物探

物探（共8篇）

篇1：物探

填空题

按场分：重、磁、电、震、放、热

按工作空间：航空、地面、海洋、井下

按目的：金属、石油、煤炭、水文、工 程、重力测量的地质任务

根据重力测量或重力勘探所承担的地质任务及勘探对象的不同，大体上可以分为：区域重力调查；能源重力勘探；矿产重力勘探；水文及工程重力测量；天然地震重力测量等。磁异常的起因取决于地球磁场和岩（矿）石磁性，两者是磁法勘探的物理基础。磁法勘探工作通常包括以下四个阶段。

（1）设计阶段。（2）施工阶段。（3）数据处理阶段。（4）解释分析和提交成果报告阶段。方法分类（1）：

天然场源法：自然电位法、大地电流法、大地电磁法等。人工场源法：电阻率法、激发极化法、电磁法等。方法分类（2）：

传导类电法：电阻率法、充电法、自然电场法、激

发极化法等。

电阻率法：剖面法（二、三极剖面、联合剖面等）

电测深法

感应类电法：电磁剖面法（偶极剖面、航空电磁法等）

电磁测深法（大地电磁测深、频率测深等）

激电法可以沿用电阻率法的各种电极装置，其中用得比较广泛的有中间梯度（中梯）、联合剖面（联剖）、对称四极测深（测深）和偶极一偶极（偶极）等装置。

在很大地区范围内观测到的地球天然交变电磁场称为大地电磁场。其传播的动态特征集中反映在两个方面，一是波传播的时间与空间的关系，称为运动学特征；另一是波传播中它的振幅、频率、相位等的变化规律，称为动力学特征

影响地震波振幅的因素很多，激发条件决定了地震波的初始振幅，波前发散和介质吸收是地震波向外传播时，影响振幅变化的两个主要因素。视速度：所谓视速度，就是地震波沿测线传播的速度。

视速度与真速度之间的关系，叫做视速度定理。波沿测线传播的视速度大于真速度。

视速度一方面决定于真速度，更决定于波到达地面的入射角。产生反射的条件是，上下介质的分界面必须是波阻抗的分界面。

名词解释

1、地球物理场的概念

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。

2、地球物理异常

组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为地球物理异常 3正常重力位

引入一个与大地水准面形状十分接近的正常椭球体来代替实际地球，并假定此椭球体内部物质密度均匀或呈同心层状分布。这样，该球体表面上各点的重力位便可根据其形状、大小、质量、密度、自转的角速度及各点所在位置等由理论公式计算出来。在这种条件下得到的重力位就称为正常重力位，求得的相应重力值就称为正常重力值。磁法勘探 是通过观测和分析由岩石、矿石或其它探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法。电法勘探以岩、矿石之间电磁学性质及电化学性质

差异为基础，通过观测和研究电（磁）场

在地下的分布规律，探查地质构造和矿产

资源。

岩、矿石的自然极化性：某些岩石和矿石在特定的自然条件下会呈现出极化状态，并且在其周围形成自然电场，这便是岩、矿石的自然极化。

瞬变场是指那些在阶跃变化电流源作用下，地中产生的过渡过程的感应电磁场。因为这一过渡过程的场具有瞬时变化的特点，故取名为瞬变场。

电阻率法是以地壳中岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测并研究人工建立的地中电流场（稳定场或交变场）的分布规律达到找矿目的和解决其他地质问题的一组电法勘探分支方法。

充电法

许多金属矿体及某些高矿化度的地下水，相对其周围岩石而言，电阻率很低，可近似地看成是理想导体。这样，当它们局部在地表出露或被某种勘探或开发工程揭露时，如果向这种天然或人工露头充电，并观测其充电电场的分布，便可据此推断整个地下良导电地质体（矿体或高矿化度地下水）及其周围岩石的电性分布情况，解决某些特定的地质问题。

自然电厂法

在一定的地质-地球物理条件下，地中存在的天然稳定电流场称为自然电场。基于研究自然电场的分布规律来达到找矿或解决其它地质问题的一种方法称为自然电场法。激发极化法（简称激电法）是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，来探查地下地质情况的一种分支电法。

电磁感应法 是以地壳中岩石和矿石的导电性和导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间分布规律，从而寻找地下有用矿床或解决地质关题的一组分支电法勘探方法，简称电磁法

电磁测深法

是根据电磁感应原理研究天然或人工（可控）场源在大地中激励的电磁场分布，并由观测到的电磁场值来研究地电参数沿深度的变化。

瞬变电磁法（TEM）是利用敷设在地面的不接地回线（大回线、线圈）通以脉冲电流向地下发射一次脉冲磁场，或利用接地线源直接向地下发送一次脉冲电流场，使地下导电介质因电磁感应现像产生感应涡旋电流，从而形成随时间变化的二次电场和磁场；在一次场的间歇期间，测量这二次电场和磁场及其随时间的衰减。

地震勘探地震勘探就是用人工方法(如爆炸，敲击等)产生振动(地震)，研究振动在地下的传播规律，以查明地下地质情况和有用矿藏(如石油，煤田等)的一种地球物理勘探方法。波形

描述质点位移随时间和空间变化的图形叫做波形 “波形特征”，就是指振动相位数、视周期、视振幅及其相互关系。

吸收衰减：实际介质并非完全弹性介质，于是波在实际介质中传播时，能量的衰减要比在完全弹性介质中的衰减要快，这种衰减称为介质对波的吸收衰减

波的散射：波在传播过程中，遇到不平滑的分界面，或者遇到与波长比较起来不大的不均匀体。就会产生漫反射或绕射现象，而形成向各个方向传播的波，称为波的散射现象。

时距曲线：根据波的到达时间t和观测点的坐标x和y，就可以做出t=f(x，y)的关系图形，这个图叫时距图。t=f(x，y)的关系曲面叫时距曲面。观测点沿直线分布，观测时间t和观测距离x的关系曲线叫时距曲线。

全反射波当地震波的入射角大于临界角i时，入射波的全部能量，都转换为反射波，即在临界点A以外的分界面上，没有透射波产生，这种现象叫做波的全反射。折射波

由上面分析可知，当V2＞V1时，透射角大于入射角，当入射角不断增大时，透射角也随之增加，当入射角增大到一定角度i时，透射角β增加到90°，这时透射波就以V2的速度沿界面滑行。我们称这时的透射波为滑行波。地震资料反演

在地球物理学中，用某一数学模型描述波在介质中传播的过程称作正演过程。相反，根据地球表面观测到的物理现象（或数据）推测地球内部介质物理状态的空间变化及物性结构，这个过程在数学上称反演过程。反演过程构成的数学物理问题称作反问题，求解反问题的方法称反演方法。

高密度电阻率法是一种电阻率法观测系统。与常规电阻率法相比，高密度电阻率法在野外信息采集过程中可组合使用多种装置形式，因而采集的信息量大，数据观测精度高，在电性不均匀体的探测中取得了良好的地质效果。

解答题

1工程物探的应用范围（1）区域性地质调查。

（2）工程地质环境调查。

（3）工程施工或巷道掘进过程中的超前预测。

（4）工程施工质量及工程现状的检测。

（5）环境地质方面。

（6）水资源的调查。

（7）考古及文物保护方面的调查。2工程物探前提及解决地质问题的能力

（1）前提

1、要有物性差异

2、有一定规模

3、干扰小

（2）可解决的地质问题：

1、覆盖层、风化带厚度、基岩起伏形态、潜水位深度；

2、断层、破碎带、裂隙带、溶洞等地质体的空间分布，推断含水情况；

3、岩土，岩石动弹参数测定，岩体稳定性评价；

4、滑坡、陷落柱、洞穴探测，路基、水坝探查；

5、桩基检测；

6、地下电缆、管道分布探查，检漏；

7、地下水资源勘查；

8、环境污染及地质灾害监测。3决定岩石密度的主要因素是：

1、岩石中各种矿物成分及其含量的多少；

2、岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少；

3、岩石所受压力的大小。4磁法勘探它具有如下特点：

①轻便易行、效率高、成本低，在许多情况下效果良好。

②工作领域广、不受地域限制，可广泛应用于空中、海洋、地面与钻井中。

③岩石原生剩余磁化强度矢量与成岩时的地磁场有关，因而具有记录成岩时地磁场的功能，有人称之为古地磁场的记忆器。

④应用范围广。

5、影响岩石磁性的主要因素

岩石的磁性是由所含磁性矿物的类型、含量、颗粒大小、结构以及温度、压力等因素决定的。

（一）岩石磁性与铁磁性矿物含量的关系。一般来说，岩石中铁磁性矿物含量愈多，磁性也愈强。

（二）岩石磁性与磁性矿物颗粒大小、结构的关系

在给定的外磁场作用下，铁磁性矿物的相对含量不变，颗粒粗的较之颗粒细的磁化率大。

此外，铁磁性矿物在岩石中的结构对其磁化率也有影响。当磁性矿物相对含量和颗粒大小都相同，颗粒相互胶结的比颗粒呈分散状者磁性强。

（三）岩石磁性与温度、压力的关系

高温与高压对矿物和岩石的磁性会产生影响。

岩石磁化率与温度的关系比单纯矿物复杂。6应用磁法勘探解决问题的前提条件是： ①探测对象与围岩（或周围环境）有磁性差异。由这种差异引起的磁场变化，能为现代磁力仪测出来。

②与探测对象无关的干扰因素产生的干扰磁场与探测对象产生的磁场相比，足够小或有明显的特征，可以被分辨或消除。

只要满足这两个条件，就可用磁法勘探解决问题。7磁异常解释的一般原则

（1）以地质为依据

（2）以岩石物性为基础

把地质规律与岩石物性结合起来就可以建立合理的物理—地质模型，作为磁异常解释的初始模型。

（3）循序渐进，逐渐深化

由于不同比例尺、不同网度和精度的磁测工作其解决地质问题的重点和深度不一样，一般应遵循由粗到细、由区域到局部逐渐深人细致的原则。

（4）定性与定量、正演与反演、平面与剖面解释相结合 定性与定量解释的结合可以使两者互为补充，逐渐深化；正演和反演相结合可以不断修改补充原有解释模型，减少反演解释的多解性；平面解释与剖面解释相结合，一方面利用模型剖面的精细解释、控制修正平面解释，另一方面也可利用平面解释的总体规律来指导剖面模型建立。达到相互借鉴、相互补充、提高解释成果质量的目的。

（5）综合解释

（6）多次反馈，不断修正

8根据磁异常推断断裂、破碎带及褶皱

用磁法能圈定断裂带、破碎带，是因为断裂的产生或者改变了岩石的磁性，或者改变了地层的产状，或者沿断裂带伴有后期或同期岩浆活动，或者沿断裂两侧具有不同的构造特点。

9充电法的应用条件是：

1、被研究的对象（充电体）至少已有一处被揭露或出

露，以便设置充电点；

2、充电体相对围岩应是良导电体；

3、充电体规模越大，埋藏越浅，应用充电法的效果越理想。

10、激发极化法的应用范围

（1）金属与非金属固体矿产的勘查

（2）寻找地下水

（3）油气田和地热田勘查

11、影响地震波速度的因素及岩石的波速特征 影响地震波速度的主要因素(1)岩石的密度

一般情况下，岩石越致密，波速越高。

(2)孔隙度

岩石实际上是双相介质，地震波就在这种双相介质中传播。(3)压力与温度

地压大，介质的密度增大，波速也增大。而温度主要和岩石组份的状态（晶化或熔化等状态）有关，这将直接或间接地影响到岩石的弹性性质。地压和温度对波速的影响，主要对深部岩层作用较大，在浅部中通常可不考虑。

(4)埋藏深度和地质年代

通常岩层的埋藏深度愈大，受到上覆岩层的压力愈大，使其孔隙度变小而密度增大，因而波速也愈大。一般年代老的岩层比新岩层具有较高的波速。就某一地质年代的地层而言，速度随深度增加而增大，对于同一深度，则地质年代较老的岩层波速较大。(5)其它因素

地质构造运动、岩层的风化侵蚀等也都会引起波速的变化。

地震波在沉积岩、变质岩和火成岩中传播的速度特性

地震测线的布置 12测线布置的原则

1）根据勘探任务对全区进行整体规划。2）尽量避开复杂的地表条件。

3）主测线的方向原则上要垂直构造走向。

4）一般来说，凡是条件允许都应按直测线施工。5）测线应尽量通过井位，以利于对比地震层位。

勘探阶段分区域普查、地震详查和地震精查三个阶段。13试验工作中应遵循下述原则。1)从简单到复杂，从易到难。2)保持试验因素单一变化。

3)试验点的位置必须有有代表性。

4)在试验进程中，要取全取准各项原始资料。14回转波有如下特点：

(1)呈“蝴蝶结”形态；

(2)有能量聚集作用，致使同相轴振幅增强；

(3)波场呈“背斜”形，其“背斜”顶点应是凹界面底点。

15高密度电阻率法 特点

1.电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。

2.能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。

3.野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快(大约每一测点需2.5s)，而且避免了由于手工操作所出现的错误。

4.可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态，脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件。

5.与传统的电阻率法相比，成本低、效率高，信息丰富，解释方便。勘探能力显著提高。16雷达波突出的优点

1、是一种非破坏性的地球物理探测技术，可以安全的应用于城市和在建的工程现场以及河流、水库的堤防；

2、适应性和抗干扰能力强，可以在各种噪音环境下工作；

3、与地震勘探有相通之处，地震方法中的许多成熟技术可以在雷达中应用；

4、具有工程地质勘测方面较为满意的探测深度，配备低频天线，一般的地下地质条件下探测深度约为3050米，比较适宜的条件下可达近百米，浅层分辨率一般可达厘米级；

5、自动化程度高，微机全程控制资料的采集、记录、处理和显示，可以实现实时处理；

6、一般12人即可操作，可单点测量，也可连续测量，效率高、成本低

新增的采煤考试重点

简答题: 有关瓦斯的章节,估计是瓦斯爆炸所具备的的条件,还是都看看吧.填空题:

超前支护, 及时支护，滞后支护.循环作业有一个判断题,考试时应该打钩

煤矿的五大灾害

阶段的再划分.正断层,逆断层在煤层底板等高线中的表示方法.

篇2：物探

一、探测范围：

*****市场至****路口路段东侧（道路中心线至东侧建筑围墙边，全长约350米）

二、探测任务（如果没有的管线，则无需探测）：

（1）供水：测量*****市场至****路口路段现状供水管道平面位置、高程、数量、规格（材料）及阀门布置情况（含主管、支管）；

（2）雨、污水：*****市场至****路口路段两侧各30米范围内雨、污水管道平

面位置、标高、管径、管材、数量；检查井位置、规格、高程、材料（含接户管、井）；测量沿线与道路交叉的河涌、水渠现状断面、断面上主要位置高程、典型高程、水位；

（3）燃气：探测*****市场至****路口路段现状燃气管线的平面位置、埋深、管

径（管材）、数量、阀门以及附属设施的位置（含分支管）；

（4）电力：测量*****市场至****路口路段两侧各30m范围内及其周边现状道

路范围内的变电站容量、位置；开关房容量、位置；高压电缆敷设方式及其电压等级；测量现状电力管线平面位置、数量以及附属设施的位置。

（5）电信：测量*****市场至****路口路段两侧各30m范围，（1）通信机楼，通信设备接线间，移动基站及设备用房及通信管线敷设的现状以及附属设施的位置。（2）有线电视前端机房，光节点同轴电缆网的现状以及附属设施的位置；

三、探测要求：

（1）地下管线探测报告应按照《城市地下管线探测技术规程》

（CJJ61-2003/J271-2003）和《城市测量规范》（CJJ8-99）的技术要求编写。

（2）探测结果中的图为1：500电子矢量化AutoCad图。

（3）应提供电子文件一份。

篇3：工程物探方法综述

(1) 工程地质调查; (2) 工程质量检查; (3) 环境检测、监测; (4) 工程抢险; (5) 地质灾害调查; (6) 地下、水下埋设物及障碍物探测; (7) 地下管线测漏及防腐层完整性检测; (8) 水文工程参数测定; (9) 考古。

可以毫不夸张的说, 工程物探在国民经济高速发展的时代显得越来越重要, 现就把常用的工程物探方法简单介绍如[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]下。

1 工程地震勘探

工程上常用的地震波法勘探可分为:高分辨率浅层地勘探、瑞雷波勘探、地震映像、横波勘探四种。

在工程及水文地质调查领域, 地震波法勘探经常被用来详细划分第四纪地层、确定目标层的深度、厚度、起伏形态、横向分布, 探测异常体的位置和埋深、寻找溶洞、断层及破碎带。

1.1 高分辨率浅层地勘探

这里先介绍高分辨率浅层地勘探中的反射波法及折射波法。其主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态和性质。地震勘探相比其它物探方法, 具有精度高、解释成果单一的优点。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面 (实质是不同地质体的反射波或折射波波速差异) 。地震勘探成果同其它物探解释成果一样, 由于物理力学指标差异, 不同地质体的波速有可能相近, 而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同, 波速也有可能不同。选择有代表性的钻孔资料能更好的确定剖面中各界线的代表的地质体, 从而提高地震勘探解释成果的可靠性, 也能够使其成果在邻区或类似地区推广应用, 使其优点更好的发挥高分辨浅层地震勘探在工程地球物理领域的应用极为广泛。

1.1.1 浅层地震反射法

浅层地震反射法勘探主要采用多次覆盖技术, 是根据水平叠加技术的要求而设计的。水平叠加又称共发射点叠加或共中心点叠加, 就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加, 这样可以压制多次波和各种随机干扰波, 从而大大地提高信噪比和地震剖面的质量, 并且可以提取速度等重要参数。

1.1.2 浅层初至折射波法

浅层初至折射波法地震勘探是国内外公认的勘测浅层地震构造的有效方法之一。它能探测基岩的深度、起伏、岩性接触带及断裂破碎带的位置和延伸方向, 尤其能测定基岩中的纵波速度的大小及其分布范围, 从而了解测区基岩的岩性变化和致密程度等。这是其它物探方法所无法替代的, 因此, 被广泛应用于陆地和水域中的桥梁、建筑等大型工程建设的地基勘探中, 配合钻探等其他资料, 可以为工程设计和建设提供更全面的依据。

1.2 瑞雷波法勘探

面波勘探包括稳态法和瞬态法两种类型, 由于所反演的参数与工程地质领域中的弹性力学参数之间有相关关系, 因而在该领域得到广泛应用。瑞雷波勘探的正反演理论, 尤其是瞬态法的频散曲线计算及之字型曲线的形成机理和解释方法还处在研究和探索之中。非线性反演方法, 如人工神经网络、遗传算法等得到较为成功的应用。

瑞雷波法是利用瑞雷波的传播特性来检测地表下一个波长深度范围内, 岩土的平均剪切波波速随深度变化的一种方法。在半无限空间弹性介质的地表附近, 可存在瑞雷波。它沿地表传播, 质点运动呈椭圆形轨迹, 成逆向振动传播。当在地面上施加竖向激震力, 即能产生不同频率的瑞雷面波。根据该原理可进行瑞雷波测试。瑞雷波分布在弹性界面的附近, 对地层浅部, 尤其对第四系松散堆积层的分层、对水位以下地层分层及基岩界面的确定具有很高的分辨能力。

另外陆地声纳法是“陆上极小偏移距离高频 (宽频) 弹性波反射连续剖面法”的简称[2], 综合了地质雷达、声波法和水上声纳法的方法技术。

1.3 地震映象法

地震映象法类似反射法中的共偏移距法。它是通过在地面人工激发地震波, 地震波在地下介质传播过程中, 遇到不同介质的分界面时 (即存在波阻抗差异界面) , 产生一定能量的反射波并返回地面, 经埋置在地面或水中的检波器接收后输入地震仪, 通过地震仪进行信号放大和采样后将波形数据记录于磁盘。通过计算机和人工对接收到的地震波的时间, 相位和振幅等信息进行分析和解释, 计算出各层介质波的速度和埋深。根据反射法中的最佳偏移距技术, 选择一定的偏移距, 激发点与检波点的距离固定不变, 每激发一次, 记录一道, 输入地震仪, 同时移动激发点及检波点。通过地震仪记录可获得一条最佳偏移距地震反射时间剖面, 以大屏目密集显示形成彩色数字剖面, 再现地下地层结构形态。通过计算机对接收到的地震反射时间剖面进行数据处理解释, 可获得地下地层界面的深度。

1.4 横波勘探

同纵波勘探相似, 根据波在介质中的传播特征横渡勘探也可分为直达波、回折波、折射渡和反射波勘探等横波速度测量一般采用测井方式。根据所采用的不同测量方式和波传播的不同特征, 钻孔波速测量可分为单孔以及跨孔横波测量及P S测量和V S P测量。另外, 上面介绍的面波勘探在工程物探中的应用也相当普遍。在实际工作中究竟选用哪一种方法, 要视需要解决的问题、现场条件、要求精度以及现有的仪器设备而定, 这些方法都有各自的适用范围和特点, 没有一种是全能的。与纵波勘探相比, 这些方法在解决近地表的地质问题方面具有明显的优势和较高的精度。

2 电法勘探

2.1 电阻率法

电阻率法勘探分为电阻率剖面法、电阻率测深法、高密度电法等。各种介质及物体的电学性质 (包括电阻率、电化学性、介电性、导磁系数) 具有一定的差异, 能形成一定规律的天然和人工电磁场。探测并研究天然的或人工建立的电磁场的分布规律来达到研究地质构造、寻找矿藏、探测地下目的物的目的。高密度电法是目前工程界常用的一种勘探方法在场地勘察、公路及铁路隧道选线、坝基及桥墩选址、地下空洞及裂缝调查、坝体及坝基渗漏研究、地下管线测漏等均能取得很好的地质效果。

2.1.1 电阻率剖面法

它和电测深法没有本质不同, 都是以研究人工电场在地下的分布规律为基础, 是广泛采用的一种方法。它与电剖面法配合, 对研究基岩面起伏规律、断裂带分布等效果较为明显。主要有对称四极法及联合剖面法等。电法勘探主要研究对象是沉积岩。在电法勘探中, 岩层电性差异是进行电法工作的物理前提 (即电阻率差异) 。影响电阻率 (主要是离子导电) 的主要因素是岩层含水情况, 同时还决定于水溶液的矿化度、水溶液的存在状态。如果水在岩石中呈分散和不连通方式, 则对电阻率的影响较小, 而互相连通状态则使岩层电阻率大大降低。因此在同样含水情况下, 矿化度不同电阻率也不同, 甚至差异较大。沉积岩在含水情况下电阻率可达数千至上万, 而在饱水情况下为几个或几十个。另外孔隙度小的岩石电阻率较高 (岩浆岩及大部分变质岩) , 而孔隙度大、渗透性小的岩石 (各种泥岩) 其电阻率较低。

2.1.2 电阻率测深法

电阻率测深法是测量观测点深度方向以下视电阻率变化规律, 以研究地下不同深度的岩层的分布状况。在研究覆盖层厚度及岩性变化情况等有广泛应用。所研究的对象主要是有不同电阻率的水平岩层, 最有利的条件是呈水平或倾角不大 (小于2 0度) 的岩层, 而对倾角很大的岩层, 解释工作也会变得困难。

用于浅层探查的电磁探测[3]方法有三大类:探地雷达 (G P R) 、时间域电磁法 (T E M) 和频率域电磁法 (F E M) 。探地雷达被广泛地应用于电阻率较高地区的探测, 并且有较高的分辨能力, 可以探测c m级至几十米深度, 但是在电阻率小于的环境中, 这种仪器的探测深度被限定在1 m之内, 如粘土覆盖区。为了克服探地雷达的局限, 人们对时间域和频率域电磁法探测仪器的发射信号频率及信号波形等进行了改进, 以弥补探地雷达的不足。

2.1.3 高密度电法

高密度电阻率法的物理前提是地下介质的电性差异。和常规的电阻率法一样, 它通过A、B电极向地下供电, 然后测量M、N电极之间的电位差, 即可求得该测点的视电阻率值。高密度电阻率法的特点是集常规的电剖面和电测深于一体进行二维地电剖面测量。其测点密度、电极数量远比常规电阻率法大, 可根据需要自动进行电极排列形式、极距及测点的转换, 实现数据的快速采集和微机处理, 获得地下介质电阻率分布情况, 进而了解岩土的性质和分布范围。高密度电法进行二维地电断面测量, 兼具剖面法与测深法的功能。

2.2 电阻率CT反演方法

近年来兴起的模拟退火法和遗传算法等非线性反演方法, 对初始模型依赖小, 在很少或没有先验值可用的情况下仍然有效, 不像线性反演那样需要良好的初始模型。目前三维电阻率反馈技术也开始进入实用阶段。

2.3 激发极化法

激发极化法可以分为时间域和频率域两类。时间域激电法中, 连续变脉宽发送激电方波与自动变周期测量二次场信号[4]成为工作方式的主流代表。采用“电场差分法”[5]技术测量, 目的是为了同时获得激电信号的时间谱和伪测深数据——频率变化时对应的激电一次场及二次场数据, 指导思想是获取更丰富的信息量。由于发送机、接收机在程控、自动化和高效系统建立等环节受到时间域方法本身的限制, 其发展和推广还有很长路要走。频率域方法进展较快;该方法包括变频激电法、双频激电法、奇次谐波法 (复电阻率法) 和频谱激电法等。

3 微重力、高精度磁测和地脉动

工程物探领域常用的磁法勘探包括地面磁法、海洋磁法、井中磁法。地表以下各种含磁性体的建构筑物、遗弃的金属物体等由于与周围土体具有不同的磁性, 其磁性差异会引起地磁场强度变化, 通过高精度磁力仪观测, 研究地磁场强度变化的特征, 即能达到寻找目标物的目的。工程建设中常用高精度磁法来探寻建设区域内的各种地下金属埋设物如建筑物基础、地下爆炸物体、沉船等。

随着重磁正反演理论水平、信息处理技术及仪器精度、稳定性和抗干扰等能力的提高[6]。随着地形改正、延拓异常分离计算、综合处理和联合反演系统的建立, 重磁法探测和其它物探方法相结合, 可以达到解决某些特殊工程问题的目的[7]。高精度磁测主要应用于水资源调查、矿产资源调查、区域地质调查、古地磁地史重建和考古。环境污染调查等;在无损探伤领域, 非接触高精度磁测在金属材料和结构构件检测方面取得良好效果[8], 微重力应用于测井、地质工程、煤田、石油、海洋资源、矿产资源勘察等领域[9]。其应用范围在很大程度上取决于重力测量所使用的仪器, 在石油和矿产勘探以及其结构构造研究领域使用的相对重力仪, 决定着重力法所解决的问题, 甚至决定着重力法应用的发展进程。

4 测井

测井技术有效地利用了钻孔资源, 由于靠近目标异常或结构, 在数据获取和成果推断解释方面更具有优势, 配合钻孔资料, 其解释结果具有极高的可信度。

常用的工程物探测方法有:电测井、P—S测井、放射性测井、孔内电视、孔内摄影。测井是日前已被工程界广泛应用的原位测试技术, 通过测井可以获取大量的与岩土物性有关的物理参数, 包括岩土层的弹性波速、岩土力学参数、密度、含水量、孔隙度、矿化度、电阻率、井温等, 也可以对钻孔本身的井径、井斜、孔底沉渣进行测定。

5 水域工程物探

常用的水域工程物探技术有:水上浅层地震、浅地层剖面、旁侧声纳、双频测深、多波速测深、海磁等。进行水域工程物探的主要目的有以下几方面。

(1) 对拟建工程区域进行地质调查:浅部地层划分、不良地质体 (浅层气、埋藏古河道、流沙层、砂体坍塌等) 调查、水下地形测量。

(2) 水下埋设物、遗存物体探测:探测水底管道、隧道, 探测沉船、遗留的爆炸物体、抛石坝等。

(3) 河道整治:河床淤积情况调查, 砂体运移、航道变迁情况监测。

6 结语

工程物探可以有效地解决工程上很多其他方法难以解决的难题, 并有快速、便捷、经济的特点, 随着我国城市化进程的加速, 其方法技术、应用领域将不断拓展。但要值得注意的是工程物探取得的成果大多是间接成果, 具有多解性的特点, 因此, 在应用中应遵循从点到面、从已知到未知、从简单到复杂的物探工作基本原则和多种方法的综合应用, 相互映证并结合必要的验证措施, 才能取得令人信服的地质效果。

摘要：随着经济的发展, 工程物探方法在工程建设、地质调查等领域中的作用显得尤为重要。本文简单介绍了用地质雷达、高分辨率SH波浅层反射波法、瞬态瑞雷面波法勘探及高密度多波列地震映像法等工程物探方法。

关键词：地质雷达,瑞雷波,工程物探,浅层反射勘探

参考文献

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[3]林君.电磁测深技术在工程与环境中的应用现状[J].物探与化探, 2000 (3) :172～175.

[4]何继善.散发极化法的测量精度及其对应用的影响[J].物探与化探, 1995 (1) :23～27.

[5]任俞.电法勘探圈划油气基层的新技术——差分标定简介[J].国外油气勘探, 1991 (2) :15～l7.

[6]曾华霖.重力仪的现状及发展[J].物探与化探, 1999.

[7]陈晦呜, 余钦范.环境污染调查中磁与电磁测量新技术的应用[J].地学前缘.

[8]刘振兴, 邹光华.地球物理与中国建设[M].北京:北京, 出版社, 1997.

[9]林俊明.林春景.林发炳基于磁记忆效应的一种无损检测新技术[J].无损检测.2000.

篇4：东方物探：设备的识别芯

在资源管理方面，中心坚持资源布局零距离、执行指令不走样、技术准备超预期，突出“用合适的设备干合适的项目，以有限的资源保障更多的项目”。为此，东方物探专门科研立项，研究运用无线射频技术在地震仪器高效管理的应用，力求以快速、准确、自动化的信息采集手段或方法为管理系统提供基础数据。

2月18日，东方物探装备服务人员运用无线射频技术研发的地震仪器管理系统，通过对4支地震队项目结束后使用的4120台采集站验收，识别率达到100%。东方物探地震仪器设备数量庞大，分布点多面广，流动频率高，调剂工作量极大，尤其是采集站一旦标签损坏，站体序号识别困难，影响设备周转、调配及使用效率。

装备科研人员根据无线射频技术具有的全球唯一ID号、可同时读取多个标签、携带物体关键数据、读取速度快、安全性好等技术特点，研制开发了采集站批量识别、专用电子标签、数据识别及手持PDA快速读取仪一体化的地震仪器管理系统。其主要功能是：设备出库调用生产指挥系统的设备调配数据，完成设备出、入库时通过读写器进行设备序列号读取或录入，与调配数据进行比较后录入系统；通过设备送修和设备维修记录模块，实现设备维修数据的信息数字化管理。库房管理员、设备使用人、设备管理者能够快速清点设备出库数据、掌握设备状况，便于快速进行资源调配，从而避免了以往人工点数、抄号错误，提高了设备出入库数据的准确性，彻底改变过去靠手工填写设备送修、维修单，录入设备故等繁杂工序，实现了设备维修的显性化。

设备是船，技术是帆。仪器服务中心积极扩大设备维修权限和材料配件的供应级次，依托东方物探公司与地震仪器厂商联合授权，向地震项目提供全方位、全天候、全无忧的技术支持服务，针对重大项目和高难项目采取的大装备、全程式的支持保障，构建起“一人紧贴现场，团队后方保驾”的“1+N”支持保障模式。

目前，SCORPION、ARIES等仪器综合自主维修率达到90%以上，返修率控制在3%以下，国产化替代近300多种。中心已成为SERCEL、INOVA、劳蕾等仪器厂商在中国最大的综合设备维修中心，实现了地震仪器设备应用到位、维修保障到位、技术支持保障到位。

记者手记

对于仪器仪表行业来说，在两化融合中，现代过程控制和企业管理堪称两大重点。在采访的过程中，许多业内企业以现代生产管理为突破口推进“两化融合”并已取得成效。

比如石油化工企业生产过程已基本实现自动化，DOS、PLC和工业PC机已成为大中型企业的主要控制手段，90%以上的企业使用了DCS，部分企业根据实际需要使用了APC（先进过程控制）系统和MES，其中以中石化生产经营管理信息系统应用效果较好。化学工业企业生产过程已基本实现系统控制，现场总线、DCS（集散控制系统）实时数据库等先进技术已经被广泛采用，能源、质量检测和控制技术得到重视，MES已经成为近年企业信息化的热点。

篇5：核物探复习2014

1.放射性衰变的基本规律（衰变规律、衰变常数、半衰期、射线与物质的相互

作用形式、伽玛射线与物质作用（3种效应）的相互关系、衰减吸收规律、质量衰减系数）

2.氡及其子体的衰变与积累规律（短寿子体）

3.三个天然放射性系列及不成系列的核素(衰变系列特征、重点核素、半衰期、重点核素的特征伽玛射谱和特征Alpha射线谱)

4.放射性平衡（长期平衡的概念、意义）

5.物理量和单位（放射性活度、粒子注量率、吸收剂量、吸收剂量率）

6.核辐射探测器（HPGe、NaI(Tl)、金硅面垒半导体、ZnS的用途、特点、差

异、以及固体径迹探测器的特性）

7.放射性统计学（统计涨落、误差计算、提高测量精度的方法）

8.电离辐射效应与吸收剂量的关系

9.外照射辐射防护三原则

10.仪器校准的目的11.天然放射性核素钾、铀和钍在地壳土壤或岩石中分布规律（与岩性有关-重点

是岩将岩、与地质年代有关、与成土母质有关）

12.铀的主要物理化学性质

13.我国典型铀矿类型

14.花岗岩型-富矿形成三大条件

15.铀的分散晕

二、伽玛能谱测量

1.航空与地面伽玛能谱测量的基本原理

2.伽玛能谱仪的能量刻度和定量刻度方法

3.野外四道伽玛能谱仪和多道伽玛能谱仪的测量参数及常用谱段选择

4.伽玛能谱测量方法的应用（地表伽玛吸收剂量率的估算-Beck公式）

5.伽玛能谱测量影响因素

6.伽玛能谱测量进行地质填图的地质前提

7.仪器的稳定性检查

三、氡及其子体的测量方法

1.氡的性质与特征

2.土壤氡的运移的基本规律（微分方程、迁移机制）

3.FD-3017用液体镭源刻度的方法

4.常用氡及其子体测量方法及仪器

5.土壤氡浓度分布影响因素

6.瞬时测量、连续测量及累积氡测量关系曲线

7.土壤氡测量中影响因素

四、X荧光测量

1.X射线荧光的过程及产生必须的4个条件

篇6：物探工作报告

受北京住总房地产开发有限责任公司委托，我公司承担了住

总垡头10kv电缆工程的物探工作。工作里程共分为三段：第一

段0+782～1+051；第二段2+629～3+814；第三段4+012～

4+142，全长为1584米。10月20日，我们分别对以上三段线

路进行了详细的探测。

通过探测，我们认为原设计图纸的地下管线和我们探测的情

况基本相符，但同时也存在几处问题，现在我们对几个存在问

题的重点路段详述一下：

1.第一段0+872～0+902之间，西北至东南方向斜穿一条电

缆，埋深约为1.0米。（详见图1）

2.第二段1+051东5米处有异常反映，方向呈南北向，埋

深约为1.3米，建议施工时注意。（详见图2）

3.第三段3+229～3+259之间有两处南北向横穿马路有异常

反映，怀疑为天然气，埋深在1.5米左右。（详见图3）

4.第四段4+034～4+090在设计施工线路上有异常反映，怀

疑为通信光缆，埋深为1.5米左右。（详见图4）

以上四处我们已经对施工方做了详细的交代，其他有疑问的路段也均告知了施工方。在施工现场施工方关人员也做了详细的记录。还有一点需要说明，我们的工作只能供设计和施工方

参考，希望在施工中千万小心，注意安全。

报告编写人：焦国海

篇7：物探个人工作总结

个 人 总 结

受中国石化西北分公司工程监督中心物探部的委派，担任《新疆塔里木盆地塔河地区阿克亚苏三维地震勘探资料采集项目》现场物探监督。现该项目已结束野外采集。为了反思自己工作中的失误，总结监理工作中的成功经验，更是为了做好以后的监理工作，对本次我的监理工作总结如下。

1、工作情况

我在对项目的监控过程中，工作认真负责，能够坚持质量第一的原则，深入施工现场，严格按设计、合同、规范进行生产监督和HSE检查；服从西北分公司监督中心的工作安排，严格按甲方要求的监督工作程序开展工作，认真遵守甲方对监督的各项规章制度。对每束测线的各项基础资料整理情况，能够依据西北分公司相关要求进行认真的检查，认真复评每束测线的监视记录，结合野外检查所掌握的资料情况，分析记录变差的原因并提出修改意见；认真分析每束测线的现场处理剖面；认真及时地填写监督日志并上报日、周、月报；对于检查中发现的带有普遍性、反复性的问题，违背合同、设计和甲方要求的问题都能以监理通知单的形式要求施工方进行整改。

工作中发扬吃苦耐劳的精神，坚持深入施工现场，严把野外采集质量关。重点检查表层调查资料、单束施工设计、钻井质量、野外排列、HSE情况和84＃、85＃管理等要害部位及测线过胡杨林保护区、输油管线、冰湖、塔河、沙漠公路等关键部位的施工安全及施工质量；检查、询问了农民工劳动合同的签订、各种保险的购买、岗位技术培训、劳动保护、工资发放；并对基础资料进行100％的检查，对检查所发现的问题及时要求施工队进行了整改，并逐条落实。

西北分公司监督中心物探部12005年2月18日

工作中协调好和施工单位的关系，加强沟通能力。在工作中树立服务思想，为施工单位提供技术支持。作为监督的一项重要工作就是帮助施工队提高施工质量。在工作中，利用丰富的野外施工经验和业务能力帮助施工队做好各项工作，让分队感受到现场监督不是来挑毛病的，而是来发现改正问题的，是来帮助施工队提高施工质量和管理水平的。

工作中能以身作则，廉洁自律，遵纪守法。生活上不搞特殊，工作上严格要求，要求别人做到的自己首先做到，以良好的监督形象和严谨的工作作风呈现给施工单位，取得了施工单位的高度信任。平时还经常给乙方灌输为甲方服务的思想，正确处理质量与效率的关系，既抓生产质量，又不影响施工效率，既保证了甲方的投资利益，又不损坏施工方的权益。

在该项目整个施工生产阶段，能够与其他监督密切合作，在工作上能够与其他监督相互沟通，相互尊重，相互支持，相互帮助，共同探讨技术问题，始终保持了良好的工作关系。

在工作期间，认真履行监督义务，本着客观、公正、公平的原则，严格、认真、踏实地开展监督工作，严格履行合同，执行监理中心的各项制度、规定及甲方的所有批示。严格执行监督中心的各项规定，按照规范、设计和标书对施工单位进行监督检查，在监督过程中从无卡、拿、要的现象发生。

总之，在监督中心物探部的正确领导下，通过和其他监理的密切配合及共同努力圆满地完成了该项目的监督工作，超额地完成了监督中心规定的各项工作指标，在本项目的实施过程中未发生任何质量和安全事故，采集质量得到了较大的提高，得到了西北分公司的领导、专家一致肯定。在1月11日由西北分公司组织的四家物探施工单位现场检查评比中获优胜单位称号，并西北分公司监督中心物探部22005年2月18日

被西北分公司评为2004物探类唯一的一个“优秀施工单位”。

2、认识和建议

2．1、经过本人几个项目的监理实践，发现一些设计、批复尽管是经过了上级主观部门的审批，但是一些细节问题往往还是容易被忽视的，究其原因是部分设计、批复是经过今年复制去年，明年复制今年，再对部分内容做一些修改的方式做出的。因此监理对设计、批复在学习、执行时很有必要再仔细检查，发现问题及时向上级主管部门反映，避免在以后施工中造成这样或那样的麻烦，给施工带来不便。

2．2、投标时各单位一味追求投标质量和特色，承诺“三无”、检波器坑深且承诺的坑深越来越深，但是10cm和60cm坑深对采集质量到底有多大提高？特别是冬季施工坚硬的冻土区检波器埋置的坑深问题，各施工单位的承诺各不相同，而在冻土区检波器有无必要挖坑深埋，且挖坑深埋一是冬季成坑困难，二是挖深坑后检波器耦合到底怎样（且检查起来也非常困难），三是对设备毁坏严重，四是影响施工效率。我个人认为冬季风力较小，在确保检波器耦合、采集资料质量的情况下，甲方应给一个统一的标准。再就是“三无”问题，在确实保证严格野外施工的情况下，在现场监督的确认下，特殊情况下排列上有一、二个空道对采集质量又有多大影响（比如在塔河流动的河水中单道采用单个防水检波器接收）。对提高采集质量又有多大益处，大面积的除外。以上问题请领导、专家在以后施工中考虑。

2．3、甲方在招投标过程中，应督促投标方的工区踏勘工作，现在有的投标方工区踏勘是在工程设计、地形图、卫片上踏勘，或是走马观花或是应付差事。致使对施工中所遇到问题、困难估计不足，施工中不是向甲方提困难就西北分公司监督中心物探部32005年2月18日

是更改设计。给施工带来许多不便，甚至完不成采集或地质任务。甲方是否把工区踏勘作为投标的一项指标来考核投标方。

2．4、三维工区大部分都是在二维基础上施工的，在施工前已有大量的低降速带调查资料，在三维施工时能否充分利用。

2．5、三维工区施工在做井深设计时应采用利用束线低降速带调查资料，在空间展布完以后，采用SURFER软件建立束线潜水面模型，进行井深设计，特别是潜水面变化大的地区这样就充分考虑了潜水面纵、横向变化，提高井深设计的准确性。

2．6、利用潜水面资料，逐点设计井深，保证在潜水面以下激发；加强表层调查工作，建立准确静校正数据库，是地震勘探工作的关键。在项目的实施过程中，表层调查工作起着重要作用，通过小折射和微测井成果的对比，在平坦地区二者差别不大，在地形起伏大的地区，二者有较大差别，微测井较为准确，因此在以后地形起伏大的地区施工中应适当加密微测井工作，提高表层调查工作的精度。

2．7、同样的地震资料各单位现场处理员处理的监控剖面就有可能不同，所以，加强各油田在同一地区的学术上的相互交流、统一处理流程和量化分析方法，对于完成地质任务是有必要的。

2．8、目前情况下各物探队伍大部分是在闯市场，不同的管理模式下有不同方法和要求，建议上级主管部门应建立一套完整的作业指导书，下发施工方，便于尽快适应贵单位管理模式，也便于监理检查开展工作。

2．9、目前情况下各单位基础资料整理和归档标准不同，贵公司虽然有标准但涉及物探行业的太少，建议建立健全物探标准，以便专业化管理和监督检西北分公司监督中心物探部42005年2月18日

查开展工作。

2．10、施工组织管理及质量控制，监督的提前参与有利于减少开工初期施工组织管理和质量控制的种种问题，工程设计单位的现场分析和指导有利于生产单位更好完成地质任务。

2．11、通过在几个单位担任物探监督，普遍存在重安全质量轻环保和健康的现象，虽贵单位在健康和环保方面作了大量工作且做了落实。但我认为应进一步加强健康和环保方面的学习、教育、落实工作，特别是监督检查。

2．12、建议监理中心在适当的时候组织监督进行系统的岗位培训和学习，这样，不但提高了监督的业务能力和监督水平，也对加强监督管理、监督之间施工经验和技术交流，促进工程质量的提高，都会有一定的帮助。

2．13、在以后的监督工作中，建议加强对监督工作能力的培训，定期不定期的组织同工区的监督之间的相互交流，相互检查，发现问题，及时整改。

2．14、在监督的使用上，是否可采取相对固定的办法，这样能够保证监督对工作流程和要求的熟悉，确保监督中心各项指令的贯彻落实。

2．15、监督工作是项综合性非常强的工作，对于个人能力和素质有较高要求。对于能力来说不单是指技术水平，协调能力、感知能力和丰富的作业经验有时显得尤为重要；对于素质来说最重要的就是敬业精神，离了敬业精神其他工作无从谈起。为了达到这样的要求，首先需要自己的努力，更需要监督中心领导和专家的帮助及指导。我们在近三个月的野外工作中，虽然取得了一定的成绩，但也存在这样或那样的缺点和不足之处，但我们始终得到了监督中心领导指导和帮助，同时也得到了中南石油局五物项目部及542队的的支持、理解、配合，在此表示衷心感谢。

西北分公司监督中心物探部52005年2月18日

以上认识和建议，由于本人水平有限，有许多不当之处，请领导批评指正。结束语

在本次工程监督工作过程中得到了监督中心物探部对我们监督工作的大力支持，对我们监督工作的现场支持和帮助，使我们始终感到在我们工作的背后有强大的后盾。在此我向为我们提供支持和帮助的领导和专家表示真挚的感谢。

驻542队现场监督：张文龙

2005年2月18日

篇8：地下洞穴探测的物探方法

随着社会的进步和经济的发展, 人们出于各自不同的目的, 对洞穴了解的需求越来越多;比如考古界, 需要了解墓穴的空间位置达到考古发掘的目的;对水利建设而言, 通过对病害坝体的空洞探查了解坝体质量情况和病害程度以制定合理的处理措施, 达到加固坝体、安全运行的目的;在现代城市建设中, 在复杂地区进行地基处理时, 也需要了解洞穴的空间位置以确保地基处理工程的进行等等;总之, 随着对洞穴探测的需求的增多, 也给物探技术一显身手提供了机会。

技术方法及例证

视电阻率法

地下岩土层的电阻率值的大小基本上是由其结构密度及孔隙裂隙中的含水量所决定。电阻率法就是在确定某一区域内岩土背景电阻率值状态下, 利用地下洞穴充填物与其周围岩石或土层在电阻率值上的差异性, 通过观测和研究人工电流场的空间分布及电性特征, 推测地下空洞的形态及电性参数, 从而间接达到探测地下洞穴的目的。

一般来说, 含水及充填淤泥的洞穴的电阻率较其周围岩石或土层的低, 没有充填物的空洞的电阻率较其周围岩石或土层的高。

在地下洞穴电阻率法探测的方法大致可归属为二大类, 即电阻率测深法和电阻率剖面法。前者研究的是地面某一点的电阻率随着深度变化情况, 研究和判断地下空洞在地下的深度位置, 后者观测沿地面某一深度的水平方向电阻率分布状况, 研究和判断地下介质的水平位置。

近年来发展起来的高密度电法就具有上述两种方法的技术结合, 采集的野外数据经计算机处理后, 可以把在水平位置上地下某一深度位置的电阻率值有序排列起来, 显示出地下二维的电阻率值分布断面图, 有效地勾画出地下空洞的规模和形状。高密度电法的引入, 使电法对地下空洞探测的能力大大提高。

相对于常规电法而言, 高密度电法具有以下特点。

1.电极布置一次完成, 减少了因电极布置引起的故障和干扰, 为数据的快速采集和自动测量奠定了基础;

2.能进行多种电极排列方式的测量, 可获得丰富的关于地电断面结构特征的地质信息;

3.与常规电法相比, 成本低, 效率高, 信息量大, 解释方便。

图1为广西防城港某水库病害坝体的一个高密度电阻率排列剖面图, 采用α排列测量方式, 电极距4m, 可以看出在116~124m有一个高阻异常体赋存, 其视电阻率值比其周围的介质高得多, 根据地质资料和物探结果综合分析研究, 推断高阻体为一个地下空洞, 按物探建议进行了钎探验证, 验证结果是在7.34m遇到土洞.洞高约3.67m, 洞底为淤泥充填, 和高密度推断的相吻合。

在常规电阻率勘探中, 根据电极排列方式的不同, 在洞穴探测应用较多的有三极测深法, 对称四极剖面法, 联合剖面等视电阻率法。最常用的为三极法和四极法。如图1~3即是三极法的电极排列, B (-I) 布置在垂直于剖面方向的无穷远处, A, M, N三电极在剖面上移动, 当A, M, N按固定的极距同时移动, 就是剖面测量方式, 也可以采用测深测量方式, 就是以M, N的中心为测量点, AN/MN按比例增大, 一般AN最大为目标体深度的3—5倍, 然后装置移至下一个测量点直至整条剖面测量结束。

图2就是云南蒙自县某矿尾砂库的三极测深电剖面, 从图中可看出, 以600Ωm等值线为范围, 154~170m有一低阻异常反映, 异常体中心埋深约120 m, 其电阻率比围岩低, 物探推断为充水或充淤泥溶洞, 这个推测被随后的钻探所证实。

地质雷达

地质雷达技术是近年来越来越被广泛用于探查近距离目的物的一种物探方法, 其勘探深度视天线频率及介质导电导磁率而定, 一般为数十米, 它的原理是利用一个天线发射高频宽频带短脉冲电磁波, 另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。在电磁波发射的频率一定时, 电磁波在介质中传波路径、电磁波反射系数、振幅、频率等特性主要与介质的介电常数、导电率、磁导率有关。由此从所接收到的波的双程旅行时间t、振幅与波形资料, 来推断解释地下反射体的形状和埋深。

假设地下反射界面为水平状, 则深度D和反射双程波旅行时间t的关系:

其中:D——反射界面深度, m;

t——反射波的双程时, ms;

X——反射天线和接收天线之间的距离 (有的仪器反射天线和接收天线是重叠的, 即X=0)

V——电磁波在介质中的传播速度 (可用宽角方式实地测量, 一般V=0.2~0.3m/ns)

反射信号的强度与界面的波反射系数与被穿透介质对电磁波的吸收程度有关, 而吸收程度又与界面两侧介质的电磁特性有关, 电磁参数差异越大, 反射系数也越大, 反射信号也就越强, 因此, 对地下洞穴探测而言, 地质雷达的应用是有地球物理前提的。

若有空洞存在, 则在彩色地质雷达图上表现为同相轴崎变, 扭曲, 颜色加深;若介质均匀, 彩色地质雷达图同相轴连续, 平滑, 水平方向颜色均一。

上图4为不含水的地下空洞地质雷达波形剖面, 因空气的电导率为0, 介电常数为1, 电磁波传播速度为0.3m/ns, 大大超过周围介质的电磁波传播速度, 而且电磁波在空气中传播衰减近乎为0, 与周围介质的物性差异大, 反射系数大, 使得在空洞区域内反射的电磁波能量强, 相同深度的反射波旅行时间小, 在地质雷达时间剖面上形象的表现为“凸型区”;

地下空洞内充填水, 使得空洞区域相对于周围介质, 电阻率减小, 介电常数增加, 从而使得反射的电磁波相应的频率减小, 能量衰减增大, 界面的反射系数增大, 使得反射的电磁波相应的波速降低, 相同深度的反射波旅行时间长, 在地质雷达时间剖面上形象的表现为“凹陷区”;

上图5则是采用连续拖拽测量方式获取的一张高速公路路系的地质雷达剖面图, 工作天线主频100MHZ, 点距为1m, 在这张剖面图上, A点附近发生了同相轴的崎变和错断, 判为有水空洞, 经开挖验证, 溶洞中有大量的水和淤泥。

浅层地震等偏移反射法

浅震反射波法。是采用人工激发震源, 使震源附近的质点产生震动, 形成地震波在地下介质中传播, 当遇到两种不同弹性介质界面时, 便产生反射, 利用反射波的强度、频谱、相位、波长和反射波的传播时间和空间的关系 (反射波的走时规律) 来判断不同的介质, 从而解决相关的地质问题。

单道共偏移距反射法是一种简单的浅层地震勘探。根据最佳时窗原理, 选择合适的偏移距, 一般采用铁锤锤击作为其震源方式。当地下存在的空洞时, 根据弹性波惠更斯原理, 在空洞的位置产生绕射波。因此可根据反射时间剖面图, 判断是否存在空洞。

图6的上图是经过影象技术处理的单道共偏移距反射时间剖面图, 工作地点在云南昆明, 从映像图看, 波形层状清晰, 剖面中部同相轴错断明显, 可能溶洞或裂隙的反映, 下图则是根据影像图推断的地质剖面图, 最后验证的结果和推断结果比较吻合, 仅推测溶洞底部深度相差0.3m (比推断的浅) 。

瞬变电磁法 (TEM)

瞬变电磁法由于具有勘探深度大, 分辨能力高, 受旁测影响或体积效应小等优点成为工程勘察的新方法, 具有广阔的发展前景, 用于洞穴探测, 不管是高阻或是低阻, 异常都表现明显, 易于识别。其异常特征表现为, 对于空气充填型洞穴其视电阻率拟断面呈现高阻, 异常感应电压响应表现为低电压;而对充填地下水和淤泥的洞穴来说, 视电阻率拟断面呈现低阻异常, 感应电压响应则是高电压, 图7就是在高速公路隧道试验剖面的视电阻率拟断面图, 该遂道为双行遂道, 在电阻率断面图上能够清楚的反映出来。

结语