物探工作方法技术
工程物探技术方案
工程物探技术方案一、前言工程物探是指利用地球物理、地球化学、卫星遥感和地质勘探等技术手段，对地下的成土、岩石、岩土工程和地下水等进行探测、勘探和评价的一门综合技术。
其研究目标是为了对地下构造、地质体、地下水、地下储存等进行合理的探测、分析和评价，以支持地质灾害防治、地下资源勘探开发和地下工程建设等工作的进行。
在以往的工程物探技术方案中，针对不同的地质地貌情况，采用不同的物探技术手段。
本文将从地球物理勘探、地球化学勘探和卫星遥感技术方面，提出一套综合应用的工程物探技术方案。
二、地球物理勘探技术地球物理勘探是指利用地球物理勘探设备和方法，对地球体内各种物理场的异常进行探测、观测和测定的一种地质勘探方法。
在工程物探中，地球物理勘探技术主要用于探测地下构造、岩土工程和水文地质等方面。
地球物理勘探技术主要分为地震勘探、电磁勘探和地磁勘探等多种方法。
1. 地震勘探地震勘探是一种通过地震波的传播和反射，来探测地下物质性质和地下构造的一种地球物理勘探方法。
在工程物探中，地震勘探主要用于探测地下岩体的裂隙、空蚀和岩层的变形情况。
针对地震勘探的应用，可以采用地震勘探仪器和地震勘探仪进行测量，获取地下岩体的地震波速度、波幅和地震波反射情况等数据，从而得出地下岩体的构造特征和地质结构。
2. 电磁勘探电磁勘探是一种通过电磁场的变化，来探测地下物质性质和地下构造的一种地球物理勘探方法。
在工程物探中，电磁勘探主要用于探测地下水、地下矿产和地下矿体等方面。
针对电磁勘探的应用，可以采用电磁测深仪和电磁勘探仪进行测量，获取地下电磁场的异常情况和变化规律，从而得出地下水文地质和矿产资源的分布情况。
3. 地磁勘探地磁勘探是一种通过磁场的异常变化，来探测地下构造和地下物质性质的一种地球物理勘探方法。
在工程物探中，地磁勘探主要用于探测地下岩层的变形、地下裂隙和地下储层等方面。
针对地磁勘探的应用，可以采用地磁测量仪和地磁勘探仪进行测量，获取地下地磁场的异常情况和变化规律，从而得出地下岩体的构造特征和地质结构。
物探方法技术
3、物探技术
• （1）、测区范围 • （2）、比例尺（网度） • （3）、物 （5）、质量要求
精品课件
3、物探技术
• （1）、测区范围：
•
要有正常场
• （2）、比例尺（网度）：
•
线距：1-3线有异常
•
点距：3-5个点有异常
• （3）、物探精度：
1、物探的应用条件
• 物探的应用前提条件（重点） ：
• （一）、必要条件：
•
１、要有物性差异；
• （二）、充分条件：
•
２、目前仪器技术条件下，能测出异
常：
•
（1）场源体要有一定的规模，
•
（2）场源体要有一定的埋深比，
•
（3）仪器要有一定灵敏度；
•
３、干拢要小或能压制或能分辨异常；
•
4、环境条件允许。
大定源回线法 电磁偶极剖面法 EH-4－高频大地电磁法
备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
精品课件
4、地震勘探
• －－以岩石、矿石、土（介质）之间的弹性 差异为基础，通过观测与研究地震波的时空
变化规律来解决地质问题的方法。
• －－用途：地层分层；
•
地质构造；
•
寻找油气田、煤田；
•
水文、工程地质问题等。
精品课件
2、工程中的应用
• （1）、地基勘察中的应用 • （2）、施工工程中的应用 • （3）、工程检测中的应用
精品课件
（1）地基勘察中的应用
• 1）土、石界面划分
• 2）土的空间分布及性质
•
土的土的空间分布：垂向；横向
•
土的性质：粘土、软土、砂土等
物探工作方法
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。
参与平均的一组ηs中，最大值与最小值之差与平均值之比不得超过n2∙M，在需要用均方误差衡量观测质量的地段，最大值与最小值之差不得大于n2∙ε。
常用物探方法的工作原理
常用物探方法的工作原理1、瞬变电磁法：时间域电磁法（Time domain Electromagnetic Methods）或称瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），简写为TEM。
它是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歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。
其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题。
其工作原理为：通过地面布设的线圈，向地下发射一个脉冲磁场（一次场），在一次场磁力线的作用下，地下介质将产生涡流场。
当脉冲磁场消失后，涡流并没有同步消失，它有一个缓慢的衰减过程，在地表观测涡流衰减过程所产生的二次磁场，即可了解地下介质的电性分布。
该二次场衰减过程是一条负指数衰减曲线，如图1所示。
图1 二次场衰减曲线图一般来说，对于导电性差的地质体，二次场初始值较大，但衰减速度较快；反之，导电性良好的地质体，二次场初始值小，但衰减速度慢（图2)。
瞬变电磁场这一特性构成了TEM区分不同地质体的基本原理。
二次场的衰减曲线早期主要反映浅层信息，晚期主要反映深部信息。
因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电位的垂向变化。
图2 瞬变电场随时间衰减规律与地质体导电性的关系仪器野外工作方法及原理见图3。
主机通过发射线圈向地下发射烟圈状磁脉冲，当磁脉冲遇到不均匀导电介质时形成涡流场，仪器断电后，涡流场衰减过程中形成的二次场以烟圈状辐射，接收线圈接收到返回地面的二次场信号并将其传输给主机进行处理、显示。
图3 仪器工作原理图瞬变电磁法的特点表现为可以采用同点组合进行观测，使与探测目的物耦合最紧，取得的异常响应强，形态简单，分层能力强；在高阻围岩区不会产生地形起伏影响的假异常，在低电阻率围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；线圈点位、方位或接发距要求相对不严格，测地工作简单，工作效率高；有穿透低电阻率覆盖层的能力，探测深度大；剖面工作与测深工作同时完成，提供了更多有用信息。
物探工作简介
利用地下水在不同地质体间的流动规律， 对地质构造、地层界面等信息进行探测和 分析。
物探工作设备
数据采集设备
包括各种传感器、测量仪器等，用于采集物探数据。
数据处理设备
包括计算机、软件等，用于处理、分析、解释采集到 的数据。
辅助设备
包括交通工具、通讯设备等，用于保障物探工作的顺 利进行。
03
物探工作实例
数值模拟与虚拟现实技术
数值模拟和虚拟现实技术的应用将使物探工作更加直观、 形象，能够更好地模拟地质体特征和地下结构，为地质勘 探和资源开发提供更准确的指导。
跨学科融合发展
地球化学与地球物理相结合
地球化学方法能够提供关于地下隐伏构造和矿产资源分布的更多信息，与地球物理方法相 结合能够更好地综合分析地质体特征和地下结构。
综合运用多种方法
综合运用多种物探方法可以相互印证和补充，提 高物探解释的精度和可靠性。
物探工作的标准化和规范化
制定标准操作流程
01
制定标准操作流程可以规范物探工作的各个环节，确
保数据的准确性和一致性。
强化质量管理体系
02 强化质量管理体系可以确保物探工作的质量，提高工
作效率和客户满意度。
推广行业规范
02
物探工作流程与技术
物探工作流程
现场勘查
对探测目标所在区域进行实地 勘查，了解现场地形、地貌、 地质等特征。
数据处理
对采集到的数据进行处理、分 析、解释等，提取有用的信息 。
探测目标分析
对探测目标进行详细分析，确 定探测任务、目的、要求等。
数据采集
根据探测任务和技术要求，选 择合适的物探方法和技术进行 数据采集。
结果评估
对处理后的数据进行评估，判 断探测结果是否符合要求，提 出改进意见。
物探工作方法与技术
1、1∶1万激电工作方法技术（1）仪器激电工作使用WDFZ-2激电发射机和WDJS-1微机激电接收机。
接收仪开工作前分别用标准信号发生器进行校验和一致性检测，检测合格的仪器方可投入使用。
（2）测网或剖面布设激电剖面布设在具有寻找金属硫化物矿产前景的矿化蚀变带上，主要以激电剖面和电测深为主。
应尽量垂直于极化体的走向、地质构造方向或垂直于其它物化探异常的长轴方向，尽可能的与已有勘探线或地质剖面重合，提高异常解释水平和成果的有效性。
线距要求100-200米，点距40米。
（3）测点观测方法技术激电剖面工作采用中梯测量装置，AB=1200米，测量范围为AB 极间2/3AB区间。
发射机供电(测量)周期为8s，接收机测量叠加次数2次，延时100ms，采样宽度40ms。
其它技术要求严格按《时间域激发极化法技术规定》执行。
（4）精度要求与质量检查方法激电中梯方法各项工作实际技术指标如下表。
表4－13 激电及电阻率测量精度指标激电野外质检工作应与原始观测同步进行，质量检查采用一同三不同的质检方式，即同点位、不同仪器、不同时间、不同操作者，检查量为3％。
（5）电法资料整理主要包括仪器一致性资料的计算，视电阻率计算，精度统计及接口处理等内容，其视电阻率计算中的K值应经100%的对算，确保无误。
视电阻率计算采用以下公式：K =2π / (1/AM－1/AN－1/BM＋1/BN)Ps＝K×Vp/I电法资料的处理主要用于确定视极化率的背景场和对极化体的正演。
背景场的分析可选用趋势面分析（一般用二次）或数理统计的方法进行，以提供划分局部异常的基础性资料。
2、1∶1万磁法测量工作方法技术使用G-856质子磁力仪进行总场测量，测量参数为ΔＴ。
仪器试验、检查及测点观测方法技术按前述相关要求进行。
测网布设在筛选的具有寻找铁族元素矿产前景的1∶5万磁测异常中，线距要求100-200米，点距要求在20-50米。
测线应尽量垂直于地质构造方向或垂直磁异常的长轴方向，尽可能的与已有勘探线或地质剖面重合，提高异常解释水平和成果的有效性。
物探的工作内容
物探的工作内容
物探是指利用地球物理、地球化学、地质学等科学方法，探测地下的物质分布、构造特征、物理性质等信息，为矿产资源勘查、地质灾害预测、水文地质调查等提供技术支持的一项专业技术。
物探工作的内容主要包括以下几个方面：
1.地球物理勘探：通过测量地球物理场，如地震波、电磁场、地热场、重力场等，来探测地下的物质分布和构造特征，为矿产资源勘查、地质灾害预测、水文地质调查等提供技术支持。
2.地球化学勘探：通过采集地下水、土壤、岩石等样品，对样品中的化学元素、同位素等进行分析，以获得地下矿产资源的信息，为矿产资源勘查、环境污染监测等提供技术支持。
3.钻探勘探：通过钻探井口，获取地下的岩石、土壤等样本，进行地质分析，
为矿产资源勘查、地质灾害预测、水文地质调查等提供技术支持。
4.数据处理和解释：对采集的地球物理、地球化学、钻探等数据进行处理和解释，形成地下物质分布、构造特征、物理性质等图像和模型，为矿产资源勘查、
地质灾害预测、水文地质调查等提供决策依据。
总之，物探工作的内容非常丰富和多样化，需要综合运用地球物理、地球化学、地质学等学科知识和技术手段，以获取地下物质的信息，为矿产资源勘查、地质灾害预测、水文地质调查等提供有力支持。
工程物探方案
工程物探方案一、背景介绍工程物探是指在建设工程前期，通过对工程区域内地壳物质性质、结构构造及地下水文地质等方面进行详细调查，并利用各种物探方法探测和评价地质构造及其内部性质的技术。
本文将介绍一份工程物探方案，以确保施工过程中的地质风险可控。
二、工程物探目标根据工程项目的特点和需求，本次工程物探方案的目标如下：1. 确定工程区域内地下岩石分布、厚度和性质等参数；2. 评估地下水位、水质和水文地质条件；3. 了解地下构造变化情况，包括断裂、褶皱等；4. 探测地下洞穴、溶洞等地质空洞的分布情况。
三、工程物探方法基于项目目标，本次工程将采用以下物探方法：1. 震源探测法：采用地震波的传播特性，通过地表观测仪器记录震源产生的声波传播情况，从而推断地下岩石层和构造的分布情况；2. 电磁法：利用地下电阻率变化来研究地下岩石、水体等物质分布；3. 地电法：通过测量地下电位差的分布，推断地下介质的性质和构造情况；4. 钻孔取样：在关键地点进行钻孔取样，获取实物样本以进行实验室分析；5. 地雷达法：通过地面向下发射电磁波并接收反射信号来研究地下介质。
四、工程物探方案流程1. 搜集现有数据：收集已有的地质、地球物理等方面的数据，包括地质图、地球物理勘探报告等；2. 选取调查点位：根据工程要求和地理条件，在工程区域内选取适当的调查点位；3. 现场勘测：对选定的调查点位进行现场勘测，包括使用地震仪、电磁仪、电阻仪等设备进行数据采集；4. 实验室分析：将采集到的样本进行实验室分析，获取更详细的地下信息；5. 数据处理与解释：对采集到的数据进行处理、解释和地质模型构建，得出地下结构的分布情况；6. 编写报告：整理分析结果，编写工程物探报告，包括详细的调查过程、数据处理方法和结果解释，为后续工程施工提供数据参考。
五、安全与环保措施在进行工程物探调查时，要注意安全和环境保护工作，具体措施如下：1. 严格按照有关法律法规进行操作，确保工作安全；2. 在进行现场勘测时，采取必要的防护措施，佩戴安全设备；3. 对勘测区域的环境进行评估，减少对生态环境的影响；4. 合理利用资源，提高数据采集和分析的效率，减少不必要的勘测次数。
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1:5000激电中梯剖面测量
1:5000激电中梯剖面测量采用长导线，针对重要异常带、矿化带进行，为寻找隐伏矿提供依据。
1、1:5000剖面敷设
剖面端点用全站仪或GPS RTK布设，用木桩标记；测点采用GPS RTK分段控制、罗盘定向、测绳量距布设，用带有编号的红布标记。
质量检查按“一同三不同”的原则进行，检查点在空间上、时间上大致均匀，总检查量不低于5%，精度要求达到“B级”精度要求，即在相应比例尺图上平面点位限差＜±2.5mm，点位中误差不超过12.5m；相邻点距误差限差10%，均方相对误差不超过5%。
2、野外工作方法
激电剖面法采用中间梯度装置，AB＝1200米，MN=40米，点距=20米。
采用时间域激电测量，正反向标准直流脉冲供电，脉冲宽度2秒。
以上参数可根据野外实际情况，通过现场试验进行适当调整。
激电观测参数为一次电位Vp、供电电流强度I及视充电率Ms，计算视电阻率ρs。
观测时，测量电极MN在供电电极AB的2/3区间移动，旁线距小于AB/5。
全区装置大小、观测参数设置应保持一致。
一条剖面不能在一个供电装置内完成时，每个装置接头处应有三个以上的重复观测点。
供电电流应使二次电位观测值大于最小可靠值，一般应使一次电位观测的观测值绝大部分在30mV以上。
野外要经常检查仪器、导线的漏电情况，对突变点、异常点应进行重复观测和加密观测，确保观测数据可靠。
3、电性参数测定
电性参数测定主要采用露头法测定，有条件时，应采集一定的岩矿石标本，用标本法测定，并分别统计。
每类岩（矿）石标本不少于30块，参数测定的质量评定应以采用某一种岩性测定的全部标本检查结果来衡量，即用基本观测统计出来的常见值与检查观测结果统计出来的常见值相对误差不得超过20%。
4、质量标准
视电阻率观测精度（＜±7％），视充电率观测精度（＜±12％），达到B 级精度；电性参数总平均相对误差≤±20%。
5、执行标准
《时间域激发极化法技术规定》（DZ/T 0070－93）；《物化探工程测量规范》（DZ/T0153—95）。
1/万地面高精度磁测
1、测网布设
测网布设采用RTKGPS布设基线，采用手持GPS结合罗盘定向、测绳量距定出各测点，测点用标有点线号的红布条作为标记。
开工前，应通过试验，了解 GPS 的一致性并确定“三参”改正值，全区 GPS的“三参”改正值要统一。
测地质量检查应采用“一同三不同”的原则进行，检查点在时间上、空间上大致分布均匀，检查量不得低于5%，所定点位的最大平面误差值，在按工作比例尺所作的图上必须不大于2.5mm,相邻点距相对误差不大于25%。
2、磁测工作方法及要求
磁测工作使用质子磁力仪，选择以观测磁场总量异常ΔT为基本参数的高精度磁测方法。
正式生产前和工作结束后，应对所有用于生产的仪器的性能，可达到的观测精度和仪器间的一致性进行现场校验，以保证满足设计书的要求。
仪器校验包括：噪声水平的测定和探头、主机一致性校验及剖面一致性试验。
测区内应设一个基点，应在投入生产的同类型仪器中挑选性能最好的磁力仪进行日变观测，日变观测的采样间隔20s。
每个日变站的T0值一经选定，不应变动。
在一个工作日内，日变观测应始于早校正点之前，终于晚校正点观测之后。
观测结果需进行日变改正。
通过日变改正，把测区的观测值归一到同一时间。
观测人员必须“去磁”，观测时应保证点位正确，遇磁性干扰物（如铁路、厂房、井场、高压线、有磁性的岩坎或磁性堆等）时，须合理移动点位，避开干扰，并加注记以备核查。
观测时如遇事故，仪器性能可能发生突然变化时，应回到震前测过的几个测点上进行重复观测，当确认仪器性能正常后，方可继续观测。
对突变点、可疑点、异常点等应进行重复和加密观测。
3、质量检查
工作质量采用“一同三不同”方式检查，要求均方误差小于5nT，异常区应
用平均相对误差衡量，要求小于5%。
质量检查率不低于3%～5%，精测剖面的检查率应达到10%。
质量检查点的分布要均匀。
当检查结果误差超过设计规定，或在某些地段存在明显误差时，可适当增加检查量；计算均方误差时，可将误差过大的个别点舍弃，但舍弃点不得超过检查点的1%。
4、参数测定
对主要岩（矿）石应进行磁参数测定工作。
磁参数标本应采集新鲜的岩（矿）石，每类岩矿石标本的数量应不少于30块，标本大小应大于6cm见方，但一般应小于10cm见方。
磁参数测定的质量检查率应达10%，以平均相对误差评价测定质量，要求误差小于30%。
其它事项，按中华人民共和国地质矿产行业标准《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T 0071—93）执行。