淺談工程物探在巖土工程勘察中的應(yīng)用

1、第 1 頁(yè) 共 9 頁(yè) 淺談工程物探在巖土工程勘察中的應(yīng)用 淺談工程物探在巖土工程勘察中的應(yīng)用 邱祖全 高鐸文 朱輝 （ 中國(guó)有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院 西安 710054） 摘要： 摘要：工程物探是巖土工程勘察重要手段之一，近年來(lái)一些新技術(shù)方法的出現(xiàn)和傳統(tǒng)方法應(yīng)用范圍的拓展，擴(kuò)大了解決問(wèn)題的深度和廣度，被越來(lái)越多的應(yīng)用到巖土工程勘察中。本文通過(guò)工程實(shí)例分析，重點(diǎn)介紹了直流電法，淺層地震法，電磁法以及井中測(cè)試法等在工程勘察

2、中的作用。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：工程物探 直流電法 淺層地震法 電磁法 0、概述 、概述 工程物探是利用目的物與周邊介質(zhì)的物理性質(zhì)差異， 運(yùn)用適當(dāng)?shù)牡厍蛭锢碓砗拖鄳?yīng)的儀器設(shè)備，通過(guò)分析研究觀測(cè)到得物理場(chǎng)，探查地質(zhì)界線(xiàn)、地質(zhì)構(gòu)造及其他目的物的勘探方法。如直流電法、淺層地震法、電磁法等。 早在上世紀(jì)初， 物探方法就已經(jīng)被應(yīng)用到工程勘察中來(lái)。 我國(guó)的工程物探技術(shù)應(yīng)用始于上個(gè)世紀(jì)五十年代，作為水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的重要勘探手段之一，但限于當(dāng)時(shí)

3、所使用的儀器和技術(shù)發(fā)展水平，存在著方法少，精度低等不足。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和存儲(chǔ)能力的大幅度提高，大型數(shù)值運(yùn)算成為可能，工程物探在方法理論和野外數(shù)據(jù)的采集、處理、解釋上都得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的技術(shù)方法，傳統(tǒng)方法應(yīng)用范圍也得到了拓展，取得明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果，進(jìn)一步豐富了工程物探技術(shù)體系，擴(kuò)大了工程物探技術(shù)解決問(wèn)題的深度和廣度，已成為巖土工程勘察的重要技術(shù)手段。 1、直流電法 、直流電法 直流電法是利用

4、探測(cè)對(duì)象與相鄰介質(zhì)間的電阻率或電化學(xué)特征差異， 通過(guò)觀測(cè)研究與探測(cè)對(duì)象有關(guān)的直流電場(chǎng)的分布特征和變化規(guī)律，達(dá)到探測(cè)目的的方法。直流電法分為電阻率法、 自然電場(chǎng)法、 充電法和激發(fā)極化法。 電阻率法又分為電測(cè)深法、 電剖面法、高密度電阻率法。 電阻率測(cè)深法是傳統(tǒng)的物探方法，適用于劃分地層、探測(cè)隱伏構(gòu)造、巖溶、空洞和地下水源、測(cè)定場(chǎng)地地下不同深度巖土層的電阻率參數(shù)。圖1為某工地應(yīng)用視電阻率測(cè)第 3 頁(yè) 共 9 頁(yè) 淺層地震法是指利用

5、人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)中的傳播特征， 研究與巖土工程有關(guān)的地質(zhì)、構(gòu)造、巖土體的物理力學(xué)問(wèn)題，解決淺層地質(zhì)問(wèn)題的物探方法。按照波形特征的不同分為透射波法、折射波法、反射波法及瑞雷波法。 透射波可以在地面、硐室、基巖露頭測(cè)試，直接獲取巖土體原位波速參數(shù)，計(jì)算巖土體的彈性模量?？稍阢@孔中進(jìn)行單孔或跨孔波速測(cè)試，用于劃分場(chǎng)地類(lèi)別、松散沉積層序及基巖風(fēng)化帶?？稍诰?、井—地間進(jìn)行地震CT探測(cè)，CT是將研究區(qū)劃分為有限單元，單元巖體由于其成分

6、和結(jié)構(gòu)不同，其地震波的走時(shí)和對(duì)能量的衰減不同，對(duì)地震記錄進(jìn)行反演，用迭代法進(jìn)行波速成像，通過(guò)地質(zhì)解釋獲取勘查成果。 折射波法適用于確定基巖埋深，探測(cè)斷層、破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)行地層劃分，測(cè)定潛水面深度和含水層分布。應(yīng)用條件：①被探測(cè)界面的下層波速應(yīng)大于上覆地層的波速。②被探測(cè)界面應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，并應(yīng)有延續(xù)性。在垂向上速度漸變、水平向有水平突變（如斷層、巖性分界線(xiàn)）以及地形較差時(shí)，可以采用折射層析法，通過(guò)對(duì)速度模型進(jìn)行地震射線(xiàn)追蹤迭代，達(dá)到觀

7、測(cè)的時(shí)距曲線(xiàn)和理論曲線(xiàn)誤差最小，稱(chēng)為折射層析成像。 反射波法適用于確定基巖埋深，探測(cè)斷層、破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)行地層劃分，探測(cè)洞穴、沉陷帶等，是較為成熟的物探方法。應(yīng)用條件：①被追蹤層與相鄰地層存在明顯的波阻抗差異。②被追蹤地層厚度不小于有效波長(zhǎng)的1/4。可采用簡(jiǎn)單連續(xù)觀測(cè)系統(tǒng)、間隔連續(xù)觀測(cè)系統(tǒng)及多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)，后者又稱(chēng)為共深度點(diǎn)CDP迭加觀測(cè)系統(tǒng)，它是將被追蹤層同一反射點(diǎn)的不同激發(fā)和接受點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行歸一化處理后進(jìn)行迭加， 使有效信號(hào)