地质测试分析技术-第七课
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第七章设计的评价与交流复习学历案-高中通用技术地质版必修《技术与设计1》
第七章设计的评价与交流【课标要求】1.阐述技术试验的意义、特点，结合技术作品的设计与评价进行简单的技术试验，写出技术试验报告，并体验技术探究、技术革新活动的乐趣。
2.从技术的功用性、可靠性、创新性和文化性以及专利保护等角度对作品（产品）设计过程和最终产品进行整体评价，写出评价报告，并形成初步的知识产权保护意识。
3.通过技术设计的交流和评价，培养合作精神，提高审美情趣，增强使用技术的自信心和责任心，培养良好的批判性思维和创造性思维等思维品质。
【单元目标】1.了解技术试验的特点和类型，理解技术试验的重要性。
2.了解技术试验的方法，学会进行简单的技术试验。
3.培养学生的核心技术素养及科学严谨的技术责任感。
4.掌握过程性评价和终结性评价的基本方法，理解设计评价的重要作用。
5.初步掌握功能性、美观性、人机适用性等几种优化设计的途径和方法。
6.能综合运用评价手段对设计产品提出改进建议，形成优化方案。
7.知道产品说明书或用户手册的作用和一般结构。
8.知道产品维护的重要性，了解产品维护的一般方法。
9.能根据设计要求编写简单的产品使用说明书。
10.树立“质量、诚信为本”的意识。
【单元知识结构】【设计说明】本章所涉及的技术试验、设计方案的优化及产品的使用和维护等内容，是技术设计过程的最后一个环节，与第四章、第五章、第六章紧密联系，引领学生经历技术设计的完整过程。
本章主要是通过对产品讲行技术测试，取得反馈信息，在分析测试结果的基础上，对已有设计方案进行评价并提出改进措施，进一步优化方案或者更换方案，以获得最佳设计效果；确定最终设计方案并制作出成品，最后撰写产品使用说明书，进行技术的表达与交流，让用户了解产品特性，正确安全地使用产品，并了解产品常用的维护方法和服务途径，最终达到设计的最佳目标——满足人们的需求和愿望。
本章学习内容与设计目标的实现、设计质量的高低息息相关，蕴含了形成规范意识、质量意识、工程思维核心素养的教育内容。
地质勘探工程测量ppt课件
第七章 地质勘探工程测量
7-1 勘探工程测量 一、 勘探线、勘探网的测设
(一) 勘探线、勘探网的布设形式 • 勘探线是一组等间距的平行线，一般垂直于矿体的总 体走向。 •勘探网是由两组勘探线相交而成的，其形状和密度主要 依据矿床的种类和产状而确定，通常布设成正方形、菱 形和矩形等。 •遵循原则由整体到局部的程序，先沿矿体走向布设一条 “基线”，然后在此基础上布设其他勘探线。
三、 矿体及岩层界线的圈定 在测定地质点的基础上，根据矿体和岩层的产
状与实际地形的关系，将同类地质界线点连接起来， 并在其变换处适当加密测点，以保证界线位置的正 确。所有地质点的位置，均应由地质人员选定，由 测量人员在实地测绘。地质界线的圈定，由地质人 员在现场进行，也可根据野外记录在室内进行。
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
7-3 地质填图测量 一、 概述
地质填图是以相应比例尺的地形图作为底图， 将矿体的分布范围及品位变化情况、围岩的岩性及 地层的划分、矿区的地质构造类型以及水文地质情 况等填绘到图上，即成为一张地质图。地质填图测 量包括地质点测量和地质界线测量两个步骤，其中 的地质点测量是基本的测量工作。
二、 地质点测量 地质点包括：露头点、构造点、岩体和矿体的界线点、
度、产状及其变化等情况，是勘探阶段的主要手段(在普 查阶段也要做一些)。钻探工程测量的内容包括：钻孔位 置的布设(简称布孔)和定测。
(一) 布孔
布孔一般由地质人员、钻机人员和测量人员共 同商量进行，但主要由地质人员决定。由测量人 员根据钻孔的设计坐标，从附近的控制点，采用 经纬仪交会法或极坐标法，将钻孔孔位测设于实 地上。
制的。其方法是：在方格纸上先定一水平线，根据 各点间的水平距离，按规定的水平比例尺将各点标 出；再根据各点的高程，按竖直比例尺(一般应和 水平比例尺相等，这样可以真实反映地质构造)， 分别在各点的竖直线上定出各剖面点的位置，并依 次将各剖面点连成圆滑的曲线，即得剖面图。地质 工程点和主要地质点，在剖面上应加注编号注记， 在剖面线的起、讫两端，还应注明剖面线的方位角， 在剖面图的下面标出剖面线和坐标线交点的位置， 并注上坐标值。在找煤阶段，一般采用地质罗盘和 测绳(或皮尺)进行剖面测量。
7-1 勘探工程测量 一、 勘探线、勘探网的测设
(一) 勘探线、勘探网的布设形式 • 勘探线是一组等间距的平行线，一般垂直于矿体的总 体走向。 •勘探网是由两组勘探线相交而成的，其形状和密度主要 依据矿床的种类和产状而确定，通常布设成正方形、菱 形和矩形等。 •遵循原则由整体到局部的程序，先沿矿体走向布设一条 “基线”，然后在此基础上布设其他勘探线。
三、 矿体及岩层界线的圈定 在测定地质点的基础上，根据矿体和岩层的产
状与实际地形的关系，将同类地质界线点连接起来， 并在其变换处适当加密测点，以保证界线位置的正 确。所有地质点的位置，均应由地质人员选定，由 测量人员在实地测绘。地质界线的圈定，由地质人 员在现场进行，也可根据野外记录在室内进行。
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7-3 地质填图测量 一、 概述
地质填图是以相应比例尺的地形图作为底图， 将矿体的分布范围及品位变化情况、围岩的岩性及 地层的划分、矿区的地质构造类型以及水文地质情 况等填绘到图上，即成为一张地质图。地质填图测 量包括地质点测量和地质界线测量两个步骤，其中 的地质点测量是基本的测量工作。
二、 地质点测量 地质点包括：露头点、构造点、岩体和矿体的界线点、
度、产状及其变化等情况，是勘探阶段的主要手段(在普 查阶段也要做一些)。钻探工程测量的内容包括：钻孔位 置的布设(简称布孔)和定测。
(一) 布孔
布孔一般由地质人员、钻机人员和测量人员共 同商量进行，但主要由地质人员决定。由测量人 员根据钻孔的设计坐标，从附近的控制点，采用 经纬仪交会法或极坐标法，将钻孔孔位测设于实 地上。
制的。其方法是：在方格纸上先定一水平线，根据 各点间的水平距离，按规定的水平比例尺将各点标 出；再根据各点的高程，按竖直比例尺(一般应和 水平比例尺相等，这样可以真实反映地质构造)， 分别在各点的竖直线上定出各剖面点的位置，并依 次将各剖面点连成圆滑的曲线，即得剖面图。地质 工程点和主要地质点，在剖面上应加注编号注记， 在剖面线的起、讫两端，还应注明剖面线的方位角， 在剖面图的下面标出剖面线和坐标线交点的位置， 并注上坐标值。在找煤阶段，一般采用地质罗盘和 测绳(或皮尺)进行剖面测量。
2018 至2019 学年 第二学期地质分析测试技术 .doc
2018 至2019 学年第二学期
教学日历
课程名称＿地质分析测试技术＿性质＿选修＿
总学时32 讲课24 实验其它8
授课班级资源16-1班,资源16-2班,资源16-3班,资源16-4
班,资源16-5创新班
学生人数：58 ＿
任课教师xx 职称副教授
所在院(系、部) 地球科学___________
系(教研室)主任签字_________________________ 教材名称：自编
中国石油大学(北京)教务处制
填写说明
填写说明：
1．每上一次课填写一行，节次填写数字“1－5”，一天共分5大节课，例如：一周上三次课填写三行，并在周学时栏合并单元格填写“6”，周一第3、4节，在节次栏中填写2。
2．教学日历一经制订，不应出现大的变动，但允许主讲教师在完成课程教学大纲规定的教
学要求前提下，进行必要的调整，以适应不断出现的新情况。
如有变动，须经课程所属系主任（教研室主任）批准，并报院（系、部）办公室备查。
3．上机、大作业、课堂讨论、外出参观、考试等如占课内学时，在“备注”栏内注明。
4．教学日历由教师自存一份、课程所属系存一份，在每学期开学后第一周内送课程所属院（系、部）办公室并发一份电子版给课程所属院（系、部）办公室；有实验和上机学时的须发一份电子版的给实践科sjk@。
教科版科学五年级上册第二单元《地球表面的变化》第7课总结我们的认识单元整体分析
- 准备与地球表面变化相关的实际案例，如新闻报道、科研成果等，以便在课堂上分享，提高学生的学习兴趣。
五、教学过程设计
1. 导入新课（5分钟）
目标：引起学生对地球表面变化的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道地球表面是如何变化的吗？这些变化与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于地球表面变化的图片或视频片段，让学生初步感受地球表面变化的特点。
5. 社会责任：引导学生关注地球环境变化，认识到人类活动对地球表面的影响，增强环保意识和可持续发展观念。
三、学习者分析
1. 学生已经掌握了相关知识：通过本单元前几课的学习，学生已经了解了地球表面变化的基本概念，包括地壳运动、火山、地震等自然现象及其对地形地貌的影响。他们也掌握了通过观察、实验等方法来探究地理现象的基本技巧。
4. 教室布置：
- 根据教学需要，将教室划分为不同区域，如讲授区、讨论区、实验操作台等。
- 讲授区：配备多媒体设备，便于教师展示教材和辅助材料。
- 讨论区：设置小组讨论桌椅，便于学生进行合作学习。
- 实验操作台：配备实验器材，确保实验过程中学生有足够的空间进行操作。
5. 其他资源：
- 准备参考资料，如科普书籍、地理杂志等，供学生课余时间阅读，拓展知识面。
四、教学资源准备
1. 教材：
- 确保每位学生都有教科版科学五年级上册第二单元《地球表面的变化》教材，以便于学生课前预习、课堂学习和课后复习。
- 准备与本节课相关的课文、思考题、活动指导等学习资料，方便学生随时查阅。
2. 辅助材料：
- 收集与地球表面变化相关的图片、图表，如地壳运动、火山喷发、地震、地貌等，用于课堂展示和讲解。
3. 地球表面变化案例分析（20分钟）
五、教学过程设计
1. 导入新课（5分钟）
目标：引起学生对地球表面变化的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道地球表面是如何变化的吗？这些变化与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于地球表面变化的图片或视频片段，让学生初步感受地球表面变化的特点。
5. 社会责任：引导学生关注地球环境变化，认识到人类活动对地球表面的影响，增强环保意识和可持续发展观念。
三、学习者分析
1. 学生已经掌握了相关知识：通过本单元前几课的学习，学生已经了解了地球表面变化的基本概念，包括地壳运动、火山、地震等自然现象及其对地形地貌的影响。他们也掌握了通过观察、实验等方法来探究地理现象的基本技巧。
4. 教室布置：
- 根据教学需要，将教室划分为不同区域，如讲授区、讨论区、实验操作台等。
- 讲授区：配备多媒体设备，便于教师展示教材和辅助材料。
- 讨论区：设置小组讨论桌椅，便于学生进行合作学习。
- 实验操作台：配备实验器材，确保实验过程中学生有足够的空间进行操作。
5. 其他资源：
- 准备参考资料，如科普书籍、地理杂志等，供学生课余时间阅读，拓展知识面。
四、教学资源准备
1. 教材：
- 确保每位学生都有教科版科学五年级上册第二单元《地球表面的变化》教材，以便于学生课前预习、课堂学习和课后复习。
- 准备与本节课相关的课文、思考题、活动指导等学习资料，方便学生随时查阅。
2. 辅助材料：
- 收集与地球表面变化相关的图片、图表，如地壳运动、火山喷发、地震、地貌等，用于课堂展示和讲解。
3. 地球表面变化案例分析（20分钟）
《地质地貌学》第七章 坡地重力地貌-课件ppt
2021/9/17
坡地重力地貌
12
2、地质条件
岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都 对崩塌有直接影响。
在节理和断层发育的山坡岩石破碎，很易发生崩 塌。
当地层倾向和山坡坡向一致，而地层倾角小于山 坡坡度角时，常沿地层层面发生崩塌。
软硬岩性的地层呈互层时，较软岩层易受风化， 形成凹坡，坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖易发 生崩塌。
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坡地重力地貌
26
二、滑坡的发展阶段
（1）蠕动变形阶段：在斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪 切力而首先变形，产生微小的滑动。
（2）滑动变形阶段：这一阶段长的可达数年，短的仅数月或 几天。一般说滑坡规模越大，这个阶段为时愈长。
（3）剧烈滑动阶段：滑动面已形成，滑体与滑床完全分离， 块体处于极限平衡状态。在促使滑动因素诱导下，滑坡发生剧 裂滑动。滑坡下滑的速度快慢不等，一般每分钟数米或数十米。
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坡地重力地貌
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4、地震及其它
（1）地震：地震是崩塌的触发因素。地震时能形成 数量多而规模很大的崩塌体。
1970年秘鲁境内的安第斯山附近发生一次大地震，当 时从5000～6000m高山上倾泻下来的岩块和冰块等崩塌 体，连抛带滚波及到10km以外。
（2）其它： 在山区进行各种工程建设时，如不顾 及自然地形条件，任意开挖、常使山坡平衡遭到破 坏而发生崩塌。另外任意砍伐森林和在陡坡上开垦 荒地也常引起崩塌。
（4）渐趋稳定阶段：经剧烈滑动之后，滑坡体变形重心降低， 下滑能量渐渐减小，抗滑阻力增大位移速度越来越慢，并趋向 停止。滑坡渐趋稳定阶段可能延续数年之久。
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坡地重力地貌
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三、滑坡的发生因素
CH7活断层和地震工程地质研究课件
▲ 孤立型或单发型地震：在一个地震序列中，若前震和 余震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主 震一次释放出来的。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
发生地震的根本原因是地球内部物质处在不断运动中， 一般把地球分为地壳、地幔和地核等部分。其中地幔又分 为岩石圈、软流圈以及下地幔部分。由于温度的差异，地 幔发生大规模的对流，带动了上覆的岩石圈运动，板块产 生大规模的漂移运动。在各板块的接缝部位或张裂部位， 产生岩块的碰撞、挤压和强烈变形，应力在某些部位高度 集中，在超过岩块强度极限的时候，产生突然破裂，引起 大地剧烈振动，地震波向四周发射。产生地面变形、开裂 和建筑物的严重破坏。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
构造地震最严重一类，数量多规模大，波及面广，破
坏性大，世界90%以上属于此类。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
据统计，全世界每年大约发生几百万次地震， 人们能感觉到的仅占1％左右，7级以上强烈破坏性 的灾害性地震每年多则二十几次，少则三、五次。
我国位于环太平洋和地中海-南亚两个地震带 之间，是一个多地震活动的国家。
件
P波 S波 R波、Q波
振幅A 最小 大 最大
周期T 波长
最短 最短
长
长
最长 最长
波速V 最快
慢 最慢
地面为自由界面，建筑物位于其上，该面只存在面波，
它对建筑的基础破坏性大；体波对建筑破坏性最大，P波
能量最大，S波及L波波长大，使建筑慌动最大。地震部门
最关心P、S波。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
按震级M大小
构造地震 火山地震 陷落地震 诱发地震 浅源地震：0<70 km 大陆地震多属此类，占73%，
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
发生地震的根本原因是地球内部物质处在不断运动中， 一般把地球分为地壳、地幔和地核等部分。其中地幔又分 为岩石圈、软流圈以及下地幔部分。由于温度的差异，地 幔发生大规模的对流，带动了上覆的岩石圈运动，板块产 生大规模的漂移运动。在各板块的接缝部位或张裂部位， 产生岩块的碰撞、挤压和强烈变形，应力在某些部位高度 集中，在超过岩块强度极限的时候，产生突然破裂，引起 大地剧烈振动，地震波向四周发射。产生地面变形、开裂 和建筑物的严重破坏。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
构造地震最严重一类，数量多规模大，波及面广，破
坏性大，世界90%以上属于此类。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
据统计，全世界每年大约发生几百万次地震， 人们能感觉到的仅占1％左右，7级以上强烈破坏性 的灾害性地震每年多则二十几次，少则三、五次。
我国位于环太平洋和地中海-南亚两个地震带 之间，是一个多地震活动的国家。
件
P波 S波 R波、Q波
振幅A 最小 大 最大
周期T 波长
最短 最短
长
长
最长 最长
波速V 最快
慢 最慢
地面为自由界面，建筑物位于其上，该面只存在面波，
它对建筑的基础破坏性大；体波对建筑破坏性最大，P波
能量最大，S波及L波波长大，使建筑慌动最大。地震部门
最关心P、S波。
CH7活断层和地震工程地质研究课 件
按震级M大小
构造地震 火山地震 陷落地震 诱发地震 浅源地震：0<70 km 大陆地震多属此类，占73%，
工程地质讲义ch7
– 沉降计算方法：
• 最终沉降量：见式6-17 • 深度计算：见式6-19、20
▪ 考虑应力历史的地基沉降计算方法(P122) ▪ 大型刚性基础的沉降计算(P122)
第二节 砂土地基的液化
饱和砂层，其孔隙全部为自由水所充填时，受震动力往复 剪切作用，使砂土颗粒骨架结构瞬间发生破坏，导致孔 隙水压力骤升，砂土抗剪强度消失，从固体状态变化为 粘滞流体的现象，称为“液化”。
容易）； 4）土层厚度及结构：影响排水条件，上部为粘性土的双层结构
最容易； 5）形成年代：越新越容易，Q3及以前的不会发生液化； 6）结构性：扰动的比胶结的容易发生液化； 7）压密状态：OCR。
②地震作用强度
1）振动幅度：影响振动增密，a、V或位移；
2）振动历时：影响影响超静孔隙水压力的积累； 3）频率或周期特性：影响共振或类共振.
危害： 岩土体失稳 地基承载力丧失 大面积喷水冒砂 基础沉降及不均匀沉降
➢（1）按成因分为：
① 地震砂土液化
❖机理：松散、饱和的砂土在受到地震瞬间振动时，产生振动增 密→孔隙减小，若孔隙比较大、排水条件较差时，必然导致孔隙 水压力急剧上升（产生超静孔隙水压力），因总应力不变，所以 有效应力急剧降低→抗剪强度骤降，当u=σ时，τ≈0→砂土在瞬 间变为接近流体的状态→完全液化。
裂隙极发育（间距<0.1m）
⑶ 工业与民用建筑地基岩体承载力的确定（GB50218-94）
①基岩承载力基本值（ fo）的确定:
岩体级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ fo(MPa) >7.0 7.0~4.0 4.0~2.0 2.0~0.5 <0.5
②基岩承载力标准值(fk)的确定
fk =η fo
η为基岩形态折减系数：
• 最终沉降量：见式6-17 • 深度计算：见式6-19、20
▪ 考虑应力历史的地基沉降计算方法(P122) ▪ 大型刚性基础的沉降计算(P122)
第二节 砂土地基的液化
饱和砂层，其孔隙全部为自由水所充填时，受震动力往复 剪切作用，使砂土颗粒骨架结构瞬间发生破坏，导致孔 隙水压力骤升，砂土抗剪强度消失，从固体状态变化为 粘滞流体的现象，称为“液化”。
容易）； 4）土层厚度及结构：影响排水条件，上部为粘性土的双层结构
最容易； 5）形成年代：越新越容易，Q3及以前的不会发生液化； 6）结构性：扰动的比胶结的容易发生液化； 7）压密状态：OCR。
②地震作用强度
1）振动幅度：影响振动增密，a、V或位移；
2）振动历时：影响影响超静孔隙水压力的积累； 3）频率或周期特性：影响共振或类共振.
危害： 岩土体失稳 地基承载力丧失 大面积喷水冒砂 基础沉降及不均匀沉降
➢（1）按成因分为：
① 地震砂土液化
❖机理：松散、饱和的砂土在受到地震瞬间振动时，产生振动增 密→孔隙减小，若孔隙比较大、排水条件较差时，必然导致孔隙 水压力急剧上升（产生超静孔隙水压力），因总应力不变，所以 有效应力急剧降低→抗剪强度骤降，当u=σ时，τ≈0→砂土在瞬 间变为接近流体的状态→完全液化。
裂隙极发育（间距<0.1m）
⑶ 工业与民用建筑地基岩体承载力的确定（GB50218-94）
①基岩承载力基本值（ fo）的确定:
岩体级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ fo(MPa) >7.0 7.0~4.0 4.0~2.0 2.0~0.5 <0.5
②基岩承载力标准值(fk)的确定
fk =η fo
η为基岩形态折减系数：
工程地质勘察技术方法PPT课件
2） 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、 发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议:
精品课件
17
3 ）查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程 特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
4 ）对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参 数.预测建筑物的变形特征;
5） 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对 工程不利的埋藏物;
精品课件
20
2）、测绘范围
包括场地及其邻居地段。 主要从以下三方面确定：
建筑物的类型、规模 工程所处设计阶段 工程地质条件的复杂程度和研究程度
精品课件
21
3）工程地质调查测绘内容 （1）地形、地貌条件；
（2）地层、岩性条件； （3）地质构造条件； （4）水文地质条件； （5）不良地质作用； （6）土石工程性质等； （7）天然建筑材料分布范围、储量、工程性质。 （8）已有建筑物情况。
程实践的影响。
精品课件
26
（5）不良地质现象研究
不良地质现象研究的目的，是为了评价建筑场地的稳定性，并 预测其对各类岩土工程的不良影响。由于不良地质现象直接影响建 筑物的安全、经济和正常使用，所以工程地质测绘时对测区内影响
研究不良地质现象要以地层岩性、地质构造、地貌和水文地质 条件的研究为基础，并搜集气象、水文等自然地理因素资料。
11
(二)可行性研究勘察阶段 主要任务：进行现场踏勘、工程地质测绘、少量勘探工
作等，为场址稳定性进行技术经济论证和方案比较。 对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价，主要进行工程
地质测绘，勘探往往是配合测绘工作而开展的，而且 较多地使用物探手段，钻探和坑探主要用来验证物探 成果和取得基准剖面。
应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，并应符合下 列要求:
精品课件
17
3 ）查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程 特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
4 ）对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参 数.预测建筑物的变形特征;
5） 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对 工程不利的埋藏物;
精品课件
20
2）、测绘范围
包括场地及其邻居地段。 主要从以下三方面确定：
建筑物的类型、规模 工程所处设计阶段 工程地质条件的复杂程度和研究程度
精品课件
21
3）工程地质调查测绘内容 （1）地形、地貌条件；
（2）地层、岩性条件； （3）地质构造条件； （4）水文地质条件； （5）不良地质作用； （6）土石工程性质等； （7）天然建筑材料分布范围、储量、工程性质。 （8）已有建筑物情况。
程实践的影响。
精品课件
26
（5）不良地质现象研究
不良地质现象研究的目的，是为了评价建筑场地的稳定性，并 预测其对各类岩土工程的不良影响。由于不良地质现象直接影响建 筑物的安全、经济和正常使用，所以工程地质测绘时对测区内影响
研究不良地质现象要以地层岩性、地质构造、地貌和水文地质 条件的研究为基础，并搜集气象、水文等自然地理因素资料。
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(二)可行性研究勘察阶段 主要任务：进行现场踏勘、工程地质测绘、少量勘探工
作等，为场址稳定性进行技术经济论证和方案比较。 对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价，主要进行工程
地质测绘，勘探往往是配合测绘工作而开展的，而且 较多地使用物探手段，钻探和坑探主要用来验证物探 成果和取得基准剖面。
应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，并应符合下 列要求:
地震7-2
§7.2地震映像及其应用地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘探），是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的。
这种方法可以利用多种波作为有效波来进行探测，也可以根据探测目的要求仅采用一种特定的波作为有效波。
除常见的折射波、反射波、绕射波外，还可以利用有一定规律的面波、横波和转换波。
在这种方法中，每一个地震记录都采用相同的偏移距激发和接收。
在该偏移距处接收到的有效波具有较好的信噪比和分辩率，能够反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。
可以用波形图或彩色振幅图显示结果，同时进行运动学和动力学方面的解释分析，数据处理的基本依据为信号在空间和时间域的对比，图示直观。
目前一些地震仪器（如北京水电物探研究所的SWS 系列）已采用了特殊的数据采集技术，可以方便、快速地获得地震映像记录。
一、 野外工作方法1 测量方法在测量过程中，每次激发，在接收点采用单个或多个检波器接收。
仪器记录后，激发点和接收点同时向前移动一定的距离（或称为点距），重复上述过程可获得测线上的一条或多条地震映像时间剖面。
2 记录点的位置这种装置的记录点位于激发和接收距离的中点，反映中点两侧射线传播范围内地下的岩层、岩性的变化。
3 最佳偏移距（窗口）在地震映像数据采集中，最佳偏移距（窗口）已不仅局限于纵波反射，而是扩展为对全波列而言。
为了获得具有高信噪比和分辩率的地震映像记录，需要做试验剖面，进行干扰波调查，，分析各种波的传播规律，确定能够最好地反映探测目标的有效波，以及该有效波在时间域和空间域的最佳时空段。
在最佳偏移距（窗口）内有效波在空间距离和时间上与其它干扰波分离，信号清晰。
二、 各种波在地震映像波形图上的反映1.折射波设水平二层大地模型如图1所示，设偏移距L 大于临界距离，则时距方程为： 21cos 2V L V i z T += (7.2.1) 式中各参数如图7.2.1地质模型所示，其中i 为临界角；z 为V 1介质的厚度。
物探精品课程 第二章 第七节 地微动技术
第七节 地微动技术
2、数据处理分析方法
常时微动可看作是一个平稳随机过程，其处理分析方法主要有两种，一 种是周期频度法；另一种是频谱分析法，该法主要通过计算常时微动信号的 功率谱，求取地基振动的特性参数。
下面我们分别简要介绍。
(1) 周期频度法
周期频度法着眼于研究振动出现的频度。以记录长度2～3min的常时微动波 形记录为例，在波形中间画一条零线，波形与零线形成一系列的交点，取相 邻两点时间差的2倍作为该处波形的周期。以周期为横坐标，以不同周期波 形出现的频度(次数)为纵坐标，即得到一条常时微动记录波形的周期频度曲
常时微动测量的测网为500m×500m，观测点共150个。常时微动测量所使用的检 波器为固有周期1s、衰减常数0.7左右的动圈式检波器。测量是通过一次积分电路将 速度波形转换为位移波形，最后记录在磁带上。测量在夜间或白天进行。一个测点 观测时间约为15min。资料整理时，将数据记录22记录的数据进行回放，选择既稳定 又无人为噪声、约30s长的带，按金井判别方法，利用零相交法对波形进行解析，求 出各观测点的最大周期、最大振幅、平均周期以及卓越周期。由于是低振幅水平测 量，所以先用最大周期和平均周期作地基类别判别，然后再用傅立叶频谱分析进行 谱的解析，求出每一测点的卓越周期。
7—Ⅳ类地基； 8—地基类型划分界线
第七节 地微动技术
综合分析认为，全区卓越周期可分为小于0.25s、0.25～0.3s、0.35～ 0.65s和大于0.65s四组，卓越周期分布情形如图2.9.8所示，其分布特征是, 东部洪积阶地(Ⅱ类地基)卓越周期为0.20～0.38s；在山区、台地、阶地、 填土地(Ⅲ类地基)以外的地区，其卓越周期为0.38-0.89s；在填土地及部分 松软地基，其卓越周期为0.66～0.79s；在山区(Ⅰ类地基)，由于风化层覆 盖，其卓越周期为0.25s，为均值的0.15～0.30s之间。根据上述分析可知： Ⅰ、Ⅱ类地基的卓越周期边界在以0.25s为均值的0.15～0.35s之间，只是离 散度稍大一些；Ⅱ、Ⅲ类地质的卓越周期边界为0.35s；m、Ⅳ类地基的卓越 周期边界为0.65s。地基类型与地质、地形的关系明确，即山区对应于Ⅰ类 地基；台地、阶地对应于Ⅱ类地基；扇形地区、天然堤坝等冲积平原对应于 Ⅲ类地基；而三角洲填土地则对应于Ⅳ类地基。以上这些资料为高大筑物的 选址，抗震措施的判定，震害预测等提供了可靠的科学依据。
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• 是利用聚焦到很细且被加速到 5-30keV的电子束，轰击用显 微镜选定的待分析样品上的某“点”， • 利用高能电子与固体物质相互作用时所激发出的特征X射线 波长和强度的不同，来确定分析区域中的化学成分。 • 利用电子探针可以方便地分析从“Be到U”之间的所有元素。 电子探针X射线显微分析的分析特点如下： (l) 手段简化，分析速度快。 (2) 成分分析所需样品量很少，且为无损分析方法。 (3)释谱简单且不受元素化合状态的影响。
缺点：
采集效率低，分析速度慢，这是由谱仪本身结构特点决定的。
此外，由于经晶体衍射后，X射线强度损失很大，其检测效率 低，所以，波谱仪难以在低束流和低激发强度下使用，因此其空间 分辨率低且难与高分辨率的电镜（冷场场发射电镜等）配合使用。
2.电子探针技术分类
能谱 定量分析原理
能谱仪
• 扫描电子显微镜或电子探针分析仪产生的高能聚焦电子 束轰击试样表面，使其各种元素产生能量不同的特征X
Specimen: Lava (Miyakejima)
• 体
O-Ka
Mg-Ka
5kV, 2.8nA
Al-Ka
Fe-La
低KV下散射范围缩小，面分布结果变好
3.电子探针的应用
EPMA的成分面分布分析
Ti
Fe
Pb
Si
Na
射线。
• 根据特征 X 射线的能谱峰位及强度，可测定试样中所含 的元素及其含量。 • 试样中某元素谱峰强度值与标样谱峰强度值之比，为该 元素含量的一级近似值， • 经物理模型校正，可得到试样中该元素的含量值。
2.电子探针技术分类
优点：
能谱仪
1）分析速度快：能谱仪可以瞬时接收和检测所有不同能量 的X射线光子信号，故可在几分钟内分析和确定样品中含有的所 有元素（Be窗：11Na~92U，超薄窗：4Be~92U）。 2）灵敏度高：X射线收集立体角大，探头可以靠近试样放置， 信号无需经过晶体衍射，其强度几乎没有损失，所以灵敏度高。 能谱仪可在低入射电子束流（ 10-11 A）条件下工作，这有利于 提高分析的空间分辨率。 3）谱线重复性好：适合于比较粗糙表面的分析。
地质测试分析技术
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闯
2017年4月
五 电子探针波谱与能谱
1.电子探针原理 2.电子探针技术分类 3.电子探针的应用
1.电子探针原理
• 电 子 探 针 X 射 线 显 微 分 析 仪 （ 简 称 电 子 探 针 仪 ， EPA 或 EPMA)，Electron Probe Micro Analyzer
3.电子探针的应用
Nb-Cu钎焊焊缝EPMA的成分线分布分析
3.电子探针的应用
• 电子束在样品表面作光栅扫描，把谱仪固定在某一元素特征 X射线信号的位置，接收信号可得该元素的面分布图像。实 际上是用特征X射线调制的图像。 • 图像中的亮区表示这种元素的含量较高。
Ca
Si
Mg
白云石成分分布图
3.电子探针的应用
缺点：
1）工作条件要求严格：Si（Li）探头必须保持在冷却的低温 状态，即使是在不工作时也不能中断，否则会导致探头功能下降 甚至失效。
2.电子探针技术分类
能谱仪的形貌图
能谱仪
2.电子探针技术分类
工作特性 峰值分辨率 检测效率 波谱仪 ~5eV，谱线分离性好
能谱议和波谱仪的谱线比较
能谱仪 ~130eV，谱线有重叠现象
最小有效探 针尺寸 元素范围 瞬间接受 范围 分析时间 谱失真 样品状态
一块晶体，一次只能分析一种元素。 若同时用4~5块晶体，采用微机控制， 可快速分析多种元素。 几十分钟 很少 样品表面需满足聚焦条件，要求表面 为抛光状态。
2.电子探针技术分类
能谱议和波谱仪的谱线比较
能谱曲线
波谱曲线
15
六 电子探针波谱与能谱
波谱仪是通过晶体衍射分光的途径实现对不同波长的X射
线分散展谱、鉴别与测量的，故称波长分散谱仪。其结 构主要的部分是分光系统（波长分散系统）和信号的检 测系统。
2.电子探针技术分类
波谱 方法原理
波谱仪
• 电子探针定量分析是应用具有一定能量并被会聚的电子束 轰击试样，被照射区试样表面各元素激发出具有该元素特 征波长的X射线， • 通过波谱仪对 X射线进行分光，并对其中各元素的特征 X 射线强度进行测量，并和相同条件下的标准样品的X射线 强度进行比较， • 经校正计算，从而获得试样被激发区内各元素的含量值。 • 电子探针定量分析是一种微区（微米量级）成分相对比较 的物理分析方法。
六 电子探针波谱与能谱
1.电子探针原理 2.电子探针技术分类 3.电子探针的应用
2.电子探针技术分类
电子探针仪除了 X 射线光谱仪外，其他部分与扫描
电子显微镜相似。
常用的X射线光谱仪有两种。
一种是利用特征 X 射线的波长不同来展谱，叫波谱
仪（WDS-Wavelength Dispersive Spectrometer）；
2.电子探针技术分类
优点：
波谱仪
1）分辨率（能量分辨率）高：分辨率为5eV，它可将波长十分 接近的谱线清晰的分开。如Vkβ（0.228434 nm），CrKα1（0.228962 nm）和CKα2（0.229351 nm）这三根谱线。 2）峰背比高：这使WDS所能检测的元素的最低浓度是EDS的 1/10，大约可检测100 ppm。
1.电子探针原理
特征 X 射线的波长（能量）取决于元素的原子
序数，只要知道样品中激发出的特征 X 射线的波长
（能量）就可确定试样中待测元素。
元素含量越多，激发出的特征 X 射线强度越大，
测量其强度就可确定相应元素的含量。电子探针就
是依据这个原理对样品进行微区成分分析的。
1.电子探针原理
电子探针的结构其镜筒部分与扫描电镜相同，即由电子光 学系统和样品室组成。 所不同的是电子探针有一套检测特征X射线的系统——X射 线谱仪。 若配有检测特征 X 射线特征波长的谱仪称为电子探针波谱 仪（WDS）。 若配有检测特征 X 射线特征能量的谱仪称为电子探针能谱 仪（EDS）。 除专门的电子探针外，大部分电子探针谱仪都是作为附件 安装在扫描电镜或透射电镜上，与电镜组成一个多功能仪 器以满足微区形貌、晶体结构及化学组成的同位同时分析 的需要。
收集立体角大，探测效率高（~100%）， 收集立体角小，检测效率低（＜ 30%），需要大束流，空间分辨率差， 可用小束流，空间分辨率高，最小可达毫 在μm水平。 微米（nm） 对块状试样，峰背比高，最小探测极 限达0.001%，适合作“痕量”元素、 轻元素分析，对薄试样，由于检出效 率低，灵敏度较低。 ~2000Å
另一种是利用特征 X 射线的能量不同来展谱，叫能
谱仪（EDS，Energy Dispersive Spectroscopy）。
2.电子探针技术分类
波谱仪
波谱仪，全称波长分散谱仪（WDS），它是依据不同元
素的特征X射线具有不同波长这一点来对样品进行成分分
析的。 若样品中含有多种元素，高能电子束入射样品会激发出 各种波长的特征X射线，为了将待分析元素的谱线检测出 来，就必须把它们分散开（展谱）。
4Be~92U
探测灵敏度
对块状试样，峰背比低，最小探测限度约 为0.01%，对薄试样，检测效率高，绝对灵 敏度约为10-18（g），对“痕量”元素、轻 元素及有峰重叠存在的元素，分析精度不 高。 ~50Å 铍窗：11Na~92U，超薄窗：4Be~92U 全部有效的能量范围，可同时检测样品中 的所有元素（仪器检测范围内的） 几分钟 有：逃逸峰、脉冲堆积、谱峰重叠 无特殊要求，适合分析固体材料、断口等 自然表面细微部分的化学成分
1.电子探针原理 2.电子探针技术分类 3.电子探针的应用
3.电子探针的应用
• 配合阴极发光显微镜，测定胶结物的常量元素 和微量元素，了解矿物发光机理，研究成岩过 程中孔隙水性质及其转化； • 配合扫描电镜，测定粘土矿物或其他矿物的化 学成分， • 测定 K2O含量，以此区分蒙皂石、伊 /蒙混层和 伊利石