能够达到较为理想的应用价值，其能够利用该类仪器设备进行成像处理，如此也就能够针对其剖面进行测试。从该技术手段的应用过程中来看，其实用性较强，不会受到外界环境中各类因素的影响和干扰，并且能够检测的深度比较突出，成像效果也比较理想，最终也就必然能够有效提升其物探技术应用效果，为岩土工程项目的施工建设提供较强参考。这种地震波层析成像技术手段的应用确实能够表现出较为理想的作用价值，其最初在石油勘探中得到了理想的应用，并且随着该技术手段的不断成熟，其在岩土工程项目中同样也取得了较为理想的地质调查效果，能够全面细致针对相应岩体进行详细稳定评价，确保其具备理想实用性效果。 （2）隧道地震勘探技术。对于岩土工程项目中工程物探技术手段的应用来看，可以合理借助于隧道地震勘探技术进行处理，该技术手
2021年浅谈工程地质勘查物探方法 1资源勘查与物探方法的简单阐述 对于矿产资源而言，其形成过程是非常复杂的，在多年的地质作用下逐渐形成的。在矿产资源的形成过程中，主要有三种形式，即液态、气态以及固态，并且这些状态的物质也是地表或者是地壳中的原生富集物。所以，一般情况下矿产资源主要集中于地表或是地壳，一旦形成，受到地质的长期作用，从而展现出液态、气态以及物态三种性质，并且可以利用现有的技术对矿产资源进行勘探与开采，其在当前的社会发展过程中所发挥的作用是举足轻重的。但是，由于矿产资源的形成过程是比较漫长，并且再生的速度极为缓慢，在被开发之后要再生的话是艰难的，所以，就需要对当前已开发的矿产资源加以珍惜，以免由于过度消耗而造成资源匮乏。 2地球物理勘探方法 2.1瑞雷波法 在瑞雷波法中，可以将其分成瞬态瑞雷波法与稳态瑞雷波法。但是由于稳态瑞雷波法所使用的设备比较笨重，而且花费的成本也比较高，所以在应用方面比较难以推广。而瞬态瑞雷波法具有速度快、使用简便以及分辨率高的优点，在岩土工程勘察以及环境灾害的调查与评估中得到了广泛的应用。在瞬态雷波测试中，利用一个与地面垂直的冲击震源发出信号，再使用两个或者是多个检波器从震源开始的地方，沿着与测线垂直的方向布置直线，并且对一定频率范围当中瑞利波信号进行详细的记录，对有效信息进行提取，然后再利用专门的软
件进行正演或是反演。一般情况下，瑞雷波法常用于层状岩土体的识别与探测当中。 2.2地质雷达 地质雷达的特点是具有较强的抗干扰性、轻便以及分辨率较高，所以在文物考古、地质勘探以及公路质量检测中得到广泛的应用。对于地质雷达而言，其分辨率与探测深度与设备的参数以及电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。当前，在双天线地质雷达中，主要有两种观测方式，即宽角法与剖面法。其中，宽角法观测就是将其中的一个天线进行固定，而另一个天线则沿着测线进行移动，对地下不同层面的反射波的双层走时进行记录，从而将地下介质的电性参数与电磁波传播速度求取。而剖面法就是接收天线以及发射天线对间隔沿测线进行固定并同步移动，移动一步就会得到一个有效的记录，地质雷达度地下探测的时间剖面图像就可以通过整条测线来进行记录，通过这种记录方式能够将测线下方的地下物变化情况准确的反映出来。 2.4瞬变电磁测深法 在电法勘探中，瞬变电磁测深法(TEM)是最近几年发展起来的，它对所采集的数据加以利用，对各个测点在不同深处的视电阻率进行求取，然后形成视电阻率的剖面图，从而对视电阻率异常加以利用，对地下目的物的几何形态加以定位与分辨。在瞬变电磁测深法中，其不仅具有电磁法的高分辨率、强穿透高阻层能力之外，还具有受地形影响小、方便耦合等特点，并且在用人工源随机干扰的话，具有成像
不 一、填空题 1. 组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为_____地球物理变化______。 2. 按照介质的物理性质分类，物探方法可以分为__纵波___、_磁场____、__电磁___、_振动____、__放射____、__地热___大类。 3. 工程物探的特点主要要求探查目标对象_____、埋藏____、分辨率_高___。 4. 电法勘探是以岩、矿石之间的 电学性质 差异为基础，通过观测和研究这些差异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律，从而查明地下地质结构和解决工程地质问题。 5. 电法勘探按照场源分为_天然_____和___人工_____，按电流性质分为___直流____和____交流_____。 6. 影响岩石电阻率的主要因素有：_矿物结构______、___空隙排列_____、__含水性______、_温度______。 7. 高密度电阻率法是集 剖面法 和 测探法 法于一体的一种多装置、多极距的组合测量方法，它具有一次布极即可进行多装置数据采集以及通过求取比值参数而能突出异常信息的特点。 8. 视电阻率计算公式中，I U K MN S ?=ρ，其中K 称为___装置系数________，主要与_电极距____有关。 9. 影响水的电阻率的主要因素是_矿化度______和__温度______。 10. 激发极化法是以岩、矿石的 激发极化效应 的差异为基础，通过观测和研究大地激发效应来探 查地下地质情况或解决某些水文地质问题的一种勘探方法，其视极化率的定义为_二次场______和___总场_____比值，它表征了不同岩矿石的激发极化性质。 11. 地下溶洞、采空区等是一种地质灾害，在通常情况下，视电阻率值为高阻，但在实际测量中，常常为低阻，原因是__封闭性不好，有低阻填充物____。 12. 地震勘探按照有效波类型分___反射波_______地震法、_折射波_____地震法和__投射波___地震法三种。反射波地震勘探,首先用人工方法使__人工方法使地表________产生振动,振动在地下__传播______形成地震波,地震波遇到岩层__分界面_______时,会产生__反射____成反射波.反射波到达地表时,引起地表的_质点振动________.检波器把地表的__机械振动_______转换成____电信号_______,通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里, 记录在磁带上的,这就成为_____数字 __________地震记录。对数字磁带地震记录,用电子计算机进行地震资料__处理_________,得到各种时间剖面,再对时间剖面进行地震资料___解释_______,并根据解释的结果做出工程设计，完成地震勘探。 13. 物体在外力作用下发生了_____形变_______,当外力去掉以后,物体能立刻__恢复__原状,这样的特性称为___弹性________.具有这种性能的物体叫___弹性波_______；弹性体在___外力______作用下所发生的___体积______或___形状_____的变化,就叫做_____弹性________形变. 14. 根据炮点和接收点的相对位置,地震测线分为__纵测线___和____非纵测线观测系数___两大类。 15. 地震勘探工作主要分为_采集___， 处理 和_解释 三大部分工作。 16. 炮点和接收点之间的___相对位置______关系,被称为___观测系数________ 17. 反射系数的大小取决于弹性分界面上下地层的__波阻抗______的大小. 18. 一般进行时深转换采用的速度为___平均速度__________.研究地层物性参数变化需采用__层__速度；用于计算动校正量的速度称为___叠加____速度,它经过倾角校正后即得到___均方根速度___。
工程物探在地质勘查中的应用分析 发表时间：2019-07-23T15:38:05.697Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：石磊 [导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的物探技术有了很大进展，并广泛的应用于地质勘查中，并取得了理想的应用效果。 河北省地质测绘院河北省廊坊市 065000 摘要：随着科学技术的发展，我国的物探技术有了很大进展，并广泛的应用于地质勘查中，并取得了理想的应用效果。本文将从工程物探技术的勘查效果以及勘查方法等方面详细分析工程物探在地质勘查中的应用。 关键词：工程物探;地质勘查;应用 引言 矿山地质勘查是为了确保矿区工程顺利开展施工建设而进行的地质勘查实地考察工作，主要是为了及时规避各类地质安全隐患，并为矿区工程的施工设计提供地质方面的参考。矿山地质勘查工作可以看做是矿区工程建设的准备工作，对矿山工程的质量与经济效益起着决定性的作用。而工程物探技术的应用也为矿山地质勘查工作的开展提供了技术性的支持。工程物探技术是一种较为常见的矿区地质施工技术，该技术主要应用于对矿区工程建设施工现场的环境与地质条件进行勘查。通过工程物探技术的应用，能够实现矿山地质勘查水平的提升从而达到提升矿山工程建设质量的目的。 1工程地质勘查 工程地质勘查主要是针对即将开工进行建设的地点或需要进行开发的区域当中存在的各种地质问题进行全面的分析，为拟开发区域的规划布局或工程项目的选址以及施工图设计等提供工程地质依据和岩土工程参数。为了经济高效的取得准确可靠的工程地质勘查成果，相关工作人员需做以下几方面工作。一是尽量全面的收集本区域的水文地质、工程地质等相关资料，并对其进行综合分析，以便对工作区的水文地质和工程地质条件、地层结构、主要地质构造分布、可能影响场地稳定性的不良地质作用等有一全面系统的初步认识，结合拟建工程特点和具体要求，提出明确的勘查目的和任务，在此基础上有针对性地确定合理有效的勘查方法和工作布置，编写可行的勘查设计或纲要。二是相关工作人员在进行选择施工地点以后，进一步并针对所设计的施工方案与场地进行比较，确认其是否合理，其所使用的技术与方法及后期可能发生的问题因素全部考虑在其中。三是在工程施工的过程当中，很可能因为周围环境及场地自身地质等因素的复杂多变。 2几种工程物探技术及应用分析 2．1大地电磁测探法的应用 大地电磁测探法简称MTI，在应用这一方法时，需掌握以下几点:(1)大地电磁测探法是借助天然电磁场场源，通过观测不同频率电磁场的变化规律，研究分析地中电性结构，进而推断地层岩土特性的一种勘探技术。(2)地球内部电磁波具有趋肤效应，当电磁波在地下介质中传播时，会表现出高频成分衰减快、穿透深度较小等现象。(3)电磁波处于不同频率当中时，会表现出不同的电性信息，因此，当电磁波处于不同深度地质中时，会反映出不同深度的地质信息，相关工作人员通过信息数据变化就能获得地质信息，达到勘探目的。 2.2在浅层地震勘探中的应用 在矿山浅层地震勘探中通常是应用工程地震纵波反射法来实现矿山浅层的物探工作。该工程物探技术的工作原理是利用地震纵波的反射原理，即朝着地下深处进行地震纵波的传播，当地震纵波遇到弹性的反界面会立刻发生反射，通过对反射回来的地震纵波进行接收，然后对这些反射回来的地震纵波的振幅特征以及时频特征进行分析，就可以对该矿区的浅层地质信息有深入的了解，并对该矿区是否存在发生浅层地震的可能性进行准确的判断。例如在某矿区的浅层地震勘探中使用了工程地震纵波反射法对地表以下300米的浅层地表进行了勘探，发现该矿区的浅层地表存在发生浅层地震的可能性，由此判断该地区不适合进行矿区工程的建设。在勘探试验中对该矿区的干扰波进行速度以及频率的数据分析之后，在这些数据的基础上开展该矿区的浅层地震勘探并合理选择工作参数，然后利用模拟滤波全通过的方法记录勘探数据与进行浅层地表地质分析，在记录浅层地表勘探数据时记录长度至少要维持在200米左右。 2.3高密度电法 高密度电法这一技术是将常规的电法作为基础，在此基础上逐渐完善形成的新型勘探技术。此技术是有效的利用地下岩土介质自身所拥有的电性差异所进行勘查的，在相关技术工作人员进行勘查的过程当中，现有其工作人员针对所需进行勘查的位置进行施加点差，通过所进行检测传导电流当中的变化与分布的实况，以此来判断出岩土当中的性质。高密度电法这一技术可以全面的进行测量装置所在的位置、排列及形状大小等，相关工作人员可以通过地下电流所进行分布的情况来精准的探测地面电场所产生变化的规律，能够精准的计算得到地层电阻率，进而由相关工作人员根据地下岩土体电阻率的变化及规律，来判断出岩土所拥有的性质。 2.4雷达物探法的应用 雷达物探法具有操作简单、抗干扰性强等优点，但是雷达的探测深度、分辨率会受地下电磁波传输速度影响。现阶段，雷达物探法具有两种应用方法，一是剖面探测法，所谓的剖面探测法，指的是在勘查过程中，双天线雷达的发射天线、接受天线同时贴着沿线移动，形成全过程移动记录，获得移动图像，工作人员对移动图像进行分析，获得相应地质变化信息。二是宽脚探测法，在利用宽脚探测法进行工程勘查时，工作人员需要将双天线中的一个天线固定，另一个天线随着测线移动，在移动过程中会产生不同反射波，工作人员根据反射波的走势进行分析，形成对地质参数以及电磁波传播效率的准确计算。 2.5大地电磁测探法 此种勘查技术简称MT，是全面的使用天然电磁场场源，通过观测不同频率电磁场的变化规律来进行研究分析地中电性结构、进而推断地层岩土特性的勘探技术。根据地球内部电磁波趋肤效应这一原理，电磁波在地下介质中传播时，其自身所展现出高频成分衰减快，穿透的深度较小，低频成分衰减慢，穿透的深度较大。在不同的频率当中所使用的电磁波，带有地质当中各种不同深度上所带有的电性信息，通过有相关工作人员进行合理的改变频率从而达到最终的勘探目的。 3工程物探应用效果分析 首先，物探技术经济可行，应用成本低且效率高，能准确快速地完成地质勘查工作，勘查结果详细清楚，不会对勘查范围造成破坏，应用效果理想。其次，较之传统的钻探技术，工程物探技术主要是对地下的三维半空间的地球物理场进行测量，通过对物探数据的综合分析，可获得拟勘查场地三维空间的地质信息，为相关工作提供重要参考信息。如在工程施工中，通过工程地质勘查，对即将开工建设的地点当中存在的各种地质问题进行分析，可保障建筑工程的施工质量与安全性。在利用工程物探技术勘查地质信息时，需要注意以下几点:(1)
1 总则 1.0.1为了统一公路工程物探技术要求，保证物探工作质量，制定本规程。 1.0.2本规程适用于任何公路工程的物探工作。 1.0.3工程物探工作，内容应与公路基本建设程序各阶段工程地质勘察的目的和深度要求相适应，程序按准备工作、方法试验、外业生产、内业资料整理、成果报告提交开展，并与地质、钻探等专业密切协作，为工程地质勘察报告的编制提供物探资料。 1.0.4 公路工程物探除应符合本规程外，尚应符合国家和交通运输部颁发的现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1地球物理勘探geophysical prospecting 根据地质体内部的各种物性差异，借助仪器对其天然场或人工场的分布与变化情况进行观测，通过综合分析研究，对地质体的地质情况进行推断、解释的勘探方法，称为地球物理勘探，简称“物探”。 2.1.2 综合工程物探comprehensive geophysical method 采用两种或两种以上物探方法相互配合，对地质体进行综合探测，称综合工程物探。 2.1.3声波探测acoustic prospecting 在水上、地面、井中或孔间，通过探测声波在岩土体内的传播特征，来研究岩土体性质和完整性的物探方法。 2.1.4 电法勘探electrical prospecting 以探测对象的电性差异为基础，对地质体进行探测的物探方法，称为电法勘探，简称“电法”。 2.1.5直流电法D. C. electrical method 以探测对象的直流电场为基础所进行的电法勘探，简称“直流电法”。 2.1.6电测深法electrical sounding 在同一测点上逐次扩大供电极距，使探测深度逐渐加大，得到观测点处沿垂直方