邹平工程物探设备及方法简介
本次单位配备设备为重庆地质仪器厂生产的DDC-8电阻率找水仪。
本次工作拟采用的物探方法为：
1、联合剖面法
联合剖面装置由两个对称的三极装置联合组成，故称联合剖面装置。其中电源负极接到置于“无穷远”处的C极，正极可分别接至A极或B极。
联合剖面法极距的选择必须考虑到覆盖层的厚度，或地下水的埋深H来确定，一般AO=OB>3~5H。
联合剖面示意图如下，无穷远距离至少为AO距离5-10倍。剖面线垂直于断裂构造，无穷远垂直于剖面线。
2、对称四极电测深
它是在地面的一个测深点上(即MN极的中点)，通过逐次加大供电电极,AB极距的大小，测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS值，研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。电测深法多采用对称四极排列，称为对称四极测深法。在AB极距离短时，电流分布浅，ρS曲线主要反映浅层情况；AB极距大时，电流分布深，ρS曲线主要反映深部地层的影响。ρS曲线是绘在以AB/2和ρS为坐标的双对数坐标纸上。
示意图如下，AM、NB对称向两侧移动，（需在一条直线上）
地球物理反演概述 地球物理反演是近年来发展很快的地球物理学中利用地球表面及钻孔中观测到的物理数据推测地球内部介质物理参数分布和变化的方法。其目的就是根据观测数据等已知信息求取地球物理模型。众所周知，地球物理学中有地震学、电磁学、重力学、地磁学、地热学、放射性学和井中地球物理等学科。尽管地球物理学家研究地球所依据的物性参数不同，方法各异，但就工作程序而言，一般都可分为数据采集，资料处理和反演解释等三个阶段。 数据采集就是按照一定的观测系统、一定的测线、测网布置，在现场获得第一手、真实可靠的原始资料。所以数据采集是地球物理工作的基础，是获得高质量地质成果的前提和条件；资料处理的目的是通过各种手段，去粗取精，去伪存真，压制干扰，提高信噪比，使解释人员能从经过处理的资料(异常或响应)中，较准确的提取出测区的地质、地球物理信息。所以，资料处理是从原始观测数据到地球物理模型之间的必不可少的手段和过渡阶段；反演解释的目的，用地球物理的术语来说，就是实现从地球物理异常(或响应)到地球物理模型的映射，使解释人员能从经过处理的地球物理资料(异常或响应)中提取出获得最接近真实情况的地质、地球物理模型，圆满的完成提出的地质任务。 虽然各种地球物理方法的原理、使用的仪器设备和资料采集方式有很大的不同，但是它们资料处理和反演解释的基础确有许多共同之处。前者的基础是时间(空间)序列分析，后者的基础是反演理论。在本文中只涉及地球物理资料的反演解释，地球物理反演是地球物理资料定量解释的理论和算法基础，也是地球物理资料处理技术的基础之一。 1 地球物理反演概述 地球物理反演理论是近二三十年来才发展起来的地球物理学的一门重要分支，它是研究从地球物理观测数据向量，到地球物理模型参数向量映射理论和方法的一门学科。虽然地球物理问题千差万别，但把地球物理观测数据和地球物理模型参数联系起来的数学表达式，却只有线性和非线性两大类。如以d 表示观测数据向量，m 表示模型参数向量，f 是表示联系d 和m 的函数或泛函表达式，则凡满足 (1)d m f m f m m f =+=+)()()(2121
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、
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
第一章野外工作方法和技术 3.1频率域激电工作程序 3.1.1 踏勘 根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。 3.1.2试验工作 对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。 3.1.3草查与普查 对于１:５万～１:２.５万的大面积草查与普查时，其工作方法的选择以偶极法或近场源法（ＡMＢN）为宜。就某一具体测区而言，应根据地质任务，通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过试验，确定一个适当的极距进行面积性的工作，以迅速得到面积性的资料，达到发现异常的目的。 3.1.4 详查 在普查所发现异常的基础上，开展１：１万～１：２千的详查工作，这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式，以便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进行轻型山地工程揭露。 对精测剖面，可采用偶极装置，根据不同极距（一般４－６个）
的观测结果勾绘出断面图，以判断矿体的埋深、倾向和形态，然后根据综合解释结果建议施钻验证，进而达到对异常的再解释。 在上述工作的同时，还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研究。 一、联合剖面法 图2-10 联合和剖面装置 如图2-10所示，装置系数计算方法和三极装置相同 联合剖面法是两个三极排列AMN∞和MNB∞的联合。所谓三极排列是指供电电极之一位于无穷远的排列。采用联合剖面装置时，可以用A电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远电极C。也就是当A或B供电时，供电迴路中另一电极C位于无穷远。如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时，四个电极A、M、N和B极位于同一直线上（这条直线就是测线），且AO=BO。无穷远极C一般铺设在测线的中垂线上，与测线之间的距离大于AO的五倍（CO＞5AO） 工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距离不变，中点O就作为测点的位置。在每个测点上分别测出AMN∞排列和MNB∞排列Fs、ρs。对于同一极化体，AMN、BMN的测量结果将在极化体上方形成交点。利用这种交点性质和曲线的不对称性可判断极化体的产状、形态。
海洋物探的成长与发展 摘要 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。经过渤海的技术方法试验和北部湾综合物探生产试验，然后在各个海域全面铺开。 以寻找油气资源为主要任务的海洋物探，不仅在引进技术装备、完善勘查方法、提高处理与解释水平等方面作了大量工作，而且进一步开展了海域内的深部调查，工程地质条件调查以及深海大洋多金属结核调查。 在新世纪，高精度的导航定位技术能进行海底高精度探测，能精确定位水面船只和水下探测系统，发展前景很广阔。 关键词 海洋物探设备—marine geophysical prospecting equipment 成长与发展—growth and development 海底探测 正文 海洋物探：海洋地球物理勘探简称“海洋物探”，是通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的新方法之一。目前，用此种方法主要勘探石油和天然气构造及一些海底沉积矿床。海洋物探包括海洋重力、海洋磁测和海洋地震等方法。海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。 海洋物探设备的过去 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。在这3 0年的成长过程中，始终坚持了以油气资源勘探作为中心任务，带动了海洋物探技术方法的进步与发展，发现了近海大陆架地区一系列油气资源，同时也为海洋地质研究提供了丰富的资料。油气资源在我国社会主义经济建设中具有十分重要的意义。特别是50年代中，世界近海大陆架地区的油气勘探活动不断地取得成功，中国海底的油气资源就更具有吸引力。这样，我国社会主义经济建设建设就特出了寻找海底油气资源的任务，而寻找海底油气资源则必须依靠海洋物探来认识与了解海底结构。 1958年，地质部、石油部和中国科学院共同组成了一个海洋物探队，由刘光鼎等同志参加，以青岛海洋研究所为依托，开展海洋地震勘探的各项前期准备工作，并派刘光鼎赴苏联里海考察海洋物探工作。 1960年5月，地质部在塘沽组建第五物探大对，由刘光鼎率领北京地质学院海洋物探教研室等同志组织海洋物探技术工作，系统得开展地震、重力、磁力、电法、放射性以及定位的海上试验工作，确定地震反射的单船连续观测能获取沉积盖层资料。于是，借用海军汾河号登陆舰沿塘沽-黄河口一线开展反射地震的试生产。当时采用了多种定位措施，如抛标、六分仪、无线电相位系统，最后确定使用无线电相位系统，但它受晨昏天电干扰严重，每天的工作时间很短。在此基础上，对渤海展开了还有地震剖面测量，取得对渤海地质结构的初步认识。 应该说明，渤海的海洋物探方法试验，尽管在重力、磁力、电法和放射性方面没有取得
物探方法在地质勘察中的应用分析 【摘要】:物探技术是利用多种地球物理探测方法对地质体进行探测，这项技术在工程地质勘察中越来越受到重视。本文介绍了工程地质人员在地质勘察中如何理解并应用物探方法，使之充分发挥效益。 【关键词】:工程地质；物探；应用 [ abstract ]: geophysical technology is the use of a variety of geophysical methods to detect the geological body, this technology in more and more attention in engineering geological investigation. this paper introduces the engineering personnel in the geological investigation in the understanding and application of geophysical exploration methods, make full play of benefit. [ keyword ]: engineering geology; geophysical exploration; application 中图分类号：p642 1 工程地质工作与物探方法之间的关系 “物探”是地球物理勘探的简称。物探在满足我国资源、环境与工程领域中的需求方面作出了重要贡献。近几年的物探工作围绕资源、环境、工程这三大市场。其仪器装备方法技术取得了长足的进步和发展，为经济社会的发展作出了贡献。传统的工程地质勘察手段有钻探取土、标准贯入试验、双桥静力触探等，这些常规方法也
（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
长沙市城市地下管线补探补测第一标段物探方法试验及仪器一致性检验报告 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司 二〇一五年四月
长沙市城市地下管线补探补测第一标段物探方法试验及仪器一致性检验报告 编写： 项目负责： 技术负责： 审核： 审定：
目录 1.目的 (1) 2.仪器检查 (1) 3.方法试验内容 (1) 4.方法试验数据 (2) 5.一致性检验 (3) 6.一致性检验数据 (3) 7.结论 (5)
1.目的 在长沙市城市地下管线补探补测第一标段（雨花区）项目中，为确保管线探测仪器的一致性和有效性，选择最佳的探测方法，在进入测区探测前，进行了物探方法试验和仪器一致性检验。 2015年4月1日，我公司在在雨花区汇金路西侧进行了物探方法试验和仪器一致性检验，并通知了相关监理人员到现场旁站。 2.仪器检查 在进行试验检验前，首先对投入工程的2台管线探测仪进行了检查。检查结果:仪器各按键、显示屏等状态良好，附件齐全；发射机、接收机自检正常，可以进行方法试验和一致性检验。参加试验及校验仪器的情况见下表。 管线探测仪及编号一览表表1 3.方法试验内容 根据《长沙市地下管线探测技术规程》和本项目的具体要求，我公司组织了物探人员在已知电力管线上用两台探测仪进行了方法试验。本试验对于电力管线采用对比的方式进行，即在已知管线点上分别采用不同信号施加方式对管线探测仪器进行试验。试验中采用的是夹钳法。 （1）收发距的选择。本次试验对夹钳法的最小收发距和最佳收发距进行了试验。最小收发距为夹钳法下的最小收发距，从夹钳的一端开始，每1m观测一次，以一次场的影响程度最小为原则确定最小收发距。最佳收发距为发射机夹钳在无干扰的已知单根电力管线上，接收机沿管线走向方向进行观测，把采用70%法测深的结果与已知深度进行比较，确定最佳收发距。详见最小收发距试验图表及最佳收发距试验图表。 （2）工作频率的选择。本次试验的两台仪器工作频率各不相同，其中RD8000的频率主要有8kHz、33kHz、65kHz、83kHz，RD4000的频率主要有8.19kHz、32.8 kHz、65.5kHz，不同的工作频率对管线探测结果有一定影响。对比各工作频率的探测结果，电力管线探测RD8000应以33kHz为主，RD4000应以32.8kHz为主。 （3）信号激发方式的选择。由于本项目探测项目只有排水和电力类管线，且电力
地球物理勘探方法综述 一、重力勘探 重力勘探是地球物理勘探方法之一，它主要研究地球表面及其周围空间重力变化现象。地表及其周围空间重力变化原因之一是由于地球内部各种岩石密度的不同而引起的，而岩石密度不均往往与地下地质构造、矿产分布等地质因素有关。由于某种地质原因或矿产赋存而引起的重力变化称重力异常。通过研究重力异常的变化特征，从而得到地下地质构造、岩石分布和矿产赋存的地球物理信息，这就是重力勘探的实质和任务。 1重力勘探的理论基础 1.1重力场 重力是经典物理学中的基本概念。当地球表面及其周围空间存在有质量的物体时，就要受到地球质量对它的引力作用，以及地球自转而使它产生的离心力的作用，两者的合力就是这一物体所受的重力。 如图，F表示地球引力，C表示离心力，P表示 重力，则P=F+C。显然，重力场是引力场和离心力 场的叠加。物体所受重力的大小不仅和物体在重力 场的位置有关，而且和其质量m小有关。按照场强 定义，重力场强度（P/m）即单位质量所受的重力大 小。重力场强度和重力加速度概念不同，但其数值 和量纲完全相同，方向也一致。地球物理勘探中所 谓的重力测量，也就是重力加速度或者重力场强度的测量。 一般的，将地球的大地水准面作为一个理想的椭球面，根据地球的大小，质量、扁度、自转角速度计算出大地水准面上不同位置的重力值，把这种重力值的分布称为正常重力场。1979年国际地球物理及大地测量学会确定推荐的国际正常重力公式： g0=978032.7（1+0.0053024sin2φ-0.0000075sin22φ）（×10-5m/s2） 1.2 重力异常 地表重力值是随着地点和时间不同而变化的。根据地表重力变化来进行地质构造和矿产勘查是重力勘探的基本内容。影响地表重力变化的因素主要包括：纬度、海拔、地形、地球的潮汐以及地球内部密度不均。其中地球密度的非均一和各种地质构造、矿产分布有密切联
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.
5.3 物探工作 5.3.1 激电测量 布置于面积性异常查证区内，1：1万测量网度为100×40m，1：2万测量网度为200×40m。采用中梯（短导线）装置，极距AB＝1000-1500m、MN＝40m。观测范围限于AB极距2／3以内，测线长度大于2／3AB时，相邻测段需有2—3个重复观测点。一线供电多线观测时，主测线距旁测线间距应小于AB距的1／5，可以用时间域激电也可以采用双频激电。 1、时间域激电 具体要求如下： （1）参数选择 采用双向短脉冲供电方式，占空比为1：1，供电周期、延时、采样宽度通过该地区实验确定。 （2）发电、整流、发射与接收仪器校验 正式生产前，首先对生产设备进行技术校验，待所有参数满足要求后方可投入生产。要求发电机必须运转正常，输出电压变化不得超过5％；整流器和假负载工作正常；发射机输出功率必须稳定，电流显示应高于±1个字；接收机应性能稳定，抗干扰能力强。正式观测前应进行生产仪器的一致性对比试验，满足要求后方可投入生产。 （3）测量方法 观测参数为一次场电位差（ΔV1）、视极化率（ηs），发射机直读并记录供电电流（I），通过计算装置系数（K），最后用公式ρs=K×△V1/I计算出视电阻率（ρs）。 （4）技术要求 每日开工前与收工后要对供电电极、接收电极、接收线、发射线进行检查，确保不漏电、连接完整；每日供电前或每次布极后，检测AB两极的接地电阻，一般在1000欧姆米时开始供电；遇河流、水塘处导线必须悬空架设，不得放入水中；供电电极入土深度应保证在0.5m以上，测量电极必须接地良好；供电电流、总场电位差、视极化率必须保证三位有效数字；当观测困难时，应检查设备是否正常，查明原因后再继续工作；在野外观测中发现视极化率突变点或极化不稳时应进行重复观测，以合格观测结果的算术平均值作为最终观测结果。参与平
物探方法简介 一、瞬变电磁法简介 1、瞬变电磁法技术原理 瞬变电磁法（Transient ElectromagneticsMethod, TEM）是以地壳中岩（矿）石的导电性与导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律, 来寻找地下矿产资源或解决其它地质问题的一支时间域电磁法。下图即为瞬变电磁法原理的图解。 2、瞬变电磁法应用领域 瞬变电磁法施工简便、低阻探测能力强、精度高、探测深度大（地面1000m、井下150m），井下、井上均可施工。具有许多传统直流电法不可比拟的优点，可应用于： ◆地下水探测。瞬变电磁法可用于找水、咸淡水区分、地下电性
分层、圈定地下充水溶洞； ◆寻找金属矿床； ◆煤层顶底板富水性探测、巷道迎头超前探、圈定煤层采空（塌陷）区； ◆陡倾角、断层、岩脉等地质构造探测。 二、高密度电法简介 其原理与普通电阻率法相同，不同的是在观测中设置了高密度的观测点，工作装置组合实现了密点距陈列布设电极，是一种阵列勘探方法，现场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和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，增加了空间供电和采样的密度，提高了纵、横向分辨能力和工作效率。 在众多直流电阻率方法中，高密度电阻率法以其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在物探领域中发挥着越来越重要的作用。主要应用于： ◆寻找地下水、管线探测、岩土工程勘察； ◆煤矿采空区调查，煤矿井下富水性探测； ◆水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测、建筑地基勘探； ◆涵洞和溶洞位置勘查、岩溶塌陷和地裂缝探测 三、矿井直流电法简介 主要应用于井下，其原理与地面直流电法相似，不同之处为：矿井直流电法属全空间电法勘探、采用本安防爆设备，它以岩石的电性
工程物探
《工程物探》课程地震部分 实验报告 系别：土木工程学院 专业：勘查技术与工程 姓名： 学号：
折射波法实验内容 一﹑实验仪器 检波器、大线、铁锤、炮线、地震仪主机 二、现场仪器布置 1. 振源和一组检波器布置在一条直线上（纵测线），排列相对较长； 2.采用相遇法观测系统接收； 3.检波器用大线与仪器相接，检波器个数与通道数和大线类型有关。 4.振源激振时通过触发开关控制检测仪开始记录。 三、实验参数设置 记录号：工区名称+序号 记录道数：24 每道采样数：1024 采样间隔：0.5ms 偏移距：5m 四、实验数据的整理与编写实验报告 1．实验数据整理步骤 （1）从仪器中把采集的地震记录数据导出，显示、选择质量好的可用于解释的资料，并打印。 （2）在地震记录上解释直达波和折射波，人工读或利用地震波显示软件拾取直达波和折射波的距离和初至时间。 （3）绘制相遇法时距曲线观测系统图。 （4）利用t0 解释法获得地质剖面图。 2.折射波法基本原理 以水平界面的两层介质进行简要的说明，假设地下深度为h，有一个水平的速度分界面R，上、下两层的速度分别为V1和V2，且V2>V1。 如图 4 所示。从激发点O 至地面某一接收点 D 的距离为X，折射波旅行的路程为OK、KE、ED 之和，则它的旅行时t 为：
（1—1）为了简便起见，先作如下证明：从O，D 两点分别作界面R 的垂线，则OA ＝DG＝h，再自A、G 分别作OK，ED 的垂线，几何上不难证明∠BAK＝∠ EGF＝i，因已知，所以： （1—2）和（1—3）上式说明，波以速度V1旅行BK （或EF）路程与以速度V2旅行AK （或EC）路程所需的时间是相等的。将式（1—3）的关系和式（1—1）作等效置换，并经变换后可得： （1—4）这就是水平两层介质的折射波时距曲线方程。它表示时距曲线是一条直线，若令x＝0，则可得时距曲线的截距时间t0（时距曲线延长与t 轴相交处的时间值） （1—5） 2、折射波分层解释的t0法 折射波t0解释法是常用的地震折射波解释方法，它是针相遇时距曲线观测系统采集发展起来的解释方法。 t0法解释的主要原理与方法如下： t0法又称为t0差数时距曲线法，是解释折射波相遇时距曲线最常用的方法之。 当折射界面的曲率半径比其埋深大得很多的情况下，t0法通常能取得很好的效果，且具有简便快速的优点。 如图 6 所示，设有折射波相遇的时距曲线S1和S2，两者的激发点分别是O1和O2，
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
物 探 工 作 细 则
物探工作细则 为保质保量地完成项目中物探任务不断提高物探工作质量，依据物探设计及物探规范规定及调查项目管理制度要求，特制定物探工作细则如下： 一、磁法 磁法生产使用CSC－3型悬丝式垂直磁力仪，属高精度磁力仪。在生产过程中要做到三平一重合：磁棒水平（在零点上）、悬丝水平、仪器水平（两水泡居中）、光系中活动线与固定线（零点位置）重合。 1．生产前仪器性能要在检修、调整完好的前提下严格经过性能检查确定使其达到设计和规范的要求，若达不到必须对仪器格值、稳定性、方位差及机械性能进行全面鉴定并做详细记录。 2．在野外工区营地确定后对仪器一致性（指两台以上）仪器重复测量精度＜±5nT。（指试验点数25－30个点重复观测的均方差）3．当仪器性能检查合格后在营地设分基点一个，然后与镜儿泉南部5公里处磁测总基点进行联测（采用2台磁称往返观测法），并计算联测结果及精度（≤±5 nT）. 4．磁称具体操作步骤： ①摆好三角架,调平圆水泡。 ②放入仪器转到预选方位（在N南±15°内）调平仪器水泡。 ③打开仪器开关，用粗、细旋扭将光系活动线从左至右调到与固定线重合后关上开关，记下仪器测微器上读数，移至下一点工作（为消除仪器机械误差，转动粗、细旋扭对零点，始终使活动标线从左向右对零点）。 ５．每日出工前及收工之后，均要对基点、基点读数，要求转动方位（N东、N西、N东、N西）读准、记全。 ６．野外记录内容、温度准到度，读数准到1 nT (一小格)，点线号工作日期等均要记全。 ７．仪器及角架的保护、保养要求做到经常防震、防潮、防晒。活动旋扭防尘、防油污，搬运时严防碰、撞等，角架要经常擦洗、上油，严防螺纹损坏。 ８．磁法剖面及面积质量检查，应随生产进程及时进行，质检方法及精度严格按设计要求执行。 ９、磁物性工作在面积或剖面工作基本告一段落后，应专门采打磁
工程物探方法综述 摘要 随着经济的发展，工程物探方法显得尤为重要；本文简单介绍了用地质雷达、高分辨率SH 波浅层反射波法、瞬态瑞雷面波法勘探及高密度多波列地震映像法等工程物探方法. 关键词 地质雷达瑞雷波 工程物探 浅层反射勘探 随着我国国民经济的高速发展，城市现代化进程的不断深入，各种城市工程建设方兴未艾，而城市工程建设在规划、设计、施工阶段都必须对建设区域内的地质情况及地下埋设物情况有一个系统的了解，在建设工程中及建成后还必须对工程质量进行检测和监测，另外，在工程抢险、地质灾害调查、考古等工作中都须进行适当的探测工作。工程物探的应用领域大致有以下几个方面： (1)工程地质调查；(2)工程质量检查；(3)环境检测、监测；(4)工程抢险；(5)地质灾害调查；(6)地下、水下埋设物及障碍物探测；(7)地下管线测漏及防腐层完整性检测；(8)水文工程参数测定；(9)考古。 可以毫不夸张的说，工程物探在国民经济高速发展的时代显得越来越重要，现就把常用的工程物探方法简单介绍如下： 1 工程地震勘探 工程上常用的地震波法勘探可分为：高分辨率浅层地勘探、瑞雷波勘探、地震映像、横波勘探四种。 在工程及水文地质调查领域，地震波法勘探经常被用来详细划分第四纪地层、确定目标层的深度、厚度、起伏形态、横向分布，探测异常体的位置和埋深、寻找溶洞、断层及破碎带。 x u y o u j i n
1.1高分辨率浅层地勘探 这里先介绍高分辨率浅层地勘探中的反射波法及折射波法。其主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态和性质。地震勘探相比其它物探方法，具有精度高、解释成果单一的优点。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面(实质是不同地质体的反射波或折射波波速差异)。地震勘探成果同其它物探解释成果一样，由于物理力学指标差异，不同地质体的波速有可能相近，而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同，波速也有可能不同。选择有代表性的钻孔资料能更好的确定剖面中各界线的代表的地质体，从而提高地震勘探解释成果的可靠性，也能够使其成果在邻区或类似地区推广应用，使其优点更好的发挥高分辨浅层地震勘探 在工程地球物理领域的应用极为广泛． 1.1.1浅层地震反射法 浅层地震反射法勘探主要采用多次覆盖技术，是根据水平叠加技术的要求而设计的。水平叠加又称共发射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加，这样可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大地提高信噪比和地震剖面的质量，并且可以提取速度等重要参数。 1.1.2浅层初至折射波法 浅层初至折射波法地震勘探是国内外公认的勘测浅层地震构造的有效方法之一。它能探测基岩的深度、起伏、岩性接触带及断裂破碎带的位置和延伸方向，尤其能测定基岩中的纵波速度的大小及其分布范围，从而了解测区基岩的岩性变化和致密程度等。这是其它物探方法所无法替代的，因此，被广泛应用于陆地和水域中的桥梁、建筑等大型工程建设的地基勘x u y o u j i n
工程物探常用方法及技术 工程物探——工程地球物理勘探的简称，它是以地下岩土层（或地质体）的物性差异为基础，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）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探方法。 按照勘探对象的不同，工程物探技术又分为三大分支，即石油工程物探、固体矿工程物探和水工环工程物探（简称工程物探），我们使用的为工程工程物探。 工程物探技术方法门类众多，它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，工程物探技术的发展日趋成熟，而且新的方法技术不断涌现，几年前还认为无法解决的问题，几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，它又是工程勘察的重要方法之一，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。 常用工程物探方法及特点 ①电法勘探：包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等； ②探地雷达：可选择剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等； ③地震勘探：包括浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法； ④弹性波测试：包括声波法和地震波法。声波法可选用单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波等；地震波法可选用地震测井、穿透地震波速测试、连续地震波速测试等； ⑤层析成像：包括声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像或电磁波速度层析成像等； 地下管线探测 主要检测内容： （1）金属管线探测 地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测，管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点；探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。 （2）非金属管线探测 目前地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。 使用探地雷达具有独特的天线阵技术，可以极大提高探测结果的精度和有效性。 考古探测 利用地下古代遗物与周边物质的物性差异，采用地球物理勘探手段对它们的平面位置、埋深、分布范围进行调查。利用雷达多天线阵列技术，探测的精度高，在小面积精确定位方面有无可比拟的优势；磁法探测能更快、更大面积地揭示地下遗址的面貌，结合已经为考古发掘与考古调查所认识的部分，加以典型影像校正，能更完整地认识遗址的全貌。 主要应用于找出遗址内土城墙、壕沟、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情况。 成都建测科技有限公司拥有领先的无损检测设备与检测系统方案，主要提供工程物探设备、基桩检测设备、建筑检测设备、路基基坑监测设备。