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工程物探
巖土工程物探的分類
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-10-28 16:58:09瀏覽次數:1749
地震波的分類:
(3)自由振蕩波:為駐波,在任意給定時刻內運動的是地球整體
(2)以巖土介質的導電性差異為基礎的直流電勘探方法
(3)以巖土介質的電磁性差異為基礎的電磁類勘探方法
2. 地質雷達:
(1)電磁波反射原理,利用地質介質之間的電磁性質差異,包括導電率、介電系數、導磁 率等參數
3. 電法勘探:
(1)常規電法:點電源、異性點電源、電測深法、電剖面法
(2)高密度電法
(3)并行電法
4. 電阻率剖面法:
是用以研究地電斷面橫向電性變化的一類方法,采用固定的電極距,并使電極裝置沿 剖面運動,可觀測到一定范圍深度內視電阻率沿剖面變化情況。相對電測深法而言,電剖面法適合探測產狀陡立高、低阻體
6. 無線電法:由于介質對電磁波的吸收特征的變化,利用無線電波透視原理,發射并接收一種單頻電磁 波,進行層析成像處理,獲得勘測區域的場強分布和吸收系數分布特征,從而分析其內部結構或構造變化
8. 瞬變電磁法:利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖電磁場,在該一次磁場的激發下,地下 導電體中產生渦流,在一次場消失后,該渦流不會立刻消失,它將有一個過渡過程,隨之將產生一個衰變的感應電磁場(二次場)向地表傳播,在地表用線圈或接地電極所觀察到的二次場隨時間變化及剖面曲線特征,將反映地下導體的電性分布情況,從而判斷不均勻體的賦存位置、形態和電學特征 特點:
(1)穿透高阻能力強
(2)人工源方法干擾小
(3)斷電后觀測純二次場,可進行近區觀測,減少旁側影響,增強電性分辨能力
(4)可用加大發射功法,增強二次場,提高信噪比。從而增強勘探深度
(5)通過多脈沖激發場的重復測量與空間域擬地震多次覆蓋技術應用,提高信噪比和觀測精度
(6)可通過選擇不同視窗進行觀測,有效壓制噪聲,可獲得不同勘探深度 存在問題:
(1)淺層垂向分層能力不強
(2)小邊長同點裝置時測量U/I偏大,計算的視阻率偏小
(3)定量解釋水平有待提高
(1)運用散射的原理
(2)一般采用人工震源,激發點精度高
(3)只需要過濾處理,振幅補償處理即可獲得成果圖
1.2 淺層初至折射波法:
是國內公認的勘測淺層地震構造的有效方法之一。能探測基巖的深度、起伏、巖性接觸帶及斷裂破碎帶的位置和延伸方向,尤其能測定基巖中縱波速度的大小及其分布范圍,從而了解測區基巖的巖性變化和致密程度,廣泛應用于大型工程建設的地基勘探中。
1.3 瑞雷波法勘探:利用瑞雷波的傳播特性來檢測地表下一個波長深度范圍內。巖土的平均剪切波波速隨深度變化的一種方法。在半無限空間彈性介質的地表附近,可存在瑞雷波。沿地表傳播,質點運動呈橢圓形軌跡,成逆向振動傳播。當在地面上施加豎向激震力,產生不同頻率的瑞雷面波,分布子啊彈性界面附近,對地層淺部,尤其對第四系松散堆積層的分層、對水位以下地層的分層及基巖界面的確定具有很高的分辨能力
10.礦井中瑞雷面波技術:穩態瑞雷面波勘探是由高到低逐漸改變振動頻率的瑞雷波勘探方法,而瞬態瑞雷面波勘探是寬頻譜瑞雷波勘探。由于瞬態面波勘探數據采集方便,在井下多采用瞬態瑞雷波勘探,勘探距離在50M以內。
1.4 橫波勘測:同縱波勘測相似,根據波在介質中的傳播特征,分直達波、回折波、反射波、折射波勘探,一般采用測井方式,在解決近地表的地質問題方面具有明顯的優勢和較高的精度
2.1 高密度電法:通過A、B電極向地下供電,然后測量M、N電極間的電位差,即可求得該測點的視電阻率值。特點:測點密度、電極數量遠比常規電阻率法大,可根據需要自動進行電極排列形式、極距及測點的轉換,實現數據的快速采集和微機處理,獲得地下介質電阻率分布情況。高密度電法進行二維地電斷面測量,兼具剖面法與測深法的功能。自動化程度高、數據采集豐富、成本低、效率高、解釋方便、勘探能力強等特點
高密度電阻率法的特點:
l 電極布設是一次完成的
l 能有效進行多種電極排列方式的掃描測量,可獲得較豐富的地點斷面結構特征的地質信息
l 數據采集實現自動化和半自動化,采集速度快,避免人工操作所出現的錯誤
l 可對資料進行預處理并顯示剖面曲線形態,脫機處理后還可自動繪制和打印成果圖件
l 與傳統電阻率方法比,成本低。效率高,信息豐富,解釋方便。能力顯著提高
2.2 三維直流電法:應用現有的直流電儀器和勘探方法,在施工方法上優化改進而來,是傳統直流電法的三維化,可是勘探精度得到很大提高。施工時,進行加密采樣數據以取得三維數據體后,采取電阻率層析成像技術進行資料處理和成圖,該方法在原有儀器設備條件下提高了傳統直流電法勘探的能力,以“時間換取空間上的高分辨率” 與傳統的直流電法勘探而言,該方法具有信息量大、精度高的優點,在工程勘察中應用效果筆記哦啊好,還可延長老式儀器的經濟使用壽命,但同時該法又具有施工量大的缺點,性價比決定其適合與小區域的工程勘察
2.3 巖土體電阻率測試技術:溫納裝置:A B供電極距逐漸加大,以增加勘察深度,測得不同電極距下的視電阻率。采取處理與解釋采用現場作圖的方式,快速測定電阻率及劃分巖性層位。
特點:快速、準確。適合在解決地層劃分和電阻率測試。場地的巖土電阻率是設計接地裝置的重要參數,確定場地的巖土電阻率對電流盡快散入大地,達到足夠小的接地電阻及接地裝置地下部分的合理布局起到十分重要的作用,它沿地層深度的變化規律是懸著接地裝置形式設計的主要依據
27磁法特點:
l 發射和接收裝置都不采用接地電極,是以感應方式建立和觀測磁場,因此航空電法才成為可能
l 采用多種頻率測量,可以擴大方法上的應用范圍
l 觀測磁場的多種量值,如振幅,相位等,可以提高地質效果
(1)在理論上主要研究不同礦井的物理場特性、及部分空間物理場分布特征
(2)在應用技術方面,主要針對不同影響煤礦高效安全性生產的地質因素而開展的物探技術,如構造探查、水文條件檢查等
(4)隨著煤礦生產向深部、復雜地質條件方向采掘時,各種地質問題、安全問題、逐漸增多,要求探查技術不斷的豐富發展
(6)某些地質人員不認同及從事人員較少制約了其推廣與發展
面波的特點:
(1)頻率低、能量強
(2)沿介質表面傳播,質點振動呈螺旋型
(3)具有頻散特征(面波的頻率隨介質速度的改變而改變)
(4)隨著深度的增加表現為指數規律迅速衰減,在水平方向上波呈圓筒狀向四周擴散,為雙曲線(1/R),在深度上的衰減比水平方向上快,在深度上的傳播面波集中在一個波長
(5)在泊松比0.25,面波速度和體波速度比較接近震波CT技術:利用地震波在介質中傳播時攜帶內部信息來重建介質內部彈性信息圖像的探測技術 分類:按所利用的波的參數分類 時間 振幅 ,按內部彈性信息:波速CT、彈性模量CT 品質因子CT 利用地震波CT技術探測圍巖破壞規律的前提:速度差異、彈性差異
電法在工程中的應用過程:
(1)獲得電性成果:測線設計、現場施工、數據處理
(2)分析解釋:確定電性差異值、圈定異常區、高阻/低阻 高極比/低極比、對異常區定性 定量分析 得出相關結論
(3)驗證探測雷達(地質雷達法):利用高頻脈沖電磁波探測地下介質分布(1-幾十m)探地雷達與反射地震法的區別和聯系:
(1)原理上要求介質的反射系數不為零
(2)都是基于波的反射現象,前者為高頻電磁波后者為彈性波
(3)傳播的幾何原理相同
(4)地震源是接觸式,探地雷達是非接觸式,所以地質雷達適應性較強
(5)地震勘探深度比地質雷達大
(6)數據處理的成果和類型相似。
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