环境与工程地球物理勘探01绪论共17页
水文、工程与环境物探(绪论)
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• (2)物探工作具有效率高、成本低的特点；
以往的物探工作为矿产资源的调查、水文地质及 工程地质工作提供了大量的、获得实践检验的重要 资料；尤其是在覆盖地区对研究地质构造、指导勘 探、成井等方面发挥了重要作用，加快了勘探速度， 降低了施工成本，提高了水文地质钻孔的成井率。
在工程勘察方面正确采用物探的方法，不仅可 以减少钻探工作量，而且还能提高勘探精度。
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• （3）物探工作相对而言能从整体上了解隐伏 的勘探目标的全貌，避免钻孔勘探‘一孔之见’ 的弱点；
物探工作能提供勘探区域内二维、甚至三维 的地下岩溶分布状态，克服钻孔‘一孔之见’的 具限性。跨孔声波、电磁波透视法能了解两孔 之间的岩体的完整性，能从整体上评价岩体的 完整性与基础的稳定性。
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(2). 地球物理勘探方法的基本特点
• （1）地球物理勘探是一种间接的勘探方法；
用钻机或其它的机械手段从地下取出岩样来认识地质构 造是直接的勘探方法（或称为侵入方法，invasive method)。 物探无须从地下取出岩样，而是通过使用专门的仪器装备 在地面（或钻孔中）观察由地下介质引起的某种物理场的 分布状态，收集和记录某些物理信息随空间或时间的变化， 并对这些信息的分布特征作出解释和推断，从而揭示地球 内部介质物理状态的空间变化和分布规律，以此来了解矿 产资源的分布及赋存状态、查明地质构造；在工程勘察与 检测方面不会对勘探对象造成破坏。
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2、近似性及概略性：
影响物探资料解释精度的主要原因有：
1. 物探仪器自身的观测精度总是有一定的限度， 其观测数据必然带有一定的误差；
2. 由于受观测系统的影响和限制，观测数据的 空间有限；
环境与工程地球物理勘探01绪论
主讲：甘宏礼
绪
论
地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理 场地的变化来解决地质问题的一种勘查方法。 地球物理场，是指存在于地球内部及其周围的 、具有物理作用的物质空间。 例如，地球内部及其周围具有重力作用的物质 空间，称为重力场； 天然或人工建立的具有电(磁)力作用的物质空间称 为电（磁）场； 质点振动传播的物质空间，称为弹性波场等等。
（3）工程施工或巷道掘进过程中的超前预测。如地铁等地下工 程施工、深基坑挖掘时对沙层、软土层的探查，坝基开挖时软 弱夹层探查，高边坡构造裂隙和卸荷裂隙的探查，隧道掌子面 前方不良地质预报等。 （4）工程施工质量及工程现状的检测。如桩基检测、隧道衬砌 质量检测、混凝土质量检测、锚杆饱和度检测；地下管线探查 ，隧道衬砌状态评估，大坝、水库渗漏探查等。 （5）环境地质方面。包括城市地下水污染、地面沉陷、海水入 侵、放射性污染等问题的调查、预报。 （6）水资源的调查。 （7）考古及文物保护方面的调查。
环境与工程物探目前主要应用于以下方面： （1）区域性地质调查。其目的是为地区（城市） 规划提供第一手资料。其内容包括查明区内主要断 裂构造，主要岩土层展布、基岩风化情况，建筑物 基础的持力层的分布、埋深、厚度和地震小区划等 。 （2）工程地质环境调查。为选址和工程设计提供 基础工程地质资料（包括构造、岩层分布、岩土力 学参数等）；对工程周围可能出现的地质灾害（包 括滑坡、岩溶塌陷、泥石流、地下工程的涌水和塌 方等）进行预测。
环境与工程物探是用于工程地质、水文地质及环境地 质有关问题的一套地球物理勘查方法。 物探方法较早用于水文地质勘探，主要任务是寻找地 下水。随着全世界的人们环境保护意识的加强和环境保护 工作的快速发展，环境地球物理的研究和应用正处在一个 蓬勃兴起的阶段，地球物理方法在环境保护、环境监测和 治理中发挥着重要作用，其应用将越来越广。合理寻找可 用于工农业生产和生活需要的地下水，也是环境地球物理 勘探工作的一项重要任务。 工程物探，也就是在工程中所用的物探方法，由于 现代化建设需要对地质情况进行勘探，物探比钻探等其它 直接的勘察手段更具有快速、经济的优点，有些勘查需无 损，使物探方法在工程建设中大量应用而逐渐形成了一套 地球物理勘探方法。
地质大地球物理勘查课件00绪论
一、应用地球物理学的实质
应用地球物理学（又称应用地球物理勘探、 勘查地球物理、地球物理探矿）—简称物探。
它是以地壳中各种岩、矿石间的物理性质 差异（如密度、磁性、电性、弹性、放射性差 异等）为物质基础的，利用物理学原理，通过 观测和研究因岩、矿石物理性质差异而引起相 应的地球物理场（如重力场、地磁场 、电场等） 在空间上的局部变化（称为地球物理异常）， 就可以推断地下地质构造或岩矿体的赋存状况。 达到地质调查的目的一种应用科学。
●地质体的物性参数（如密度、电阻率、磁 性等）来自 二、物探方法与地质方法之不同点
1、理论基础不同 地质方法：岩石学、构造地质学、矿床学等理
论为基础 物探方法：各种地球物理场的理论为基础
2、工作方法不同 地质方法：对岩矿石露头或岩芯直接进行观测
——直接方法 物探方法：用仪器对地质体引起的异常进行观
测——间接方法
1、简略地说
用专门的地球物理勘探仪器观测物探异常， 研究异常与产生该异常的地质体之间的关系， 就能达到解决地质问题的目的—称为物探。
2、形象地说
在地表(或地表以上)用仪器观测异常，研究 分析异常与异常源的关系，
可以解决以下的问题：
●地质体的形状参数
●地质体的产状参数（如地质体的空间位 置、埋深、走向、倾角等）
❖按物性参数分类 ❖按工作环境分类 ❖按探测对象分类 ❖按场源性质分类
1、按物性参数分类
重力勘探 磁法勘探 电法勘探 地震勘探 放射性勘探 地热勘探
以岩矿石的密度差异为基础 以岩矿石的磁性差异为基础 以岩矿石的电性差异为基础 以岩矿石的弹性差异为基础 以岩矿石的放射性差异为基础 以岩矿石的温度差异为基础
2、地质工作的各个阶段 （1）在小比例尺的地质填图：探测结晶基底起 伏及内部构造；划分大地构造单元（如槽、台 界线）；研究沉积岩构造、追索深大断裂。
环境地球物理勘查技术与方法探究
环境地球物理勘查技术与方法探究在工业化进程中，经济的发展伴随着地球环境的恶化，成为各个技术领域面临的问题。
环境问题的解决一方面靠积极的预防，更要对已经产生的环境污染及危害进行治理，而作为一种环境监测方法，地球物理勘查技术的应用为环境监测与治理提供了技术支持。
本文就环境地球物理勘查技术与方法进行探讨，希望会对我国的环境建设起到一定作用。
标签：环境保护地球物理勘查0前言科技的不断发展带来各项技术水平的不断提高，在环境治理方面也具备了一定的技术支撑。
环境地球物理方法充分的发挥着环境科学与物理技术的两项优势，无论是进行大区域的环境物理变化，还是区域性的环境污染都具备了实用性及实效性的优势，为我国的环境监测以及保护提供科学的技术参考。
1对地下水污染的勘查技术工业的发展与人类各种生活垃圾的出现，直接影响到了地下水源的质量，地下水污染问题也受到各个学术界的关注。
地下水的主要污染源还是工业企业的污水排放以及工业垃圾没有进行进一步处理，其中还包括城市生活中所产生的大量垃圾，对垃圾的填埋直接影响了地下水质。
地下水的质量直接与我们的生活用水息息相关，如果地下水一直受到污染，会使我们的生活水平直线下降，所以，对地下水污染的治理与预防是各个领域都在研究的问题。
而在对地下水污染进行防治的过程中，首先要了解地下污染源的所在地点、污染的严重程度、地下水的流向以及污染源的分布等因素，才能在治理当中制定相应的方案。
1.1对垃圾填埋场的渗漏检测大型的垃圾填埋场会对本地区的土质以及水质产生一定的影响，垃圾渗滤液在渗入地下后会使地层中介质的物理性能发生改变。
通过对地球物理仪器设备的应用，可以检测出垃圾渗滤液导致的介质变化，进而分析出渗漏的范围以及地下水的污染程度，这种方法方便快捷，不需要进行大量的采样和打钻。
而针对不同的垃圾填埋状况以及工作目的，应该选用不同的工作方法。
常用的方法有雷达法、电磁法、放射性法等，可以用来进行污染治理的前后对比当中。
地球物理勘探讲义
处理的目的：消除因重力测量和对相对测量结果进行校 正时引入的各种偶然误差，或与勘探目标无关的近地表 小型密度不均匀体的干扰；从叠加异常中提取有勘探目 的引起的目标异常。
正常场（纬度）校正
重 力
1、重力观测结果的校正
地形校正 中间层校正
资
高度校正
料 2、异常数据的平滑处理
的 3、区域场分离（区域校正）
任丘古潜山带重力 异常和地震构造图 1-布格重力异常 2-二次微商 3-四次微商 4-地震构造图
• 第一节 重力勘探方法 • 第二节 磁力勘探方法 • 第三节 电法勘探方法 • 第四节 地化勘探方法 • 第五节 综合物探方法
第二节 磁力勘探方法 一、概述 二、磁力勘探的方法原理 三、磁测资料的解释与应用
地球的形状
1－大地水准面；2－地球自然表 面；a－为 三层： 地壳、地幔和地核。重力 异常的分布与构成地壳物质的密 度分布有着密切的关系，即与地 质构造和矿产分布密切相关。为 此，我们是根据重力异常分布特 征来探求引起各类异常的地质原 因，如地质构造和有用矿产； 根 据重力异常特征划分地台、地槽、 沉积盆地、隆起、断层、侵入体、 盐丘等。再对异常作某种数字处 理可以进一步确定含油气面积以 及它们的产状要素。此即重力异 常的解释问题。
1Gal=10-6Gal
如果从某点重力观测值中减去正常重力值，再把地球 表面起伏引起的重力变化校正掉（即布格校正），就 只剩下地下物质不均匀造成的重力变化，称其为布伽 重力异常，简称布伽异常或重力异常。布伽重力异常 图是重力勘探提供解释的基础资料，它与地壳上层的 岩石成分及其成层条件有关。在含油气盆地内布伽重 力异常一般只有正常重力值的百万分之几到百万分之 几十，需要灵敏度很高的重力仪进行测量，一般煤矿 采空区形成微重力异常。
工程测量01绪论
一、测绘学介绍 （一）定义
测绘学是研究地球形状和大小、确定地球表面（包 括空中、地表、地下和海洋）物体的空间位置，以及 对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理的科学。
它包括测量和制图两项主要内容。
测绘学按照研究对象及采用技术的不同，又可分为 下列学科：
1、大地测量学 2、摄影测量学 3、工程测量学 4、海洋测量学 5、地图制图学
1:298.3
1940年前苏联
IUGG-75 WGS-84
6378140 6378137
6356755.3 6356752
1:298.257 1:298.257223563
1979年国际大地 测量与地球物理
联合会
1984年美国
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第二节 地面上点位的确定
图1-2 大地坐标系
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第三节 用水平面代替水准面的限度
二、地球曲率对高程的影响
如图1-7所示，地面点B′在球面和水平面上的投影分别为B和C，并设这两 点的高差为Δh，从图中可以看出，∠CAB=α/2，因该角很小，若以弧度表 示，则有：
放样方法：方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、极坐标法、坐 标法、偏角法、偏距法、投点法等。
仪器：光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪以及GPS技术等。
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第一节 概述
（4）建筑物竣工测量
竣工测量：工程建设项目竣工验收时所进行的测量工作。 目的：根据控制网点测定已有建筑物的实际位置以及部分建筑物 的几何形体，以检验施工质量，为工程的验收、决算、维护等工作 提供依据。 竣工测量的成果主要包括：竣工总平面图、分类图、辅助图、断 面图以及道路曲线元素、细部点坐标、高程明细表等。
环境与工程地球物理勘探02第一章 环境与工程物探的物质1
目前地震勘探中主要利用纵波，但横波和 瑞雷面波在工程勘探中研究岩体力学性质是很 重要的。
纵波速度最快，能量高，频率高。爆炸时 主要产生纵波，故地震勘探几乎就是纵波勘探 ，今后如不加特指，地震波皆指纵波。横波速 度低，能量低。来自同一界面的横波总比纵波 到达晚，以续至波形式出现，但它分辨率高。 此外，若能测定横波的速度VS作为补充资料， 就可根据VP和VS计算弹性模量，并可判别孔隙 性岩石的孔隙度与孔隙中流体的性质。横波法 一直在发展过程中。
σ=E·ε
(1-2)
式中E是比例系数，称为弹性模量或杨氏模量。
当杆沿纵向拉伸时，产生轴向应变。与此同时，横向 却发生压缩，产生横向应变为二者之比值为ν：
d
d l l
(1-3)
式中ν称为泊松系数或泊松比。它表示纵向应变为 一单位时的横向应变。对于大多数岩石来说，ν约在 0.25左右。
E与ν只与物体的性质有关，而与其形状无关。它们表征了 物体的弹性性质，是物体的弹性常数。(1-2)式是虎克定律在这 种简单情况下的表达式。
K
P V /V
可得
K
2 3
(1-6)
剪切模量(即刚度) μ等于剪应力与剪应变之比。 总之，拉梅系数λ及μ及常用的四个弹性常数E、ν 、K及μ中，若已知二个，则其余的就已决定。换言之 ，这些常数中只有两个是独立的。表1-1为几种常见介 质的弹性模量。
表1-1 几种介质的弹性模量
参量 材料名称
在弹性限度内，外力既然能引起物体形变，为什 么不能使物体无限制地形变下去呢？外力去掉以后， 物体又为什么能恢复原状呢?
图1-1 (a)体积形变；(b)形状形变
工程地球物理勘探概念
工程地球物理勘探概念1.引言1.1 概述概述工程地球物理勘探是一种通过应用物理原理和方法，在工程建设、环境保护和资源勘查等领域对地下地质情况进行探测和分析的技术手段。
它旨在获取有关地下构造、岩层性质、水文地质特征以及其他相关信息，以提供给工程设计、施工、环境评估等工程决策的依据。
工程地球物理勘探利用地球物理学的原理和技术手段，包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探、磁力勘探和测井等方法，对地下的物理性质进行探测和解释。
通过测量地球物理参数的变化和分布，可以对地下的地质构造、岩层结构以及水文地质条件进行反演和解释。
工程地球物理勘探在工程建设中具有广泛的应用。
在地铁、桥梁、隧道等工程项目中，工程地球物理勘探可以提供地下地质情况的详细和准确的信息，帮助设计者预测地下的复杂条件和存在的风险，从而选择合适的建设方案和施工方法。
在水利工程和地下水资源勘查中，工程地球物理勘探可以揭示地下水文地质条件，为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。
在环境保护和污染治理方面，工程地球物理勘探可以通过检测和监测地下污染物的分布和迁移，帮助制定防治策略和提供环境评估的依据。
本文将详细介绍工程地球物理勘探的定义、应用领域以及其重要性和未来发展方向。
通过对工程地球物理勘探的深入了解，可以更好地认识和利用地下的地质资源，实现工程建设和环境保护的可持续发展。
同时，也能为相关领域的科研工作者提供参考和借鉴，推动工程地球物理勘探技术的创新与进步。
1.2 文章结构文章结构是指文章的整体组织框架和内容安排方式，它对于读者的阅读体验和理解文章的逻辑思路非常重要。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍本文的背景和概述，引发读者对工程地球物理勘探的兴趣。
在引言部分还需要明确本文的目的，即为什么进行工程地球物理勘探的概念阐述，以便读者了解文章的写作动机和预期成果。
正文部分是文章的主体内容，用来详细介绍工程地球物理勘探的概念及其应用领域。