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地質(zhì)災(zāi)害物探技術(shù)規(guī)范
1范圍
本規(guī)范規(guī)定了地質(zhì)災(zāi)害地球物理勘探工程的技術(shù)設(shè)計(jì)、設(shè)備要求、野外工作方法技術(shù)、
資料整理、數(shù)據(jù)處理與解釋推斷、成果報(bào)告編寫(xiě)等的要求。
本規(guī)范適用于廣西壯族自治區(qū)境內(nèi)滑坡、溝谷型泥石流、巖溶塌陷、采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害
的勘查、施工及工程驗(yàn)收等階段的地球物理勘探,不穩(wěn)定斜坡等其它地質(zhì)災(zāi)害的地球物理勘
探工作參照?qǐng)?zhí)行。
2規(guī)范性引用文件
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GB/T14499地球物理勘查技術(shù)符號(hào)
DZ-T0069地球物理勘查圖圖式、圖例及用色標(biāo)準(zhǔn)
DZ/T0153物化探工程測(cè)量規(guī)范
CJJT7城市工程地球物理探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
DZT0073電阻率剖面法技術(shù)規(guī)程
DZT01086直流充電法技術(shù)規(guī)程
DZ-T0081自然電場(chǎng)法技術(shù)規(guī)程
DZT0072電阻率測(cè)深法技術(shù)規(guī)程
DZT01087地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程
DZ-T0170淺層地震勘查技術(shù)規(guī)范
JGJ/T143多道瞬時(shí)面波勘探技術(shù)規(guī)程
GB12590地震勘探爆破安全規(guī)程
T/CSPSTC75微動(dòng)探測(cè)技術(shù)規(guī)程
DZ/T0070時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程
DZ/T0280可控源音頻大地電磁法技術(shù)規(guī)程
DZ/T0173大地電磁測(cè)深法技術(shù)規(guī)程
GBT32864滑坡防治工程勘查規(guī)范
DZT0220泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范
DZT0261滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范(1:50000)
TB-10013鐵路工程物理勘探規(guī)程
JTG/T3222公路工程物探規(guī)程
NB/T10227水電工程物探規(guī)范
GB50287水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范
SL713水工混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)技術(shù)規(guī)程
JGJ/T152混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程
GB50021巖土工程勘察規(guī)范
GB/T50218工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
GB50585巖土工程勘察安全規(guī)范
1
3術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)、代號(hào)
3.1術(shù)語(yǔ)和定義
3.1.1地質(zhì)災(zāi)害Geologicalhazard
自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地
面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。
3.1.2地球物理勘探Geophysicalprospecting
根據(jù)地質(zhì)體內(nèi)部的各種物性差異,借助儀器對(duì)其天然場(chǎng)或人工場(chǎng)的分布與變化情況進(jìn)行
觀測(cè),通過(guò)綜合分析研究,對(duì)地質(zhì)體的地質(zhì)情況進(jìn)行推斷、解釋的勘探方法,稱為地球物理
勘探,簡(jiǎn)稱“物探”。
3.1.3綜合物探Comprehensivegeophysicalprospecting
根據(jù)同一探測(cè)對(duì)象所具有的不同物理性質(zhì),采用兩種或兩種以上的物探方法對(duì)地質(zhì)體進(jìn)
行綜合探測(cè)。
3.1.4物探正演Geophysicalforwardmodeling
一種基于介質(zhì)的幾何參數(shù)和物性參數(shù)計(jì)算物理場(chǎng)值的方法,用于模擬和預(yù)測(cè)地球物理勘
探中的物理現(xiàn)象。
3.1.5物探反演Geophysicalinversion
一種基于物理場(chǎng)值計(jì)算介質(zhì)的幾何參數(shù)和物性參數(shù)的方法,用于推斷地下介質(zhì)的物理屬
性和幾何結(jié)構(gòu)。
3.1.6縱測(cè)線Longitudinalsurveyline
平行于路線中線或探測(cè)對(duì)象走向的測(cè)線。
3.1.7橫測(cè)線Crosssurveyline
垂直于路線中線或探測(cè)對(duì)象走向的測(cè)線。
3.1.8正常場(chǎng)Normalfield
相對(duì)平穩(wěn)的物理場(chǎng),又稱背景場(chǎng)。
3.1.9異常場(chǎng)Anomalyfield
偏離正常場(chǎng)并超過(guò)一定數(shù)值的局部變化,簡(jiǎn)稱異常。
3.1.10地形校正Terraincorrection
對(duì)由地形起伏所產(chǎn)生的物理場(chǎng)值畸變進(jìn)行的數(shù)值校正。
3.2符號(hào)
3.2.1直流電法符號(hào)
2
U—觀測(cè)電位差
I—供電電流強(qiáng)度
H—探測(cè)對(duì)象的埋深
s—視電阻率
s—視極化率
J—視激發(fā)比
δ—絕對(duì)誤差
A—觀測(cè)值
n—檢測(cè)點(diǎn)數(shù)
U—電位差經(jīng)供電電流歸算后的數(shù)值
M—測(cè)點(diǎn)(站)數(shù)據(jù)均方相對(duì)誤差
m—數(shù)據(jù)相對(duì)誤差
3.2.2電磁法符號(hào)
I—電流強(qiáng)度
U—電位
σ—電導(dǎo)率
μ—磁導(dǎo)率
ε—介電常數(shù)
ρ—電阻率
α—衰減常數(shù)
β—介質(zhì)對(duì)電磁波能量的吸收系數(shù)
Ds—視衰減系數(shù)
Ex-電場(chǎng)x分量
Ey-電場(chǎng)y分量
Hx-磁場(chǎng)x分量
Hy-磁場(chǎng)y分量
Hz-磁場(chǎng)z分量
ΔU—電位差
ΔUg—干擾電位差
3.2.3淺層地震法符號(hào)
f—頻率
VR—瑞雷波波速
VP—縱波速度
VS—橫波速度
H—探測(cè)深度
β—深度轉(zhuǎn)換系數(shù)
μ—泊松比
—面波和橫波速度轉(zhuǎn)換系數(shù)
G—?jiǎng)蛹羟心A?/p>
E—?jiǎng)訌椥阅A?/p>
3.2.4地質(zhì)雷達(dá)法符號(hào)
3
λ—雷達(dá)波波長(zhǎng)
h—目標(biāo)體埋深
rf—第一菲涅爾帶半徑
c—電磁波在真空中的傳播速度
εr—相對(duì)介電常數(shù)
t—雷達(dá)反射波的旅行時(shí)間
x—水平距離
3.2.5放射性參數(shù)符號(hào)
Bq—放射性活度
Gy—吸收劑量
T1/2—半衰期
γ—自然伽瑪射線
3.2.6力學(xué)參數(shù)符號(hào)
Ed—?jiǎng)訌椥阅A?/p>
Gd—?jiǎng)蛹羟心A?/p>
μ—泊松比
μd動(dòng)泊松比
ρ—密度
3.3代號(hào)
3.3.1直流電法代號(hào)
A—供電電極的正極
B—供電電極的負(fù)極
AB—供電極距
A′—復(fù)合對(duì)稱四極裝置供電電極的正極
B′—復(fù)合對(duì)稱四極裝置供電電極的負(fù)極
A′B′—復(fù)合對(duì)稱四極裝置的供電極距
C—無(wú)窮遠(yuǎn)極
M—測(cè)量電極的一極
N—測(cè)量電極的一極
MN—測(cè)量極距
O—觀測(cè)中心或記錄點(diǎn)
K—裝置系數(shù)
3.3.2電磁法代號(hào)
AB—發(fā)射偶極距
MN—接收偶極距
O—觀測(cè)中心或記錄點(diǎn)
R—接收天線
Rx—接收回線或線圈
T—發(fā)射天線
4
Tx—發(fā)射回線或線圈
3.3.3淺層地震法代號(hào)
CDP—共深度點(diǎn)
O—激發(fā)點(diǎn)
S—檢波點(diǎn)
PSD—聲時(shí)-深度曲線相鄰兩點(diǎn)的斜率與相鄰時(shí)差值得乘積
3.3.4部分英文縮寫(xiě)代號(hào)
IP—激發(fā)極化法
CSAMT—可控源音頻大地電磁法
SP—自然電場(chǎng)法
TEM—瞬變電磁法
TE—觀測(cè)大地電磁場(chǎng)中Hx—Ey極化波的裝置形式
TM—觀測(cè)大地電磁場(chǎng)中Hy—Ex極化波的裝置形式
4基本規(guī)定
4.1工作條件
4.1.1運(yùn)用物探方法解決地質(zhì)災(zāi)害勘查中的地質(zhì)任務(wù)時(shí),應(yīng)具備下列條件:
a)被探測(cè)對(duì)象與其周?chē)橘|(zhì)間應(yīng)存在足夠的物性差異;
b)被探測(cè)對(duì)象應(yīng)具有一定規(guī)模,能產(chǎn)生可被觀測(cè)的地球物理異常場(chǎng);
c)干擾因素產(chǎn)生的干擾場(chǎng)應(yīng)相對(duì)有效異常足夠小,或能被識(shí)別;
d)工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備布置探測(cè)裝置和開(kāi)展探測(cè)工作的空間和條件。
4.1.2不具備相應(yīng)地球物理前提條件時(shí),不應(yīng)盲目布置有關(guān)物探工作。
4.2工作原則
4.2.1地質(zhì)災(zāi)害物探工作應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)工作時(shí)應(yīng)收集和分析已有與地球物理工作相關(guān)的資料;
b)工作前應(yīng)通過(guò)方法試驗(yàn),選用有效的探測(cè)方法和技術(shù)參數(shù);
c)工作時(shí)應(yīng)從已知到未知,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜;當(dāng)條件復(fù)雜時(shí),應(yīng)采用多種方法進(jìn)行綜合
探測(cè)和評(píng)價(jià)解釋;
d)地面物探工作應(yīng)在鉆探之前進(jìn)行。
4.3工作程序
4.3.1地質(zhì)災(zāi)害物探工作程序應(yīng)包括接受任務(wù)、收集資料、現(xiàn)場(chǎng)踏勘和試驗(yàn)工作、編制工
作方案、現(xiàn)場(chǎng)工作、資料處理與解釋、編制成果報(bào)告、成果報(bào)告校審和提交、資料歸檔等,
應(yīng)按圖4.3.1的流程進(jìn)行。
5
接受任務(wù)
收集資料
現(xiàn)場(chǎng)踏勘試驗(yàn)工作
編制工作方案
現(xiàn)場(chǎng)工作
資料處理與解釋
編制成果報(bào)告
成果報(bào)告校審和提交
資料歸檔
圖4.3.1地質(zhì)災(zāi)害物探工作流程圖
4.3.2接受任務(wù)應(yīng)簽訂合同書(shū),明確責(zé)任。
4.3.3資料收集時(shí),應(yīng)收集和整理測(cè)區(qū)范圍內(nèi)相關(guān)的地質(zhì)、氣象、水文、地形地貌、地質(zhì)
災(zāi)害調(diào)查等資料。
4.3.4現(xiàn)場(chǎng)踏勘應(yīng)了解工作環(huán)境條件、地形地貌情況,核實(shí)已收集資料的可利用程度,初
步選擇物探方法,擬定工作計(jì)劃并預(yù)估工作量。
4.3.5物探工作方案在現(xiàn)場(chǎng)踏勘和試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上編寫(xiě),應(yīng)包括下列主要內(nèi)容:
a)工作目的、任務(wù)、范圍、期限和測(cè)區(qū)位置等;
b)工作布置圖;
c)方法選擇及依據(jù)、技術(shù)要求、工作方法有效性分析、現(xiàn)場(chǎng)工作的布置及工作量估算
等;
d)與地質(zhì)、測(cè)量、設(shè)計(jì)、施工、管理等其他專業(yè)的配合;
e)儀器、設(shè)備、材料、車(chē)輛等資源配置;
f)施工組織及工作進(jìn)度計(jì)劃;
g)作業(yè)質(zhì)量、安全及環(huán)境保證措施;
h)擬提交的成果資料;
4.3.6試驗(yàn)工作應(yīng)符合下列規(guī)定:
6
a)根據(jù)工作目的、地質(zhì)及環(huán)境條件擬定試驗(yàn)方案,試驗(yàn)成果可作為地質(zhì)災(zāi)害物探勘查
成果的一部分;
b)試驗(yàn)地段應(yīng)選在有充分地質(zhì)資料支持的地段實(shí)施,且具有代表性;
c)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定合適的物探方法、儀器設(shè)備和技術(shù)參數(shù)。
4.3.7物探工作布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)測(cè)線網(wǎng)應(yīng)布置在相應(yīng)工程階段的地質(zhì)圖或設(shè)計(jì)圖上,比例尺不應(yīng)小于同階段、同工
程的勘查或設(shè)計(jì)所使用的比例尺;
b)布置測(cè)網(wǎng)時(shí),應(yīng)根據(jù)探測(cè)工作的需要和場(chǎng)地條件等進(jìn)行,測(cè)網(wǎng)密度應(yīng)保證異常的連
續(xù)、完整和便于追蹤;
c)布置測(cè)線時(shí),測(cè)線應(yīng)呈直線布置,測(cè)線方向應(yīng)避開(kāi)地形及其他干擾的影響,應(yīng)垂直
于或大角度相交于探測(cè)對(duì)象或已知異常的走向;測(cè)線長(zhǎng)度應(yīng)保證異常的完整和具有
足夠的異常背景;在前人工作基礎(chǔ)上擴(kuò)大測(cè)區(qū)范圍時(shí),測(cè)區(qū)邊緣應(yīng)重復(fù)部分測(cè)線或
測(cè)點(diǎn);
d)測(cè)線應(yīng)與地質(zhì)勘探線和其他地球物理勘探方法的測(cè)線一致;探測(cè)范圍內(nèi)有已知點(diǎn)
時(shí),測(cè)線應(yīng)通過(guò)或靠近已知點(diǎn)布設(shè);
e)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置、數(shù)量應(yīng)滿足技術(shù)要求及資料解釋的需要;
f)在復(fù)雜地區(qū)及異常部位,測(cè)線應(yīng)適當(dāng)加密,并在主要測(cè)線之間布置輔助測(cè)線;
g)測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)物探方法和工作任務(wù)合理確定。測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)滿足探測(cè)精度要求,并
在平面圖上清楚反映探測(cè)對(duì)象的規(guī)模、走向;
h)工作部署圖應(yīng)注明測(cè)點(diǎn)、測(cè)線端點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、鉆孔、探洞、布極方向等主要信息;
4.3.8物探數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)各種物探儀器設(shè)備及其附件應(yīng)符合性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)牢固可靠、防潮、抗震和絕緣性
能良好的要求;并由具備相應(yīng)專業(yè)能力的人員正確使用和維護(hù);
b)測(cè)線端點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、控制點(diǎn)、異常點(diǎn)、地形突變點(diǎn)及其他重要點(diǎn)位應(yīng)進(jìn)行空間位置
測(cè)量;測(cè)量精度應(yīng)符合相關(guān)的測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn);
c)數(shù)據(jù)采集應(yīng)在背景相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行;
d)觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視采集的數(shù)據(jù)或曲線,如有異?,F(xiàn)象應(yīng)記錄并及時(shí)補(bǔ)測(cè);
e)在測(cè)線的端點(diǎn)、曲線的突變點(diǎn)和畸變線段,或儀器參數(shù)、觀測(cè)條件改變的情況下,
應(yīng)進(jìn)行重復(fù)觀測(cè);
f)探測(cè)工作應(yīng)建立質(zhì)量保證體系。質(zhì)量檢查應(yīng)根據(jù)具體勘探方法,選擇重復(fù)觀測(cè)、系
統(tǒng)檢查的方法。檢查點(diǎn)應(yīng)均勻分布、隨機(jī)選取,異常段、可疑點(diǎn)和突變點(diǎn)應(yīng)重點(diǎn)檢
查;檢查的工作量不得少于總工作量的5%,兼能滿足數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的要求。當(dāng)原始數(shù)
據(jù)檢查不合格時(shí),應(yīng)分析原因,采取措施或調(diào)整工作方案后重新觀測(cè);
g)探測(cè)的原始記錄應(yīng)完整齊全、數(shù)據(jù)真實(shí)、記錄及時(shí);所有原始記錄均應(yīng)整理保存,
電子記錄應(yīng)進(jìn)行備份;
h)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察安全規(guī)范》GB50585的相關(guān)規(guī)定。
4.3.9數(shù)據(jù)處理、成果解釋和圖件應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)數(shù)據(jù)處理不得使用未經(jīng)檢查或檢查不合格的探測(cè)數(shù)據(jù);
b)數(shù)據(jù)處理應(yīng)采用經(jīng)評(píng)定合格的處理軟件;
7
c)數(shù)據(jù)處理和成果解釋?xiě)?yīng)根據(jù)探測(cè)方法的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)條件,選擇定性解釋、定量計(jì)算
或反演計(jì)算;
d)當(dāng)測(cè)區(qū)布置有物探參數(shù)孔、檢測(cè)標(biāo)定孔時(shí),數(shù)據(jù)處理和成果解釋?xiě)?yīng)分析和確定目標(biāo)
地層或目標(biāo)物的物性參數(shù);
e)物探資料解釋推斷應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、鉆孔資料,總結(jié)和分析各種異?,F(xiàn)象和特征等進(jìn)行;
f)應(yīng)根據(jù)各物探方法的要求及時(shí)編制物探成果圖,物探成果圖應(yīng)主要包括工作布置
圖、平面圖、剖面圖、曲線圖、推斷地質(zhì)解釋圖。
4.3.10物探報(bào)告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求編制,編制內(nèi)容應(yīng)符合本規(guī)范第8.1條和第8.2條的規(guī)定。
成果報(bào)告的校審、提交及資料歸檔應(yīng)符合本規(guī)范第8.3條的規(guī)定。
5物探方法與技術(shù)
5.1一般規(guī)定
5.1.1物探方法應(yīng)根據(jù)物探任務(wù)、地質(zhì)及地球物理?xiàng)l件、地形地貌特點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害勘查要
求等綜合選擇。
5.1.2物探工作應(yīng)分析探測(cè)目標(biāo)體與周?chē)橘|(zhì)的物性特征,介質(zhì)電阻率、密度、地震波速
度、相對(duì)介電常數(shù)等取值應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。
5.1.3物探工作應(yīng)遵循由已知到未知、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則,先從已知地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的地
段開(kāi)始,取得現(xiàn)場(chǎng)背景資料后再進(jìn)行復(fù)雜地段的工作。
5.1.4地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件復(fù)雜或重要地段,應(yīng)采用多種物探方法相互補(bǔ)充驗(yàn)證。
5.1.5物探探測(cè)和監(jiān)測(cè)過(guò)程中,應(yīng)布置物探參數(shù)測(cè)試孔。
5.1.6在數(shù)據(jù)處理和資料解釋過(guò)程中,應(yīng)充分收集和了解已知地質(zhì)、勘查設(shè)計(jì)和施工資料。
5.2直流電法
5.2.1直流電法是基于觀測(cè)和分析直流電場(chǎng)、電化學(xué)場(chǎng)的分布、強(qiáng)度和變化的一類電法勘
探方法。
5.2.2直流電法應(yīng)根據(jù)工作條件和探測(cè)要求,選用自然電場(chǎng)法、充電法、電剖面法、電測(cè)
深法、高密度電阻率法和激發(fā)極化法等。
5.2.3自然電場(chǎng)法
自然電場(chǎng)法是指通過(guò)觀測(cè)地下介質(zhì)的電化學(xué)作用、地下水中微粒子的過(guò)濾作用、
巖體水中鹽的擴(kuò)散和吸附作用等產(chǎn)生的自然電場(chǎng)規(guī)律和特點(diǎn),了解水文工程地質(zhì)問(wèn)題的一種
電法勘探方法。
自然電場(chǎng)法可用于探測(cè)地下水流向和劃分含水層。
自然電場(chǎng)法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)具有氧化-還原電化學(xué)作用或地下水滲透、擴(kuò)散作用及其他作用,能夠形成電位
差異;
b)被探測(cè)的地質(zhì)體埋深較淺且能形成穩(wěn)定的自然電場(chǎng),觀測(cè)到的電位差能夠有效地從
干擾背景中分辨出來(lái);
8
c)不應(yīng)在干燥地區(qū)或干擾嚴(yán)重且難以克服的地區(qū)采用自然電場(chǎng)法。
自然電場(chǎng)法觀測(cè)方式包括電位法、梯度法以及環(huán)形觀測(cè)法。游散電流較大時(shí),應(yīng)
采用梯度觀測(cè)方式,在復(fù)雜地質(zhì)條件下可采用電位法和梯度法同時(shí)觀測(cè)。采用梯度方式觀測(cè)
時(shí),MN應(yīng)等于點(diǎn)距。確定地下水徑流方向時(shí),可采用環(huán)形觀測(cè)方式。
自然電場(chǎng)法測(cè)線應(yīng)垂直地層走向,點(diǎn)距應(yīng)為探測(cè)對(duì)象埋深的1/2~1/4,線距應(yīng)為
點(diǎn)距的2~5倍。
自然電場(chǎng)法應(yīng)采用不極化電極,每天工作前后應(yīng)測(cè)量不極化電極的極差,開(kāi)工前
的極差應(yīng)小于2mV,收工后的極差應(yīng)小于5mV。
自然電場(chǎng)法的基點(diǎn)設(shè)置和基點(diǎn)聯(lián)測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)所有基點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置在交通便利,遠(yuǎn)離流動(dòng)水體的區(qū)域,避免設(shè)置在有工業(yè)游散電流
和強(qiáng)電磁干擾的地段;
b)總基點(diǎn)應(yīng)設(shè)在自然電場(chǎng)的背景場(chǎng)地段;分基點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在自然電場(chǎng)穩(wěn)定的地段;
c)分基點(diǎn)使用前和使用結(jié)束均應(yīng)與總基點(diǎn)聯(lián)測(cè),兩次觀測(cè)電位的差值不應(yīng)大于5mV。
自然電場(chǎng)法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中應(yīng)關(guān)閉儀器的自然電位補(bǔ)償功能;
b)接地困難時(shí),可垂直測(cè)線方向移動(dòng)電極,移動(dòng)距離不得大于1/2點(diǎn)距;
c)游散電流干擾較大時(shí),應(yīng)選擇大地電流平穩(wěn)的時(shí)間段觀測(cè);
d)同一條測(cè)線分段觀測(cè)或更換基點(diǎn)時(shí),應(yīng)在測(cè)線連接處重復(fù)測(cè)量至少2個(gè)以上的測(cè)
點(diǎn);
e)每隔10個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行一次重復(fù)觀測(cè)。
自然電場(chǎng)法觀測(cè)精度應(yīng)采用平均絕對(duì)誤差評(píng)價(jià)。電位允許平均絕對(duì)誤差為5mV,
應(yīng)按式(5.2.3.9)計(jì)算:
1n
=VV'(5.2.3.9)
ii
2ni1
式中:
—自然電位的平均絕對(duì)誤差;
Vi—第i點(diǎn)原始觀測(cè)值(mV);
V'—第i點(diǎn)檢查觀測(cè)值(mV);
i
n—檢查點(diǎn)總數(shù)。
自然電場(chǎng)法數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均應(yīng)進(jìn)行極差校正;
b)電位觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行基點(diǎn)改正,換算到總基點(diǎn);
c)不同觀測(cè)方式的觀測(cè)值不得相互換算;
d)應(yīng)剔除個(gè)別干擾數(shù)據(jù)。
自然電場(chǎng)法資料解釋?xiě)?yīng)根據(jù)異常的幅值、強(qiáng)度等分析異常體的性質(zhì),確定異常體
的平面位置和走向,并根據(jù)剖面曲線的特征點(diǎn)估算異常體的寬度和埋深。
自然電場(chǎng)法的圖件應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)電位、電位梯度剖面曲線圖;
b)電位、電位梯度平面等值線圖;
c)定性或半定量解釋的平面圖、剖面圖。
9
5.2.4充電法
充電法是指通過(guò)向被探測(cè)目標(biāo)體供電,提高被探測(cè)目標(biāo)體與周邊介質(zhì)的電位差形
成充電效應(yīng),以探測(cè)目標(biāo)體分布特征的一種電法勘探方法。
充電法可用于測(cè)定地下水流速、流向以及追索地下暗河。
充電法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)探測(cè)對(duì)象的電阻率應(yīng)遠(yuǎn)小于圍巖的電阻率,圍巖的巖性要比較單一,地表介質(zhì)電性
較均勻、穩(wěn)定,地形起伏不大;
b)埋于地下的充電體必須有露頭,或天然露頭,或是人工露頭,如淺井、泉眼、鉆孔、
坑道等。
充電法的觀測(cè)方式包括電位法、梯度法以及追蹤等位線法。觀測(cè)方式的選擇應(yīng)符
合下列規(guī)定:
a)圈定充水洞穴或?qū)當(dāng)嗔褞У鹊妥梵w平面位置應(yīng)采用電位法;
b)追索地下暗河應(yīng)同時(shí)采用電位法和梯度法;
c)確定地下水流向和流速時(shí),應(yīng)采用追蹤等位線法;
d)地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)可選用多種觀測(cè)方式。
充電法應(yīng)采用直流電源。電極布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)充電電極應(yīng)與探測(cè)對(duì)象連通,且具備充電條件;
b)無(wú)窮遠(yuǎn)電極B極應(yīng)布置在探測(cè)對(duì)象走向的垂線上,距離測(cè)區(qū)的最短距離應(yīng)大于測(cè)區(qū)
對(duì)角線長(zhǎng)度的10倍;
c)電位測(cè)量的固定N極應(yīng)布置在B極的相反方向上,并處于大地電流場(chǎng)的穩(wěn)定區(qū)域,
距離測(cè)區(qū)的最短距離應(yīng)大于測(cè)區(qū)對(duì)角線長(zhǎng)度的10倍;
d)測(cè)量電極應(yīng)使用不極化電極,兩測(cè)量電極之間的接地電阻應(yīng)小于10kΩ;
e)充電電極、無(wú)窮遠(yuǎn)電極埋設(shè)地點(diǎn)均應(yīng)專人看守,并應(yīng)設(shè)立危險(xiǎn)標(biāo)志。
充電法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)數(shù)據(jù)觀測(cè)過(guò)程應(yīng)同時(shí)記錄電位差和供電電流強(qiáng)度;
b)改變電流時(shí),應(yīng)在測(cè)線連接處重復(fù)2個(gè)以上的測(cè)點(diǎn);
c)每隔10個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行一次重復(fù)觀測(cè),并應(yīng)在電位曲線的峰值點(diǎn)、梯度零值點(diǎn)進(jìn)行
重復(fù)觀測(cè);
d)重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)均應(yīng)進(jìn)行漏電檢查;
e)觀測(cè)期間應(yīng)實(shí)測(cè)充電點(diǎn)平面坐標(biāo)及高程。
充電法觀測(cè)精度應(yīng)采用均方相對(duì)誤差評(píng)價(jià),電位允許均方相對(duì)誤差為±5%,按式
(5.2.4.7)計(jì)算:
2
1nVV
mii(5.2.4.7)
2n
i1Vi
式中:
m—電位檢查的均方相對(duì)誤差;
Vi—第i點(diǎn)經(jīng)電流歸一化后的原始觀測(cè)值(mV/A);
V'—第i點(diǎn)經(jīng)電流歸一化后的檢查觀測(cè)值(mV/A);
i
10
'
V—第i點(diǎn)Vi與Vi′的平均值(mV/A);
i
n—檢查點(diǎn)總數(shù)。
充電法數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均應(yīng)采用電流強(qiáng)度進(jìn)行歸一化計(jì)算;
b)電位法和梯度法觀測(cè)值不得相互換算。
充電法資料解釋?xiě)?yīng)符合下列規(guī)定:
a)資料解釋前,應(yīng)綜合分析地表介質(zhì)的不均勻性及地形、巖性、地表水徑流等因素對(duì)
觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響;
b)應(yīng)根據(jù)電位峰值點(diǎn)或梯度零值點(diǎn)確定充電點(diǎn)的位置,并與實(shí)測(cè)的充電點(diǎn)位置進(jìn)行對(duì)
比分析;
c)電位法和梯度法觀測(cè)時(shí),應(yīng)繪制相應(yīng)的剖面曲線圖和平面等值線圖;
d)定性解釋?xiě)?yīng)根據(jù)電位或梯度異常的分布、幅值、強(qiáng)度及曲線上的特征點(diǎn)等,確定低
阻體的位置;
e)巖性單一、探測(cè)對(duì)象形態(tài)規(guī)整時(shí),可選擇典型剖面進(jìn)行正演;
f)采用追蹤等位線法探測(cè)地下水流速及流向時(shí),應(yīng)繪制不同觀測(cè)時(shí)間的等電位線分布
圖,以此分析地下水的流向和流速。地形起伏較小時(shí),可按式(5.2.4.9)計(jì)算地下
水的流速。
R
Vi(5.2.4.9)
Ti
式中:
V—地下水的流速(m/s);
Ri—等位圈位移的增量(m);
Ti—與位移增量對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔(s)。
充電法圖件應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)充電電位、電位梯度剖面曲線圖;
b)充電電位、電位梯度平面等值線圖;
c)典型剖面的正演曲線及模型圖;
d)定性或半定量解釋的平面圖和剖面圖。
5.2.5電剖面法
電剖面法是指將某一裝置極距保持不變,沿測(cè)線觀測(cè)地下一定深度內(nèi)大地電阻率
沿水平方向變化,依據(jù)目標(biāo)體與周邊介質(zhì)的電阻率差異,以探測(cè)地下介質(zhì)特征的一種電法勘
探方法。
電剖面法可用于探査地下富水區(qū)、巖溶、斷層及傾向、裂隙發(fā)育帶、巖性界線以
及采空區(qū)等。
電剖面法觀測(cè)裝置包括對(duì)稱四極、復(fù)合對(duì)稱四極、三級(jí)、聯(lián)合剖面、偶極-偶極以
及中間梯度。觀測(cè)裝置的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
11
a)探測(cè)非水平的地質(zhì)構(gòu)造、巖性分界應(yīng)選用三極裝置、聯(lián)合剖面裝置等,其中AO或
BO應(yīng)大于探測(cè)對(duì)象頂部埋深的3倍;
b)探測(cè)巖溶、洞穴等不良地質(zhì)體可選用對(duì)稱四極裝置、三極裝置等;
電剖面法工作布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)布設(shè)多條測(cè)線追蹤探測(cè)對(duì)象走向,測(cè)線應(yīng)垂直探測(cè)目標(biāo)的可能走向;
b)每條測(cè)線的單個(gè)異常上測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè);
c)應(yīng)至少有3條測(cè)線通過(guò)目標(biāo)異常;
d)中間梯度裝置改變供電電極位置時(shí),應(yīng)進(jìn)行不少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)的重復(fù)觀測(cè);
e)異常特征點(diǎn)部位,應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)或變換電極距進(jìn)行觀測(cè);
f)目標(biāo)異常應(yīng)完整地被追蹤,若未追蹤完畢,則應(yīng)增加工作量。
電剖面法極距選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)根據(jù)探測(cè)對(duì)象的埋深及規(guī)模,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形、電性條件,通過(guò)試驗(yàn)確定電極距;
b)“無(wú)窮遠(yuǎn)極C”距離測(cè)線的垂直距離應(yīng)不小于5倍的AO或BO;
c)MN應(yīng)為點(diǎn)距的1~2倍,MN/AB應(yīng)介于1/3~1/50之間,在確保觀測(cè)信號(hào)可靠的情
況下,應(yīng)選擇較小的MN,以提高分辨率;
d)中間梯度法的測(cè)量范圍應(yīng)在AB中部的1/3區(qū)間內(nèi),旁側(cè)測(cè)線與主測(cè)線的垂直距離
不應(yīng)大于AB/6;
e)同一工點(diǎn)應(yīng)采用相同的電極距。
電剖面法數(shù)據(jù)采集除應(yīng)滿足本規(guī)范第4.3.8條的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)在同一測(cè)線兩
次測(cè)量或兩個(gè)裝置的連接處重復(fù)觀測(cè)不少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)。
電剖面法觀測(cè)精度應(yīng)采用均方相對(duì)誤差評(píng)價(jià),按本規(guī)范式(5.2.6.6-3)計(jì)算。視
電阻率允許均方相對(duì)誤差為±5%。
電剖面法資料處理與解釋、成果圖件應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)處理手段予以剔除或壓制干擾異常;
b)定性解釋?xiě)?yīng)根據(jù)曲線的特征判斷異常的性質(zhì),圈定異常體平面位置,估算其埋深;
c)成果圖件應(yīng)包括視電阻率剖面曲線圖、視電阻率平面等值線圖、典型剖面的正演計(jì)
算曲線及模型圖、定性或半定量解釋的平面及剖面圖。
5.2.6電測(cè)深法
電測(cè)深法是指在同一測(cè)點(diǎn)上逐次擴(kuò)大供電極距,使探測(cè)深度逐漸加大,獲得觀測(cè)
點(diǎn)處沿垂直方向由淺到深的地層的電性變化,并依據(jù)目的層和相鄰層的電阻率差異探測(cè)地下
介質(zhì)分布的一種電法勘探方法。
電測(cè)深法可用于劃分地層,探査隱伏斷層、裂隙發(fā)育帶、巖溶、采空區(qū)和富水區(qū),
以及測(cè)定場(chǎng)地不同深度巖土層視電阻率參數(shù)。
電測(cè)深法常用的觀測(cè)裝置包括對(duì)稱四極、聯(lián)合三極、聯(lián)合剖面、偶極-偶極以及五
極縱軸。觀測(cè)裝置選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)探測(cè)層狀水平地層應(yīng)選擇對(duì)稱四極裝置,不具備跑極的條件時(shí),可選擇三極裝置;
b)探測(cè)巖溶、采空區(qū)等不規(guī)則地質(zhì)體應(yīng)采用四極裝置、三極裝置和五極縱軸裝置等;
c)測(cè)量土壤電阻率、大地電導(dǎo)率等參數(shù)應(yīng)選用對(duì)稱四極裝置。
電測(cè)深法電極距的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)最大供電電極距AB應(yīng)滿足探測(cè)深度的需要;最小供電電極距AB應(yīng)滿足資料解釋的
需要;
12
b)測(cè)量電極距MN與相應(yīng)的供電電極距AB可采用等比或非等比形式,測(cè)量電極距MN
與相應(yīng)的供電電極距AB之比值不應(yīng)大于1/3;
c)三極或聯(lián)合三極測(cè)深中的無(wú)窮遠(yuǎn)極應(yīng)位于測(cè)量偶極的中垂線上,無(wú)窮遠(yuǎn)距離應(yīng)大于
最大AO或A'O'的5倍;因條件限制不能垂直布設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)極時(shí),應(yīng)增大無(wú)窮遠(yuǎn)極距
離,最遠(yuǎn)可增至供電點(diǎn)與記錄點(diǎn)間距AO或A'O'的10倍;
d)五極縱軸測(cè)深的供電極距L應(yīng)大于2倍至3倍探測(cè)目標(biāo)的埋深,測(cè)量極距應(yīng)為L(zhǎng)/30
至L/40。
電測(cè)深法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)觀測(cè)的一次電位差不應(yīng)小于1mV,當(dāng)一次電位差小于3mV時(shí),應(yīng)加大供電電流重新
測(cè)量;
b)同一極距應(yīng)進(jìn)行多次讀數(shù),取其常見(jiàn)值作為該極距的觀測(cè)值;
c)當(dāng)由于MN極距改變后,導(dǎo)致測(cè)深曲線出現(xiàn)不正常脫節(jié)時(shí),應(yīng)檢查改變前后M、N
極的接地條件,分析原因,并改變M、N極的位置重新測(cè)量;
d)同一個(gè)電測(cè)深點(diǎn)不在同一天觀測(cè)時(shí),應(yīng)在連接處重復(fù)觀測(cè)兩個(gè)以上極距,其相對(duì)誤
差不應(yīng)超過(guò)5%;
e)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)繪制電測(cè)深曲線,發(fā)現(xiàn)畸變點(diǎn)應(yīng)及時(shí)采取措施,并重新測(cè)量。
電測(cè)深法數(shù)據(jù)觀測(cè)精度應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)單個(gè)極距的視電阻率允許相對(duì)誤差為10%,按式(5.2.6.6-1)計(jì)算:
(2-')
sS(5.2.6.6-1)
='100%
s-S
式中:
—單個(gè)極距視電阻率相對(duì)誤差;
s—原始觀測(cè)視電阻率值(Ω?m);
'
S—檢查觀測(cè)視電阻率值(Ω?m)。
b)單個(gè)電測(cè)深檢查點(diǎn)的視電阻率允許均方相對(duì)誤差為±5%,按式(5.2.6.6-2)計(jì)算:
n
12(5.2.6.6-2)
mi
2ni1
式中:
m—單個(gè)測(cè)深點(diǎn)視電阻率均方相對(duì)誤差;
n—參與計(jì)算的檢查極距個(gè)數(shù)。
c)全區(qū)系統(tǒng)檢查的視電阻率允許平均均方相對(duì)誤差為±5%,按式(5.2.6.6-3)計(jì)算:
1N
mmj(5.2.6.6-3)
Nj1
式中:
—視電阻率平均均方相對(duì)誤差;
m
13
N—系統(tǒng)檢查點(diǎn)數(shù);
mj—第j個(gè)檢查點(diǎn)的均方相對(duì)誤差。
電測(cè)深法資料解釋?xiě)?yīng)在分析研究的測(cè)深曲線類型、斜率、漸近線、極值點(diǎn)、拐點(diǎn)、
局部畸變點(diǎn)基礎(chǔ)上,推斷目標(biāo)異常的性質(zhì)、平面位置、埋深、規(guī)模。
電測(cè)深法的成果圖應(yīng)包括電測(cè)深曲線、地電斷面圖、平面剖面圖以及剖面地質(zhì)解
釋圖。
5.2.7高密度電阻率法
高密度電法是電測(cè)深與電剖面方法的組合,其觀測(cè)點(diǎn)密度高,可同時(shí)探測(cè)水平和
垂直方向上電性變化的一種電法勘探方法。
高密度電法可用于探査滑坡體滑動(dòng)面位置、斷層及裂隙發(fā)育、巖性界線、巖土層
分界面,以及探查巖溶塌陷區(qū)覆蓋層厚度、土洞或溶洞發(fā)育情況,還可以探查采空區(qū)地下空
洞的空間分布和地下水活動(dòng)等地質(zhì)問(wèn)題。
高密度電阻率法常用的觀測(cè)裝置包括溫納裝置、施倫貝爾裝置、三極裝置以及偶
極裝置等。觀測(cè)裝置的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)裝置形式應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求和場(chǎng)地條件進(jìn)行選擇;
b)排列長(zhǎng)度應(yīng)大于探測(cè)對(duì)象頂部埋深的6倍;
c)電極間距和隔離系數(shù)應(yīng)根據(jù)探測(cè)對(duì)象的規(guī)模及埋深確定,最大隔離系數(shù)應(yīng)滿足勘探
深度的要求。
高密度電法測(cè)線方向應(yīng)垂直地層或探測(cè)對(duì)象走向布置,測(cè)線長(zhǎng)度應(yīng)能保證異常邊
界完整。
高密度電阻率法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)在極化穩(wěn)定和建立恒穩(wěn)電流場(chǎng)后,測(cè)試供電方波周期和確定濾波器截止頻
率;遇強(qiáng)電干擾時(shí),應(yīng)加大供電電流提高信噪比;
b)復(fù)雜條件下,應(yīng)采用兩種不同裝置形式觀測(cè),但不得相互替代觀測(cè)數(shù)據(jù);
c)每種裝置觀測(cè)的壞點(diǎn)數(shù)不應(yīng)超過(guò)1%;意外中斷恢復(fù)觀測(cè)時(shí),重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)不得少
于2個(gè);
d)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)時(shí),需記錄排列位置,并注明特殊環(huán)境因素?,F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)需及時(shí)存儲(chǔ),
并記錄現(xiàn)場(chǎng)條件。
高密度電阻率法數(shù)據(jù)處理、資料解釋和圖件繪制應(yīng)符合以下要求:
a)在剖面曲線上逐層檢查,對(duì)離差過(guò)大的觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)采用手動(dòng)的方法予以刪除;
b)對(duì)接地條件不良、地表電性不均勻以及干擾引起的局部假異常,應(yīng)進(jìn)行標(biāo)注或選用
合適的濾波窗口對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理;
c)反演計(jì)算應(yīng)選擇正確的參數(shù),地形起伏較大時(shí),應(yīng)選用具有地形校正功能的軟件進(jìn)
行反演;
d)定性解釋?xiě)?yīng)繪制視電阻率擬斷面圖,并應(yīng)依據(jù)異常的分布、形態(tài)、幅值、規(guī)模等綜
合分析異常體的性質(zhì)和規(guī)模;
e)對(duì)同一測(cè)線多種裝置的觀測(cè)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析,并進(jìn)行綜合解釋;
f)成果圖件應(yīng)包括:原始觀測(cè)的視電阻率擬斷面圖、反演的電阻率斷面圖、解釋的平
面圖和斷面圖。
5.2.8激發(fā)極化法
14
激發(fā)極化法是指依據(jù)目的體與周邊介質(zhì)的激發(fā)極化效應(yīng)差異,以探測(cè)地下介質(zhì)分
布特征的一種電法勘探方法。
激發(fā)極化法可用于探測(cè)隱伏斷層、裂隙、巖溶、地下水等。
激發(fā)極化法可根據(jù)任務(wù)要求選擇激發(fā)極化剖面法和激發(fā)極化測(cè)深法,其觀測(cè)裝置
的選擇原則與電測(cè)深法和電剖面法相同。
激發(fā)極化法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列要求:
a)供電導(dǎo)線的線架上未放完的導(dǎo)線應(yīng)按“之”字型撒開(kāi)在地面上;
b)數(shù)據(jù)采集過(guò)程不得在接收機(jī)附近使用對(duì)講機(jī);
c)二次場(chǎng)電位差△V2應(yīng)大于0.3mV;干擾強(qiáng)烈的地區(qū),△V2的信噪比應(yīng)大于3;
d)脈沖寬度、延遲時(shí)間、采樣寬度、采樣塊數(shù)、疊加次數(shù)等參數(shù)應(yīng)根據(jù)探測(cè)任務(wù)的需
要選擇,并通過(guò)試驗(yàn)確定;
e)探測(cè)地下水應(yīng)觀測(cè)二次電位隨時(shí)間衰變的曲線;
f)觀測(cè)過(guò)程出現(xiàn)干擾數(shù)據(jù)、突變數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)進(jìn)行多次重復(fù)觀測(cè),取其常見(jiàn)值作為最終
觀測(cè)結(jié)果。
激發(fā)極化法觀測(cè)精度應(yīng)分別計(jì)算視極化率和視電阻率的觀測(cè)誤差,并按下列方法
評(píng)價(jià):
a)視極化率允許均方相對(duì)誤差為±5%,按式(5.2.8.5-1)計(jì)算:
2
1n
msisi(5.2.8.5-1)
2ni1si
式中:
m—視極化率的均方相對(duì)誤差;
si—第i點(diǎn)原始觀測(cè)視極化率值;
'
Si—第i點(diǎn)檢查觀測(cè)視極化率值;
—第i點(diǎn)與'的平均值;
sisiSi
n—檢查的總測(cè)點(diǎn)數(shù)。
b)視電阻率允許均方相對(duì)誤差為±7%,按式(5.2.8.5-2)計(jì)算:
2
1n
msisi(5.2.8.5-2)
2ni1si
式中:
m—視電阻率率的均方相對(duì)誤差;
si—第i點(diǎn)原始觀測(cè)視電阻率值;
'
Si—第i點(diǎn)檢查觀測(cè)視電阻率值;
—第i點(diǎn)與'的平均值;
sisiSi
15
n—檢查的總測(cè)點(diǎn)數(shù)。
激發(fā)極化法資料解釋?xiě)?yīng)符合下列規(guī)定:
a)激發(fā)極化法剖面法資料解釋?xiě)?yīng)根據(jù)曲線的特征確定異常體的性質(zhì)、位置、估算其頂
部埋深及產(chǎn)狀等;
b)激發(fā)極化法測(cè)深法資料解釋?xiě)?yīng)根據(jù)電阻率和極化率測(cè)深曲線的特征,綜合確定探測(cè)
對(duì)象的性質(zhì)、埋深及厚度;
c)解決與地下水有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題時(shí),應(yīng)利用多參數(shù)(如視極化率、視電阻率、半衰時(shí)、
衰減度等)進(jìn)行綜合解釋。
激發(fā)極化法成果圖件應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)視電阻率、視極化率剖面曲線圖;
b)視電阻率、視極化率平面等值線圖;
c)視電阻率、視極化率測(cè)深曲線圖;
d)視電阻率、視極化率擬斷面圖;
e)視電阻率、視極化率等深度平面等值線圖;
f)各參數(shù)解釋的平面圖、剖面圖。
5.3電磁法
5.3.1電磁法勘探是指基于觀測(cè)和分析地下介質(zhì)的電磁感應(yīng)、電磁場(chǎng)分布和電磁波傳播為
基礎(chǔ)的一類電磁勘探方法。
5.3.2電磁法適用于探測(cè)相鄰介質(zhì)之間存在電性差異的地質(zhì)體的分布、埋深及規(guī)模。根據(jù)
工作條件可選用地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁法、天然場(chǎng)源音頻大地電磁
法等。
5.3.3地質(zhì)雷達(dá)法
地質(zhì)雷達(dá)法是指利用雷達(dá)發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻脈沖電磁波,由接收天線接收
目標(biāo)體的反射電磁波,以探測(cè)目標(biāo)體的一種電磁勘探方法。
地質(zhì)雷達(dá)可用于探測(cè)巖土層分界面、軟弱巖(夾)層、滑坡體滑面位置、土洞或
溶洞發(fā)育、斷層及裂隙發(fā)育、地下空洞、地下水活動(dòng)等地質(zhì)現(xiàn)象。
地質(zhì)雷達(dá)法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列要求:
a)被探測(cè)目標(biāo)體與周邊介質(zhì)的介電常數(shù)存在明顯差異;
b)被探測(cè)目標(biāo)體埋藏不應(yīng)過(guò)深,且具有一定規(guī)模。被探測(cè)目標(biāo)體垂直方向上的厚度應(yīng)
大于探測(cè)時(shí)所用電磁波在周邊介質(zhì)中有效波長(zhǎng)的1/4,水平方向上的長(zhǎng)度應(yīng)大于所
用電磁波在周邊介質(zhì)中的第一菲涅爾帶直徑的1/4。區(qū)分兩個(gè)水平相鄰的目標(biāo)體,
其最小水平距離應(yīng)大于第一菲涅爾帶直徑;
c)與所選用的天線尺寸和形狀相比,測(cè)線經(jīng)過(guò)的表面應(yīng)相對(duì)平緩無(wú)障礙,易于天線移
動(dòng);
d)不應(yīng)探測(cè)極高電導(dǎo)屏蔽層、潮濕土層、密集鋼筋網(wǎng)等條件下的目標(biāo)體;
e)測(cè)區(qū)內(nèi)不應(yīng)有大范圍的金屬構(gòu)件或無(wú)線電射頻源等較強(qiáng)的電磁干擾。
地質(zhì)雷達(dá)法的儀器和設(shè)備應(yīng)符合下列要求:
a)儀器的信號(hào)增益控制應(yīng)具有指數(shù)增益功能;
b)儀器的模數(shù)轉(zhuǎn)換應(yīng)大于16bit;
c)儀器應(yīng)具有8次以上信號(hào)疊加功能;
d)連續(xù)測(cè)量時(shí),儀器的掃描速率應(yīng)大于每秒128次。
16
地質(zhì)雷達(dá)法探測(cè)方式分剖面法、環(huán)形法、寬角法。當(dāng)?shù)孛嫦鄬?duì)平坦時(shí),可選用連
續(xù)剖面法,當(dāng)測(cè)線經(jīng)過(guò)的表面凸凹不平、天線不便勻速移動(dòng)或信號(hào)較弱時(shí),應(yīng)采用點(diǎn)測(cè)剖面
法。在基樁底部等窄小工作面的進(jìn)行探測(cè)時(shí),應(yīng)采用環(huán)形法和點(diǎn)測(cè)剖面法。測(cè)量圍巖介質(zhì)的
電磁波傳播速度可采用寬角法。
地質(zhì)雷達(dá)法工作參數(shù)選擇應(yīng)符合下列要求:
a)雷達(dá)主機(jī)天線工作頻率的選取,應(yīng)根據(jù)探測(cè)目的、探測(cè)對(duì)象埋深、分辨率、介質(zhì)特
性以及天線尺寸是否符合場(chǎng)地需要等因素綜合考慮;
b)記錄時(shí)窗應(yīng)根據(jù)最大探測(cè)深度與上覆地層的電磁波平均速度按式(5.3.3.6)計(jì)算;
2h
W1.3max(5.3.3.6)
V
式中:
W—時(shí)窗(ns);
V—雷達(dá)波波速(m/ns);
hmax—最大探測(cè)深度(m),一般取目的體深度的1.5倍。
c)儀器的信號(hào)增益應(yīng)保持信號(hào)幅值不超出信號(hào)監(jiān)視窗口的2/3,且天線靜止時(shí)信號(hào)穩(wěn)
定;
d)應(yīng)選擇所用天線中心頻率的6~10倍作為采樣率;
e)應(yīng)選擇中心頻率為8MHz~300MHz的天線,探測(cè)淺埋、小規(guī)模的目標(biāo)物時(shí),天線中
心頻率可適當(dāng)提高;
f)采用移動(dòng)較快的車(chē)載測(cè)量方式時(shí),應(yīng)選用空氣耦合天線。
地質(zhì)雷達(dá)法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列要求:
a)在滿足探測(cè)深度的前提下,應(yīng)選用頻率較高的天線,單一天線不能完全達(dá)到探測(cè)目
的時(shí),應(yīng)選用兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率的天線觀測(cè);
b)應(yīng)清除或避開(kāi)測(cè)線附近的金屬物,電磁干擾較強(qiáng)的區(qū)域應(yīng)使用屏蔽天線;
c)支撐天線的器材應(yīng)選用絕緣材料,天線操作人員不應(yīng)佩帶含有金屬成分的物件,并
與工作天線保持相對(duì)固定的位置;
d)測(cè)試過(guò)程中,應(yīng)保持工作天線與探測(cè)面基本平行、距離相對(duì)一致,避免忽高忽低;
e)采用連續(xù)觀測(cè)時(shí),天線的移動(dòng)速率應(yīng)均勻,與儀器的掃描率相匹配。點(diǎn)測(cè)時(shí),應(yīng)在
天線靜止時(shí)采樣;
f)標(biāo)注應(yīng)與測(cè)線樁號(hào)一致。采用自動(dòng)標(biāo)注時(shí),應(yīng)避免標(biāo)注信號(hào)線干擾天線工作信號(hào)。
采用測(cè)量輪標(biāo)注時(shí),應(yīng)每10m校對(duì)一次。
地質(zhì)雷達(dá)法的資料檢查和評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列要求:
a)檢查和評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)比同一位置的觀測(cè)、重復(fù)觀測(cè)和檢查觀測(cè)雷達(dá)圖像;
b)檢查觀測(cè)圖像與觀測(cè)圖像的異常形態(tài)和位置應(yīng)基本一致。
地質(zhì)雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合下列要求:
a)可根據(jù)需要選取或刪除無(wú)用道,水平比例歸一化、增益調(diào)整、地形校正、頻率濾波、
f-k傾角濾波、反褶積、偏移、空間濾波、點(diǎn)平均等處理方法;
b)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)質(zhì)量及解釋需要選擇處理方法與步驟。當(dāng)反射信號(hào)弱、數(shù)據(jù)信
噪比低時(shí),不應(yīng)進(jìn)行反褶積、偏移處理。在進(jìn)行f-k傾角濾波和偏移處理前應(yīng)刪除
無(wú)用道,并進(jìn)行水平比例歸一化和地形校正;
c)在數(shù)據(jù)處理各階段均可選擇頻率濾波除去某一頻段的干擾波;
17
d)可用f-k傾角濾波除去傾斜層狀的干擾波,但應(yīng)事先確定無(wú)同樣傾角的有效層狀反
射波;
e)可用反褶積來(lái)壓制多次反射波。用于反褶積的反射子波應(yīng)是最小相位;
f)可采用時(shí)間偏移或深度偏移處理方法將傾斜層反射波界面歸位,將繞射波收斂。在
進(jìn)行深度偏移處理時(shí),應(yīng)選擇可靠的介質(zhì)波速;
g)為使異常具有更好的連續(xù)性或獨(dú)立性、提高數(shù)據(jù)圖像的可解釋性、改變反射信號(hào)的
振幅特征,可選用有效道疊加法和道間差法的空間濾波,但應(yīng)在其他方法處理完成
后進(jìn)行;
h)可用點(diǎn)平均法進(jìn)行平滑數(shù)據(jù),去除信號(hào)中的高頻干擾。參與平均的點(diǎn)數(shù)應(yīng)為奇數(shù),
最大值應(yīng)小于采樣率與低通頻率之比。
地質(zhì)雷達(dá)資料解釋?xiě)?yīng)符合下列要求:
a)應(yīng)通過(guò)班報(bào)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核,篩選干擾異常;
b)應(yīng)先在原始圖像上通過(guò)反射波波形、能量強(qiáng)度、反射波初始相位等特征判斷識(shí)別和
篩選異常,確定異常體性質(zhì);
c)應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)處理對(duì)強(qiáng)反射波和強(qiáng)吸收波同相軸進(jìn)行追蹤,或利用異常的寬度及反射
旅行時(shí)等參數(shù)計(jì)算異常體的平面延伸、范圍和埋深。
地質(zhì)雷達(dá)的成果圖表應(yīng)符合下列要求:
a)圖件應(yīng)包括雷達(dá)剖面圖像、雷達(dá)剖面成果地質(zhì)解釋圖和測(cè)線布置圖;
b)雷達(dá)剖面圖像可選擇摘錄有異常的部分,連測(cè)時(shí)可繪制色譜、灰色或波形圖像,點(diǎn)
測(cè)時(shí)可繪制波形圖像;
c)可采用表格匯總說(shuō)明異常情況。
5.3.4瞬變電磁法
瞬變電磁法是指利用不接地回線或接地電極向地下發(fā)送脈沖電磁波,測(cè)量出該脈
沖電磁場(chǎng)感應(yīng)的地下渦流而產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng),以探測(cè)地下介質(zhì)特征的一種電磁勘探方法。
瞬變電磁法可用于探測(cè)斷層、巖溶、采空區(qū)等低阻體位置及規(guī)模,探測(cè)地下水的
分布及埋深。其應(yīng)用條件應(yīng)符合下列要求:
a)探測(cè)目標(biāo)體與圍巖之間存在明顯的電性差異,且呈低阻特性;
b)測(cè)區(qū)地面干擾、淺表層的地質(zhì)噪音和人文干擾較小。
瞬變電磁法儀器的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列要求:
a)發(fā)射機(jī)
1)輸出電壓范圍應(yīng)為100~1000V;
2)發(fā)送電流應(yīng)不小于10A;
3)發(fā)送功率應(yīng)不小于1000W;
4)發(fā)送電流波形應(yīng)為階躍波、三角波等。
b)接收機(jī)
1)輸入阻抗應(yīng)不小于10MΩ;
2)動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)不小于120db;
3)最小檢測(cè)信號(hào)不小于0.05μV;
4)A/D轉(zhuǎn)換精度不小于16bit。
瞬變電磁法觀測(cè)方式包括重疊回線裝置、中心回線裝置、偶極裝置以及定源回線
裝置。應(yīng)根據(jù)勘探深度要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)及物性條件選擇觀測(cè)裝置及裝置尺寸,并
應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。
18
瞬變電磁法深的最佳工作裝置是中心回線裝置,發(fā)送回線邊長(zhǎng)和發(fā)射電流應(yīng)參照
公式(5.3.4.5-1)和(5.3.4.5-2)確定的關(guān)系。
1
L2I5
H0.55S1(5.3.4.5-1)
=RmN(5.3.4.5-2)
式中:
H—最大探測(cè)深度,單位為米(m);
I—發(fā)射電流,單位為安(A);
L—發(fā)射回線邊長(zhǎng),單位為米(m);
S1—上覆地層電阻率,單位為歐姆米(Ω·m);
—最小可分辨電平,一般為為0.2~0.5nV/m2;
Rm—最低限度的信噪比;
N—噪聲電平。
瞬變電磁法時(shí)窗范圍應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。最長(zhǎng)時(shí)窗可根據(jù)公式(5.3.4.6-1)估
算:
H2
t(5.3.4.6-1)
784(t)
式中:
t—斷電后延時(shí),單位為毫秒(ms);
(t)—延時(shí)t時(shí)刻視電阻率,單位為歐姆米(Ω·m);
對(duì)于中心回線裝置,上式中的視電阻率可根據(jù)公式(5.3.4.6-2)計(jì)算獲得:
2
3
2Mq
(t)00(5.3.4.6-2)
4t5tdB(t)
dt
式中:
(t)—延時(shí)t時(shí)刻視電阻率,單位為歐姆米(Ω·m);
7
0—真空磁導(dǎo)率,0410亨利每米(H/m);
M—發(fā)射磁距,單位為安平方米(A·m2);
q—接收線圈有效面積,單位平方米(m2);
t—衰減時(shí)間,單位為毫秒(ms);
19
B(t)
—磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。
dt
瞬變電磁法現(xiàn)場(chǎng)工作應(yīng)符合下列要求:
a)觀測(cè)Bx、By的方向誤差應(yīng)小于2o,Bz以線圈架的水泡居中為準(zhǔn);
b)發(fā)送站應(yīng)設(shè)在與接收站易于聯(lián)系的地方;
c)接收站應(yīng)避開(kāi)強(qiáng)干擾源和金屬干擾物;
d)發(fā)送站和接收站不應(yīng)布設(shè)在超高壓(10KV以上)的下方;
e)在雷雨天氣或陰雨、溫度過(guò)高時(shí),不應(yīng)開(kāi)展工作;
f)在敷設(shè)線框時(shí),剩余導(dǎo)線應(yīng)呈“S”形鋪于地面,不得留在線框架上。布線可在方
向線上左右擺動(dòng),但擺動(dòng)幅度應(yīng)小于回線邊長(zhǎng)的5%,實(shí)際線框角點(diǎn)誤差應(yīng)小于5%,
測(cè)點(diǎn)位置誤差應(yīng)小于5%;
g)采用偶極裝置時(shí),發(fā)射線框面積誤差應(yīng)不大于5%;
h)導(dǎo)線連接處應(yīng)接觸良好,嚴(yán)禁漏電,絕緣電阻應(yīng)大于2MΩ/km,供電導(dǎo)線的總電阻
應(yīng)滿足回線供電電流的設(shè)計(jì)要求;
i)當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)水田、池塘和河溝時(shí),應(yīng)架空防止漏電,當(dāng)導(dǎo)線橫穿公路時(shí),應(yīng)架空或
埋入地下。架空導(dǎo)線應(yīng)拉緊固定,防止隨風(fēng)擺動(dòng)。
瞬變電磁法現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)出現(xiàn)下列情況時(shí),應(yīng)重復(fù)觀測(cè):
a)最后有3~5個(gè)測(cè)道的觀測(cè)值可在噪聲電平以下,否則應(yīng)查明原因,并采用增加疊
加次數(shù)等方法進(jìn)行重復(fù)觀測(cè);
b)曲線出現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)查明原因后重復(fù)觀測(cè);必要時(shí),可移動(dòng)點(diǎn)位避開(kāi)干擾物源重測(cè),
并做詳細(xì)記錄;
c)異常點(diǎn)、突變點(diǎn)應(yīng)重復(fù)觀測(cè),必要時(shí)應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)。當(dāng)曲線衰變較慢時(shí),應(yīng)擴(kuò)大測(cè)道
時(shí)間范圍重復(fù)觀測(cè);
d)儀器出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)及時(shí)查明原因,并回到已測(cè)過(guò)的測(cè)點(diǎn)上重復(fù)觀測(cè),確認(rèn)儀器性
能正常后,方可繼續(xù)觀測(cè)。
瞬變電磁法的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和評(píng)價(jià)除應(yīng)符合4.3.8的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)符合下列
要求:
a)系統(tǒng)檢查的觀測(cè)結(jié)果,應(yīng)分別計(jì)算平均均方相對(duì)誤差和平均均方絕對(duì)誤差;
b)測(cè)區(qū)范圍較大、各地段觀測(cè)技術(shù)條件相差較大時(shí),應(yīng)分區(qū)、分段進(jìn)行評(píng)價(jià);
c)觀測(cè)質(zhì)量不符合要求的區(qū)、段,檢查工作量可增加至20%,但仍然證明觀測(cè)質(zhì)量不
符合要求時(shí),則該區(qū)、段的觀測(cè)工作量應(yīng)作報(bào)廢處理,觀測(cè)數(shù)據(jù)可作為參考。
瞬變電磁法的數(shù)據(jù)處理應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)原始數(shù)據(jù)濾波,可選擇三點(diǎn)濾波、四點(diǎn)濾波、六點(diǎn)濾波、卡爾曼濾波和函數(shù)擬合濾
波;
b)發(fā)送電流切斷時(shí)間影響處理;
c)觀測(cè)電位值均應(yīng)經(jīng)電流強(qiáng)度歸一化計(jì)算,并以此換算出視電阻率、視深度、視時(shí)間
常數(shù)、視縱向電導(dǎo)等參數(shù)。
瞬變電磁法資料解釋?xiě)?yīng)符合下列規(guī)定:
a)定性解釋?xiě)?yīng)根據(jù)視電阻率、視縱向電導(dǎo)等參數(shù)的曲線特征、異常形態(tài)及分布特征分
析地層的產(chǎn)狀和構(gòu)造形態(tài),推斷異常體的性質(zhì)和位置;
b)定量解釋?xiě)?yīng)根據(jù)解釋需要選用一維、二維反演,計(jì)算各電性層的電阻率、厚度和埋
深;
20
c)應(yīng)建立電性層與地質(zhì)層的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將電性剖面圖、平面圖解釋為地質(zhì)剖面圖、平
面圖。
瞬變電磁法圖件應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)典型的時(shí)間曲線圖;
b)視電阻率剖面曲線圖;
c)視電阻率或視縱向電導(dǎo)擬斷面圖;
d)視電阻率等深度平面圖;
e)反演的測(cè)深曲線及模型圖、電阻率擬斷面圖;
f)解釋的剖面圖、平面圖。
5.3.5可控源音頻大地電磁法
可控源音頻大地電磁法是指同時(shí)觀測(cè)由人工交變電流場(chǎng)源激發(fā)的音頻電磁場(chǎng)的電
場(chǎng)、磁場(chǎng)分量的一種電磁勘探方法。
可控源音頻大地電磁法可用于探測(cè)巖性變化、斷層、破碎帶、采空區(qū)及巖溶位置
和規(guī)模等地質(zhì)現(xiàn)象。
可控源音頻大地電磁法儀器主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)輸入阻抗大于10MΩ;
b)動(dòng)態(tài)范圍不小于120dB;
c)對(duì)50Hz工頻抑制不小于60dB;
d)電通道電壓分辨率不低于0.1μV;
e)工作頻率范圍:0.1~10kHz;
f)采樣頻點(diǎn)可進(jìn)行內(nèi)插;
g)發(fā)射機(jī)的最大輸出電壓不低于1000V,最大電流不小于10A;
h)磁探頭的通頻帶靈敏度不低于100mV/nT,噪聲水平小于1200fT;
i)接收與發(fā)射應(yīng)具有GPS同步功能。
可控源音頻大地電磁法試驗(yàn)工作應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)檢查儀器設(shè)備的工作性能;
b)測(cè)量測(cè)區(qū)噪聲水平,查明電磁干擾源及干擾特征;
c)確定觀測(cè)裝置尺寸,如收發(fā)距、供電偶極和測(cè)量電偶極的間距;
d)選擇采樣頻點(diǎn)、供電電流強(qiáng)度、增益、疊加次數(shù)等工作參數(shù)。
可控源音頻大地電磁法的測(cè)線、測(cè)網(wǎng)布置除應(yīng)符合本規(guī)范第4.3.7條的有關(guān)規(guī)定
外,還應(yīng)布置在發(fā)射場(chǎng)源的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)內(nèi),并避開(kāi)干擾源。
可控源音頻大地電磁法的發(fā)射場(chǎng)源布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)發(fā)射場(chǎng)源的位置可在一定范圍內(nèi)選擇交通便利、地形平坦的場(chǎng)地布置;
b)供電偶極應(yīng)平行測(cè)線方向布置,偶極距的長(zhǎng)度允許誤差為5%,方向允許偏差為±
10?;
c)場(chǎng)源應(yīng)避開(kāi)河流、湖泊以及與之平行的斷裂構(gòu)造、電氣化鐵路等;
d)供電電極應(yīng)埋設(shè)在潮濕的土壤中,A、B極之間的接地電阻應(yīng)小于100Ω;
e)供電點(diǎn)應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志,并應(yīng)安排專人看護(hù)。
可控源音頻大地電磁法的觀測(cè)方式選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)探測(cè)一維層狀地層或走向已知的二維地質(zhì)體時(shí),應(yīng)采用標(biāo)量觀測(cè)方式,觀測(cè)參量為
Ex、Hy或Ey、Hx;
21
b)地質(zhì)條件復(fù)雜或需要提供地下二維、三維構(gòu)造信息時(shí),應(yīng)采用矢量觀測(cè)方式,觀測(cè)
參量為Ex、Ey、Hx、Hy或Ex、Ey、Hx、Hy、Hz;
c)存在電性各向異性的工點(diǎn)或任務(wù)有特殊要求時(shí),應(yīng)采用張量觀測(cè)方式,即使用2
個(gè)場(chǎng)源,觀測(cè)10個(gè)分量Ex1、Ex2、Ey1、Ey2、Hx1、Hx2、Hy1、Hy2、Hz1、Hz2。
可控源音頻大地電磁法的觀測(cè)裝置布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)接收裝置應(yīng)布置在電磁場(chǎng)的遠(yuǎn)區(qū),收發(fā)距應(yīng)大于5倍最大探測(cè)深度;
b)測(cè)量范圍應(yīng)根據(jù)觀測(cè)裝置確定,如赤道裝置標(biāo)量Ex、Hy觀測(cè)方式的測(cè)量應(yīng)在AB垂
直平分線兩側(cè)30°角扇形范圍內(nèi);
c)測(cè)量電場(chǎng)分量Ex的偶極子應(yīng)沿測(cè)線布置,測(cè)量Ey的偶極子應(yīng)垂直測(cè)線布置,電極
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