環(huán)境與工程地球物理勘探01緒論課件

環(huán)境與工程地球物理勘探i餅:甘宏禮環(huán)境與工程1緒論地球物理勘探是通過(guò)觀察和研究各種地球物理場(chǎng)地的變化來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題的一種勘查方法。地球物理場(chǎng),是指存在于地球內(nèi)部及其周圍的、具有物理作用的物質(zhì)空間例如,地球內(nèi)部及其周圍具有重力作用的物質(zhì)空間,稱為重力場(chǎng);天然或人工建立的具有電(磁)力作用的物質(zhì)空間稱為電(磁)場(chǎng);質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)傳播的物質(zhì)空間,稱為彈性波場(chǎng)等等。緒論2緒論組成地殼的不同巖土介質(zhì)往往在密度、彈性、電性、磁性、放射性及導(dǎo)熱性等方面存在差異,這些差異將會(huì)引起相應(yīng)的地球物理場(chǎng)在空間(或時(shí)間)上的局部變化,這種變化稱為地球物理異常。地球物理勘探就是通過(guò)專門的儀器,觀測(cè)這些地球物理異常,取得宅們的分布及形態(tài)等有關(guān)地球物理資料,然后結(jié)合已知地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究,推斷地下地質(zhì)構(gòu)造,或確定巖土介質(zhì)的性質(zhì),從而達(dá)到解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。緒論3環(huán)境與工程物探是用于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)有關(guān)問(wèn)題的一套地球物理勘查方法物探方法較早用于水文地質(zhì)勘探,主要任務(wù)是尋找地下水。隨著全世界的人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)和環(huán)境保護(hù)工作的快速發(fā)展,環(huán)境地球物理的研究和應(yīng)用正處在一個(gè)蓬勃興起的階段,地球物理方法在環(huán)境保護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理中發(fā)揮著重要作用,其應(yīng)用將越來(lái)越廣。合理尋找可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活需要的地下水,也是環(huán)境地球物理勘探工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。工程物探,也就是在工程中所用的物探方法,由于現(xiàn)代化建設(shè)需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行勘探,物探比鉆探等其它直接的勘察手段更具有快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),有些勘查需無(wú)損,使物探方法在工程建設(shè)中大量應(yīng)用而逐漸形成了一套地球物理勘探方法。環(huán)境與工程物探是用于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及環(huán)境地4工程物探,也就是在工程中所用的物探方法由于現(xiàn)代化建設(shè)需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行勘探,物探比鉆探等其它直接的勘察手段更具有快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),有些勘查需無(wú)損,使物探方法在工程建設(shè)中大量應(yīng)用而逐漸形成了一套地球物理勘探方法。工程物探,也就是在工程中所用的物探方法5環(huán)境地球物理勘探和工程地球物理勘探工作在方法應(yīng)用上有許多共性,在應(yīng)用上有交叉,故本書將環(huán)境與工程物探放在一起共同討論。環(huán)境與工程物探就是利用巖土、建材等物理介質(zhì)的性質(zhì)(密度、電性、磁性、彈性、放射性、熱傳導(dǎo)性等)之間的差異為基礎(chǔ),通過(guò)觀測(cè)和研究各種天然和人工的地球物理場(chǎng)的空間和時(shí)間分布規(guī)律,以解決環(huán)境和工程問(wèn)題的一類勘探方法。環(huán)境地球物理勘探和工程地球物理勘探工作在6環(huán)境與工程物探方法種類很多,勘探工作主要用于彈性波法和電法類方法,核物探和其它方法也有應(yīng)用。彈性波法中折射波法和反射浪法仍是主要方法淺層橫波反射法等高分辨率方法受到人們重視;為提高分辨率,并能在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)提交成果,近年來(lái)又岀現(xiàn)了陸上極小偏移距高寬頻反射連續(xù)剖面法陸地聲吶);在港口碼頭、橋位、海底和江底堆積層及淤積等的探查方面,淺地層剖面法等電聲方法發(fā)揮了作用;聲波法在巖體探查、巖土物理力學(xué)參數(shù)測(cè)定、混凝土構(gòu)筑物質(zhì)量檢測(cè)等方面得到廣泛應(yīng)用;環(huán)境與工程物探方法種類很多,勘探工作主7面波勘探、鉆孔透射CT、跨孔法也是有特效和前景的方法。其中穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)法面波勘探利用瑞雷波的頻散以及面波波長(zhǎng)與深度相關(guān)的特點(diǎn),在淺層勘探和洞穴探查方面的實(shí)踐中效果良好,正受到人們的青睞;在樁基檢測(cè)方面,利用反射波的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,形成了各種專用方法;應(yīng)當(dāng)指出,利用波的動(dòng)力學(xué)恃征,在工程物探中越來(lái)越顯現(xiàn)出必要性,在判斷被測(cè)巖層的含水性、漿砌片石擋墻的漿砌質(zhì)量和混凝土質(zhì)量樁測(cè)等方面都有應(yīng)用成功的經(jīng)驗(yàn);利用天然微震,測(cè)量場(chǎng)地地基振動(dòng)頻譜及卓越周期也是建筑工程勘查的內(nèi)容之面波勘探、鉆孔透射CT、跨孔法也是有特效和前景8電法是最豐富多彩的一類方法。直流電法除了傳統(tǒng)的電測(cè)深、電剖面法外,近年來(lái),高密度電法從理論到應(yīng)用都有很好的進(jìn)展,它采用在剖面或面積上布置小間距的多個(gè)電極并進(jìn)行快速采集,通過(guò)資料整理,可變換成多種裝置形式,并作剖面上不同深度或平面成圖,提高了分辨率,某些新的裝置形式增大了它的探査能力,如用于探查溶洞洞穴頂?shù)咨疃鹊奈寮?jí)縱軸測(cè)深法、可探測(cè)幾十米深度內(nèi)的厚幾十厘米薄層的微分電測(cè)深法等;滲透電場(chǎng)法在探查水庫(kù)、水壩漏水及地下水流向方面效果良好,國(guó)近年來(lái)應(yīng)用較少,有必要重新提及。電法是最豐富多彩的一類方法。直流電法除了9激發(fā)極化法:在探查地下水方面它是有特效的方法目前多用時(shí)間域法,并利用不同性質(zhì)含水層在不同大小的激發(fā)電流時(shí)有不同的激發(fā)極化能力的特點(diǎn),發(fā)展出二次時(shí)差法,頻率城的方法在探查地下水方面也有好的實(shí)例,如雙頻或多頻激發(fā)極化法和瞬變電磁法展現(xiàn)了好的前景。電磁法:除較旱使用的甚低頻法、音頻大地電場(chǎng)法、頻率測(cè)深和多頻地面電磁法外,瞬變電磁法開(kāi)始露頭角。利用鉆孔無(wú)線電波透視做孔間巖體的視吸收系數(shù)剖面進(jìn)行巖溶探查,是使用較廣的有效方法探地雷達(dá)愈益引起人們的關(guān)注,它在淺層探查巖溶方面的前景看好。此外地下管網(wǎng)探查的許多儀器和方法,也是以電磁法為基礎(chǔ)的。激發(fā)極化法:在探查地下水方面它是有特效的方法10環(huán)境與工程地球物理勘探01緒論課件11環(huán)境與工程地球物理勘