综合物探方法在铜矿矿体勘探中的应用
综合物探方法在铜矿矿体勘探中的应用
在地质找矿的过程中，物探方法目前已成为资源勘探的重要手段。然而，由于单一的物探方法容易受地球物理等限制因素的影响，勘探精度往往无法满足实际工程的需求，故通常采用综合物探的方法应用于各类矿体的勘探工作之中。本文即罗列了几种常见的物探方法，并就其各项性质进行了比较及综合分析，阐述了综合物探方法在铜矿矿体勘探中的应用。
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我国的综合物探方法应用起步于上世纪中叶，当时，国内在铜矿勘探的过程中多采用单一的探测手段，例如50年代初期常用的磁法找矿、后期用到的电法探测浅部硫化矿藏，以及电阻率法探测等，然而受不同地域地质因素的影响，单一的探测方法不免受到各类非矿异常现象的影响。为更好的规避各类异常因素的影响，提升勘探精度，综合物探方法被提出，并逐步广泛应用于地质找矿之中。
1常见综合物探方法分析
1.1高密度电法勘探
由于铜矿的矿组结构及岩性组合的差异，其各自的导电性之间存在不同，故可选用不同样式的电极装置实现视电阻率的探测。常见的高密度电阻率探测装置包括①温纳对称四极装置（图2.1）；②温纳偶极装置（图2.2）；③温纳微分装置（图2.3）；④温纳三极装置（图2.4）。
如前文所述，高密度电阻率法属于电阻率探测法的一种，其勘探优势为数据采集量较普通电阻率法更大，信息量更为丰富，且勘探精度、工作效率均相对较高。例如当铜矿潜伏于断层附近或矿藏内存在岩溶空洞时，可采取此法进行勘探。但由于高密度电阻率法在进行测线铺设时会受到地形因素的影响，因此会对该法的使用形成限制。此外，该法对于接地条件尚有较高的要求，因此增加了应用难度。
1.2浅层地震勘探方法
浅层地震勘探方法在铜矿及其他类型矿体的勘探工作中均有着较为普遍的应用，是一种十分重要的物探方法。勘探工作者利用地震探测波进行地层界面的识别及地层产状的划分，从而对矿区内的地下地质构造状况进行分析。
浅层地震勘探方法在矿产勘探中应用较为广泛，特别是对于地层类型差异较大的区域，具有理想的探测效果。但是该法受地形条件的限制较强，且分辨率往往较低，在实际勘探过程中需与其他方法共同使用，方能实现铜矿的精细探测。
1.3地面高精度磁测
工程物探技术在岩土工程勘察中的应用
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]。
工程勘察中物探方法的应用 于春友
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
工程物探思考题解答
1. 什么是工程物探？ 工程物探，是地球物理勘探的一个分支，它是应用地球物理学的原理进行工程地质调查的一种勘探方法。 2. 物探定义： 以岩矿石间的地球物理性质的差异为基础，通过接收和研究地质体（构造或矿体等）在地表及其周围空间产生的地球物理场的变化和特征来推断地质体存在状态（产状、埋深、规模等）的一种地质勘探方法 3. 常用物探方法有哪些？ 目前常用的方法主要有地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井等。 地震勘探介质弹性差异勘探地震学波场 重力勘探介质密度差异 ?磁法勘探介质磁性差异非地震学 ?电法勘探介质电性差异 ?放射性勘探介质放射性差异辐射场 。地热测量地下热能分布和介质导热性地温场 3. 简述工程物探的应用范围. 1、第四系覆盖层探测； 2、隐伏构造破碎带探测； 3、岩体风化和卸荷带探测； 4、滑坡体探测； 5、岩溶探测； 6、地下水探测； 7、隧洞施工掌子面超前预报； 8、桩基质量检测； 9、4. 工程与环境物探的特点 1、勘探深度、勘探规模变化大，场地条件多变，勘探方法不能拘泥于常规，应灵活多变，综合应用。 2、探测对象结构复杂，具非稳定性或随机性，探测精度要求高，指标参数多，时常要求实时解释。 3、工作环境一般较差，噪声水平较高，场源选择时常受环境限制，要求仪器具有高灵敏度、高精度、高分辨率、高保真，且性能稳定可靠，抗干扰强，智能便携。要求工作人员要有一定的专业技术素质，且具有现场工作经验。 4、工期短，速度快，成本低，效益好。能清晰、无损地描绘探测对象的空间展布状态。 5、要加强新技术、新方法与新装备的研究应用，充分利用现代电子技术与计算机数字处理技术。 5.工程物探的主要研究内容 1、研究地质构造 2、研究介质体的状态和性质 3、环境检测与灾害调查 6. 地震波有哪些类型？简要说明各类地震波的特点 地震波有：纵波、横波与面波，在地震勘探中还有利用转换波、槽波等进行勘探的。 纵波以速度vp传播，其传播速度较其它波快，纵波比较容易激发与接收，地震勘探经常使用纵波来进行； 横波以速度vs传播，其传播速度与纵波相比较慢，横波在液体中不能传播，其与纵波联合勘探，可以得到岩土体的工程地质动态参数，为工程设计提供丰富数据；
工程物探
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、
工程物探技术在地质勘察中的应用解析
工程物探技术在地质勘察中的应用解析 发表时间：2018-08-13T13:26:37.303Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：任长安 [导读] 随着物探方法在工程地质勘察工作中的应用程度不断加深，促使现代地质勘察水平得到了快速提升，也为工程地质勘察工作的顺利开展 河北省水利水电勘测设计研究院天津 300250 摘要：随着物探方法在工程地质勘察工作中的应用程度不断加深，促使现代地质勘察水平得到了快速提升，也为工程地质勘察工作的顺利开展，创造出良好的先决条件。因此，唯有逐步加强对物探方法在工程地质勘察中的应用研究，才能有效推进我国工程地质勘察工作的发展进度，也才能为物探技术的应用范围与应用深度发展，贡献出相应的力量。 关键词：工程物探技术；地质勘察；应用分析 引言 随着经济的日益增长和时代的飞速进步，在工程地质勘察的工作中，物探方法作为一种常用辅助手段，它的实用性很高，被勘测人员广泛使用，起着至关重要作用。本文主要介绍各种物探方法在工程地质勘察中的应用，为工程地质工作者提供一些实质的参考。 1工程物探勘察的特点 受地质条件变化的影响，地质体的物理场将会由此发生变化。例如现阶段自然界中所常见的电场、磁场、重力场以及地震波场等，均是极易受地质条件影响而产生变化的物理场种类。而由于此类物理场的变化，人们便可通过与其相对应的物理勘探方法（电法、磁法、重力法以及地震法等），对工程地质情况做细致化、灵活化、高效化以及精确化的勘测。而在具体工程地质勘察中，物探方法所具备的特点为：其一，工程探测深度相对较浅。涉及到工程中的地质勘探，通常勘察范围在几米至几十米之间。其二，勘测精度较高。通常情况下，工程中对于物探方法的应用精度要求同样较高，若存在较大误差，不仅会影响到工程质量、施工进度等，更会造成人身伤害及财产损失。 2物探方法与工程地质勘察的联系 物探方法为工程地质勘察提供了便利，使工作可以更高效地进行，使我国合理地开发资源并且有效地做大量的环保工作。目前物探方法主要服务于环境保护、资源开发和保护、工程建筑等方面。随着我国科技的不断改革和创新，物探方法在各个方面的应用取得了非常大的实质性突破，不断地促进我国各个领域飞速发展，取得了显著地成果。以往常用的工程地质勘察方法有：标准贯人实验、钻探取土、双桥静力初探等，这些勘探技术都为促进各个行业的快速发展有积极的作用，有时候选择其中一种勘察方法得到的结果很局限，如果可以几种勘察方法结合使用，可以得到更加精确的结果，做出正确的判断，从而提高工程地质勘察的效率和质量。 随着我国综合国力不断提高，对工程建设质量的要求也越来越高，因此在工程项目进行之前，就要对工程地质勘察的准确性严格把关，尽量把误差减小。如果在工程地质勘察阶段出现任何纰漏，都会对工程项目的质量产生巨大的影响。因此要想高效完成地质勘察的任务，必须要把物探方法和地质的相关工作相结合进行。以往都是根据已有的地质资料分析，然后选择地质工作和地点进行下一步的勘察，然而已有的资料记录不是很全面、准确，需要地质勘探的工作人员使用精密专用的仪器进一步勘测，确保勘测结果的准确性，改善勘测的质量，进一步提高工程地质勘察的水平。 3常用物探方法在工程地质勘察中的应用分析 3.1地震波层析成像技术 地震波层析成像技术是一种先进的工程物探技术，主要是通过浅层地震仪对工程地质进行全面勘察。地震波层析成像技术不仅能够准确排除地表的障碍，还能全面分析地层中风化层。勘察人员可以利用地质钻探技术实现对地层的深层次剖面探测。一是电缆长度的限制，另一方面是钻井深度，限制了地震波层析成像技术的发展，对地层进行深层次的勘察，就必须要进行深部钻井，这就要求较深的钻井以及较长的电缆，而一旦钻井深度过大就无法保证电缆传输的稳定，会影响到成像的清晰度，影响勘察精度。近年来，随着钻井施工技术以及远距离输电技术的发展，制约地震波层析成像技术发展的因素影响也越来越小，地震波层析成像技术的应用前景也越来越广阔。 3.2重力勘探 所谓重力勘探，即是利用组成地壳的各种岩体于矿体的密度差异而引起的重力变化进行地质勘探的一种方法。由于此种勘探方法的设定基础为牛顿的万有引力定理，则顾名思义此种勘探方法便被称之为重力勘探法。此种方法所具备的精度程度极高，在应用时，只要勘探地质体与附近范围内的岩体存在密度差异，便可通过精密仪器（重力仪、扭秤等）对重力的异常情况进行精确测量。现阶段，众多工程地质勘探项目中，已经广泛应用重力勘探方法进行勘探工作，且勘察效果优良，勘察结果准确度极高。同时，由于其所具备的特性，使其在工程地质勘察中的应用程度显著加深。例如：将重力勘探与工程拟建区地质以及相关物探资料进行整合后，便可对拟建区覆盖层下的矿体性质与地质构造等进行准确的推断，进而为工程建设做出准确的勘测数据，以供工程设计使用。但需要注意的是，此种重力勘探法仍具有较为显著的缺点，即在天气、地形以及有振动发生的情况下，其勘察的效果将很难确保准确性与科学性。 3.3高密度电法探测技术 该种探测技术也被称为高密度电阻率技术，属于在常规电法基础上衍生出的全新地质勘察技术类型。这项技术本身是通过对岩土介质当中的现存差异，并在具体勘察当中，专门由工作人员借助相应的勘察地点来进行电场施加。然后借助所检测的传导电流变化与分布的情况，判定岩土本身的性质。通常较高密度的电阻率技术能够准确的测量装置本身的大小、位置及排列情况等，还可充分借助对地下电流分布实施监测的情况来深入探测地面电场本身变化规律，从而精准的计算出地表电阻率，最终由电阻率规律来判定岩土本身性质。 以采用物探技术找水实例展开论述：针对某个区域内地层进行地质勘察，发现该地质层相对来说较为简单，并且其表层具体表现为第四系。并且其基岩也主要是由二叠系老山段砂岩与泥岩以及常夹煤层组合而成。所采用的主要物探找水方式是在实际地形和其他障碍地形基础上来进行，具体在东西、南北两个方向进行高密度电法剖面布置，并设定其电极数为120根，其点距需控制在3m的范围。具体的测量当中，针对电性的测量结果主要是南北向剖面基岩相对均匀的电性，并显示无异常情况；东西向剖面产生异常时，主要处于100-160桩号的基岩内部，将呈现出相对低阻异常区域。其电阻率小于150Ω，其中m表示第四系基本状况；当电阻值高达600Ω时，m以上则均为基岩。由此
(建筑工程管理)工程物探基础方法及案例分析
（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
岩溶及超前探测技术在岩溶隧道中的应用
浅谈岩溶及超前探测技术在岩溶隧道中的应用摘要：当隧道穿越可溶性岩层时，常遇到大小不等，部位不同、充填物及充填程度不同和含水量不等的溶洞。它们都给施工带来一定困难，有的甚至是灾难性的。如隧道底部充填深而充填很松软，隧道基底难于处理；有的溶洞岩质破碎，易坍；有时遇到大水囊或暗河，岩溶水或泥沙水大量涌入隧道，形成突水突泥，造成重大伤亡事故；有时遇到填满饱含水分的充填物的溶槽，掘进至边缘时，含水充填物不断涌入隧道，难以遏止，以至地表下沉，山体压力聚增，如大瑶山隧道竖井涌水；有的溶洞、暗河迂回交错，分支错综复杂，范围宽广，处理十分困难，甚至被迫改线等。 关键词：岩溶；超前探测；施工技术 abstract: when the tunnel through the soluble rock, often encountered in varying sizes, different parts of the filling and the filling degree and water content ranging from the cave. they gave the construction of certain difficulties, and some may even be disastrous. filling, such as the tunnel at the bottom of a deep and filled with very soft tunnel substrate is difficult to handle; some cave rock crushing, easy to collapse; sometimes encounter large bladders or underground river, karst water or sediment water influx of the tunnel, the formation of water inrush sudden mud, resulting in heavy casualties; sometimes encountered fill the melting of the
工程物探技术在岩土工程中的应用论述
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
物探方法简介
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
《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，
隧道底部隐伏岩溶探测方案
隧道隐伏岩溶探查方案 一、实施依据 1．《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设〔2008〕105号； 2．《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008； 3．《铁路工程地质勘察规范》 TB10012—2007； 4．《铁路工程不良地质勘察规程》 TB10027—2001； 5．《铁路工程特殊岩土勘察规程》 TB10038—2001； 6．《铁路工程地质钻探规程》 TB10014—1998； 7．《铁路工程物理勘探规程》 TB10013—2004； 8．《铁路工程水文地质勘察规程》 TB10049—2004； 9．其他现行的有关标准、规范、规程、规定等。 二、工作内容及原则 1.隧道施工空间狭窄，围岩存在不稳定性，各类施工机具设备活动频繁，隧道隐伏岩溶探查实施难度较大。因此，隧道开挖后的隧底及洞周隐伏岩溶探查应当根据具体情况采用适宜的方法。 2.对隧底及洞周开挖过程中揭露的大型岩溶工点，原则上有进出溶洞条件的须采用仪器进行跟踪探测，查明其空间形态与洞身的关系，测量精度应满足相关规范要求。 3.采用风枪对隧底及周边岩溶进行探查，是隐伏岩溶探查的最基本手段。 对风枪探查出的洞周异常及无法进入实测的洞周岩溶，原则上采用地质雷达法进一步探查，因地制宜布置测线，探查岩溶异常范围。 4.对隧底埋深较浅（埋深＜3m）的岩溶，需要增加钎探、风镐等手段进行探查。 5.对隧底隐伏较深（埋深≥3m）的岩溶，应采用钻探并结合物探查明岩溶空间形态。
探测隧底岩溶的物探方法主要有地质雷达法、直流电测深法（高密度电法）等。测线原则上沿隧道轴线、左右线中心及边墙脚等布置，开挖过程中分段探查。 6.各种探查方法须提交相应的探查说明（或报告）及相关图件。 7.大型岩溶工点需绘制相应的平面、地质纵横断面图并编写岩溶勘察报告（或说明）。 三、主要技术要求 1．隧底及洞周岩溶测量及素描 （1）工作要求 a.对隧底及洞周发现的溶蚀沟槽、溶洞（腔）、裂隙发育带、地下水发育段等进行测量，绘制洞壁、拱顶、隧底岩溶平、剖面图，比例尺原则上应采用1:50～1:500。 b.素描工作应在测量图件的基础上进行，并完成数码摄像。 c.岩溶暗河（泉）、涌突水点、涌突泥点的位置等应准确测量，水量、洪水期水位等应调查测量。 （2）资料整理要求 a.隧道洞底、拱顶岩溶发育平剖面图（比例尺1:50～1:500）； b.隧道洞壁岩溶发育平剖面图（比例尺1:50～1:500）； c.隧道岩溶洞穴（溶蚀沟槽）实测平、剖面及横断面图（比例尺1:50～1:500）； d.地下水流量等水文测量成果； e.岩溶涌、突水量等测量成果； f.数码影像成果等。 2．工程地质测绘 （1）工作要求 a.岩溶洞穴顶板节理、裂隙分布及充填、胶结程度，岩层产状，
工程物探在地质勘查中的应用分析
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)