工程地質物探方法種類
『壹』 目前常用的物探方法有哪些
物探方法是一種抄間接的觀測方法,是利襲用物理學原理和儀器獲得已知岩礦石標本或模型的物性參數及其規律,再根據已建立的物性規律(數學物理模型) 去解釋野外實際觀測的參數值,然後再將物探成果(物性剖面、斷面、平面圖等) 解譯為地質成果。
常用工程物探方法及特點
①電法勘探:包括電測深法、電剖面法、高密度電法、自然電場法、充電法、激發極化法、可控源音頻大地電磁測深法、瞬變電磁法等;
②探地雷達:可選擇剖面法、寬角法、環形法、透射法、單孔法、多剖面法等;
③地震勘探:包括淺層折射波法、淺層反射波法和瑞雷波法;
④彈性波測試:包括聲波法和地震波法。聲波法可選用單孔聲波、穿透聲波、表面聲波、聲波反射、脈沖回波等;地震波法可選用地震測井、穿透地震波速測試、連續地震波速測試等;
⑤層析成像:包括聲波層析成像、地震波層析成像、電磁波吸收系數層析成像或電磁波速度層析成像等。
『貳』 試述工程地質坑探以及物探中的電阻率勘探方法類型特徵。
教科書上24頁有
『叄』 地球物理勘探方法有哪些
地球物理勘探方法:
1、重力勘探法:是利用組成地殼的各種岩回體、礦體間的密度差答異所引起的地表的重力加速度值的變化而進行地質勘探的一種方法。
2、磁法勘探:自然界的岩石和礦石具有不同磁性,可以產生各不相同的磁場,它使地球磁場在局部地區發生變化,出現地磁異常。利用儀器發現和研究這些磁異常,進而尋找磁性礦體和研究地質構造的方法稱為磁法勘探。
3、電法勘探:是根據岩石和礦石電學性質(如導電性、電化學活動性、電磁感應特性和介電性,即所謂「電性差異」)來找礦和研究地質構造的一種地球物理勘探方法。
4、地震勘探:是近代發展變化最快的地球物理方法。它的原理是利用人工激發的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘探地下的地質情況。
『肆』 工程物探的常用工程物探方法及特點
①電法勘探:包括電測深法、電剖面法、高密度電法、自然電場法、充專電法、激發屬極化法、可控源音頻大地電磁測深法、瞬變電磁法等;
②探地雷達:可選擇剖面法、寬角法、環形法、透射法、單孔法、多剖面法等;
③地震勘探:包括淺層折射波法、淺層反射波法和瑞雷波法;
④彈性波測試:包括聲波法和地震波法。聲波法可選用單孔聲波、穿透聲波、表面聲波、聲波反射、脈沖回波等;地震波法可選用地震測井、穿透地震波速測試、連續地震波速測試等;
⑤層析成像:包括聲波層析成像、地震波層析成像、電磁波吸收系數層析成像或電磁波速度層析成像等;
『伍』 工程地質的鑽探方法有哪些
鑽探方法有:回轉鑽進(干法又稱干鑽反循環和濕法又稱水鑽)、沖擊內鑽進、沖擊回轉鑽進。
『陸』 岩土工程勘探的方法主要有哪些
岩土工程勘察的方法,有以下幾種:
(1)工程地質測繪。
(2)勘探與取樣。
(3)原位測試與室內試驗。
(4)現場檢驗與監測。
工程地質測繪是岩土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,並藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪;但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可採用調查代替工程地質測繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當准確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
勘探工作包括物探、鑽探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;並且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及岩土的特性選用上述各種勘探方法。
物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鑽探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難於推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鑽探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。
鑽探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中鑽探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鑽探方法。當鑽探方法難以查明地下地質情況時,可採用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。
原位測試與室內試驗的主要目的,是為岩土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括岩土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助於勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的岩土體尺寸大,能反映宏觀結構對岩土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的岩土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制;邊界條件也較復雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對岩土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些岩土也很難取得原狀試樣。現場檢驗與監測是構成岩土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在於保證工程質量和安全,提高工程效益。
現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前岩土工程勘察成果的驗證核查以及岩土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對岩土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。
檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,並以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建築物竣工運營期間繼續進行。
隨著科學技術的飛速發展,在岩土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現象監測中遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS)即「3S」技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。
『柒』 預備知識一 物探方法分類和特點
任務描述
(1)了解物探基本概念和物探的本質;
(2)學習物探分類方法和主要用於環境與工程地質的物探方法;
(3)了解物探在環境與工程地質中的應用。
通過觀察和研究各種地球物理場的變化來解決地質問題的一種勘查方法稱為地球物理探測,簡稱物探。所謂地球物理場,是指存在於地球內部及其周圍的、具有物理作用的物質空間。例如,地球內部及其周圍具有重力作用的物質空間,稱為重力場;天然或人工建立的具有電(磁)力作用的物質空間,稱為電(磁)場;質點振動傳播的物質空間,稱為彈性波場等。因組成地殼的不同,岩土介質往往在密度、彈性、電性、磁性、放射性及導熱性等方面存在差異,這些差異將會引起相應的地球物理場在空間(或時間)上的局部變化,這種變化稱為地球物理異常。物探就是通過專門的儀器,觀測這些地球物理異常,取得它們的分布及形態等有關地球物理資料,然後結合已知地質資料進行分析研究,推斷地下地質構造,或確定岩土介質的性質,從而達到解決地質問題的目的。
環境與工程物探是用於工程地質、水文地質及環境地質有關問題的一套地球物理勘查方法。
物探方法較早用於水文地質勘探,主要任務是尋找地下水。隨著人們環境保護意識的加強和環境保護工作的快速發展,環境地球物理的研究和應用正處於一個蓬勃興起的階段,地球物理方法在環境保護、環境監測和治理中發揮著重要作用,其應用將越來越廣。合理尋找可用於工農業生產和生活需要的地下水,也是環境地球物理探查工作的一項重要任務。
工程物探,也就是在工程中所用的物探方法。由於現代化建設需要對地質情況進行探查,物探比鑽探等其他直接的探查手段更具有快速、經濟的優點,有些探查需無損探測,這些使物探方法在工程建設中大量應用而逐漸形成了一套地球物理勘查方法。
環境地球物理探查和工程地球物理探查工作在方法應用上有許多共性,也有交叉,故本書將環境與工程物探放在一起討論。
環境與工程物探就是以岩土、建材等物理介質的性質(密度、電性、磁性、彈性、放射性、熱傳導性等)之間的差異為基礎,通過觀測和研究各種天然和人工的地球物理場的空間和時間分布規律,以解決環境和工程問題的一類探測方法。
環境與工程物探方法種類很多,探測工作主要應用彈性波法和電法類方法,核物探和其他方法也有應用。
電法是最豐富多彩的一類方法。直流電法除了傳統的電測深、電剖面法外,近年來,高密度電法從理論到應用都有很好的進展。它採用在剖面上布置小間距的多個電極並進行快速採集,通過資料整理,可變換成多種裝置形式,並作剖面上不同深度或平面成圖,提高了解析度;某些新的裝置形式增大了它的探查能力,如用於探查溶洞洞穴頂底深度的五級縱軸測深法、可探測幾十米深度內的厚幾十厘米薄層的微分電測深法等。滲透電場法,在探查水庫、水壩漏水及地下水流向方面效果良好,但近年來應用較少,有必要重新提及。激發極化法,在探查地下水方面它是具有特效的方法,目前多用時間域法,並利用不同性質含水層在不同大小的激發電流時有不同的激發極化能力的特點,發展出二次時差法。
電磁法除較早使用的甚低頻法、音頻大地電場法、頻率測深法和多頻地面電磁法外,瞬變電磁法開始嶄露頭角。利用鑽孔無線電波透視作孔間岩體的視吸收系數剖面進行岩溶探查,是使用較廣的有效方法。近年來,探地雷達越來越引起人們的關注,它在淺層探查岩溶方面的前景良好。此外,地下管網探查的許多儀器和方法,也是以電磁法為基礎的。激發極化法頻率域的方法在探查地下水方面也有好的實例,如雙頻或多頻激發極化法展現了良好的前景。
彈性波法中折射波法和反射波法仍是主要方法,淺層橫波反射法等高解析度方法受到人們重視。為提高解析度,並能在現場及時提交成果,近年來又出現了陸上極小偏移距高寬頻反射連續剖面法(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揮了作用;聲波法在岩體探查、岩土物理力學參數測定、混凝土構築物質量檢測等方面得到了廣泛應用;面波勘探、鑽孔透射CT、跨孔法也是有特效和前景的方法。其中穩態和瞬態法面波勘探,利用瑞雷波的頻散以及面波波長與深度相關的特點,在淺層勘探和洞穴探查方面的實踐中效果良好,正受到人們的青睞;在樁基檢測方面,利用反射波的動力學和運動學特徵,形成了各種專用方法;應當指出,利用波的動力學特徵,在工程物探中越來越顯現出必要性,在判斷被測岩層的含水性、漿砌片石擋牆的漿砌質量和混凝土質量樁測等方面都有應用成功的經驗;利用天然微震,測量場地地基振動頻譜及卓越周期,也是建築工程勘查的內容之一。
核物探也是內容較豐富的方法,環境及工程地質工作中常利用的是其中的放射性測量方法。在地質勘查中,γ測量、α卡法、α杯法、氡氣測量等是地質填圖、查找斷裂構造的常用方法;用於對γ量子和熱中子的吸收或散射,反映了物質的質量和含水量、含氫量,因此是工程質量檢測的好方法之一,在混凝土質量無損檢測、填土碾壓質量檢測、瀝青路面質量檢測等方面得到廣泛應用。
其他方法如高精度磁測、高精度重力測量在地質填圖、查找構造和洞穴、人工埋設物、考古方面均有成功的應用;地溫測量在地熱找水工作中大量應用;遙感在工程選址、查找構造、滑坡和泥石流等不良地質的動態監測等方面是有效的好方法;利用遠紅外攝影和攝像查找松動岩石、結構物裂縫和出水點等方面,近幾年已引起工程界的注意;測井以及靜力觸探和物探測井技術相結合的技術,在環境及工程物探中應是一個重要的應用內容,但我國在這方面的應用和開發不夠,應引起重視。
環境及工程物探工作通常有以下特點:
1)大部分的對象是淺、小的物體。探查深度從幾十厘米到幾十米,要求探查的解析度高、定量解釋精度高。
2)不僅要求查清探查對象的分布規律,還往往要求查明單個對象(如溶洞)的空間位置。
3)與環境工程地質工作結合緊密。探查資料往往用於設計或施工,時間上銜接緊,這常常使得探測結論能及時得到驗證和反饋,對工作結論要求高。
4)探查對象復雜。淺、小的物體規律復雜,近地的地質條件也不均勻,沿水平方向和鉛垂方向的各向異性嚴重,甚至物性參數出現連續漸變的情況,給資料的定性定量解釋帶來許多困難。
5)要解決的環境問題較多的集中在工業中心和大城市,所以往往受到人為雜訊的干擾。如地下管道(線)、電纜、高壓線、鐵路等引起的磁干擾、電磁干擾、工業交通振動的干擾,因此需要採取相應的有效措施壓制各種干擾。另外,環境調查中野外作業空間(范圍)通常較小,這就要求物探方法具有抗干擾性和靈活性。
目前,環境與工程物探主要應用於以下方面:
1)區域性地質調查。其目的是為地區(城市)規劃提供第一手資料。其內容包括查明區內主要斷裂構造,主要岩土層展布、基岩風化情況,建築物基礎的持力層的分布、埋深、厚度和地震小區劃等。
2)工程地質環境調查。為選址和工程設計提供基礎工程地質資料(包括構造、岩層分布、岩土力學參數等);對工程周圍可能出現的地質災害(包括滑坡、岩溶塌陷、泥石流、地下工程的涌水和塌方等)進行預測。
3)工程施工或巷道掘進過程中的超前預測。如地鐵等地下工程施工、深基坑挖掘時對沙層、軟土層的探查,壩基開挖時軟弱夾層探查,高邊坡構造裂隙和卸荷裂隙的探查,隧道掌子面前方不良地質預報等。
4)工程施工質量及工程現狀的檢測。如樁基檢測、隧道襯砌質量檢測、混凝土質量檢測、錨桿飽和度檢測、地下管線探查、隧道襯砌狀態評估、大壩與水庫滲漏探查等。
5)環境地質方面。包括城市地下水污染、地面沉陷、海水入侵、放射性污染等問題的調查、預報。
6)水資源的調查。地熱、場地熱源體調查。
7)考古及文物保護方面的調查。
採用物探方法解決環境與工程地質問題所利用的物性(即電性、彈性、磁性、密度、放射性等)參數及應用范圍、適用條件可大致歸納為表0-1。
表0-1 環境與工程物探方法常用物性參數及應用范圍、適用條件
續表
『捌』 岩土工程勘探的方法主要有哪些
岩土工程勘察的方法,有以下幾種:
()工程地質測繪。
(2)勘探與取樣。
(3)原位測試與室內試驗。
(4)現場檢驗與監測。
工程地質測繪是岩土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,並藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪;但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可採用調查代替工程地質測繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當准確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
勘探工作包括物探、鑽探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;並且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及岩土的特性選用上述各種勘探方法。
物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鑽探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難於推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鑽探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。
鑽探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中鑽探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鑽探方法。當鑽探方法難以查明地下地質情況時,可採用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切避盲目性和隨意性。
原位測試與室內試驗的主要目的,是為岩土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括岩土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助於勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的岩土體尺寸大,能反映宏觀結構對岩土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的岩土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制;邊界條件也較復雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對岩土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些岩土也很難取得原狀試樣。現場檢驗與監測是構成岩土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在於保證工程質量和安全,提高工程效益。
現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前岩土工程勘察成果的驗證核查以及岩土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對岩土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。
檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,並以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建築物竣工運營期間繼續進行。
隨著科學技術的飛速發展,在岩土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現象監測中遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS)即「3S」技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。
『玖』 工程地質勘察方法有哪些
工程地質勘察方法:測繪、勘探、岩土測試、長期觀測
測繪:將建築影內響范圍內的地質現象反映容在地形圖上。是一種在地面進行的勘察方法。
勘探:是一種查明地下地質情況的勘察方法。可分為:(1)物探(地球物理勘探):根據導電率、磁性、密度以及彈性波在地下不同地層、介質(水、空洞、岩等)中傳播速度的不同來劃分岩性、地下水位、溶洞分布等等。指導鑽探。(2)鑽探:與坑(槽)探配合使用3)觸探:即是一種勘探手段,又是一種原位測試方法。
原位測試:載荷試驗、靜力觸探試驗、標准貫入試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、現場直接剪切試驗。
長期觀測。