在很多大型工程中,工程物探是至關重要的一部分。實踐證明,工程物探已經(jīng)在工程建設的各個時期起到了十分關鍵的作用。工程物探檢測方法 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(fā)極化法、音頻大地電磁測深法(包括可控源)、瞬變電磁法等。2)探地雷達 可選擇剖面法、寬角法、環(huán)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(xù)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(shù)層析成像或電磁波速度層析成像等。
井中無線電波透視法 無線電波是指頻率在幾十萬赫至幾十兆赫電磁波。當它在地下介質中傳播遇到低阻的地質體時常被強烈吸收而大大衰減。在巖溶地區(qū),用它探測溶洞效果甚好。工作時,將發(fā)射機和接收機分別置于相隔一定距離的兩個鉆孔內,若兩孔之間都是均質的高阻灰?guī)r時,沿井軸各點接收到的無線電波信號較強,如果在透視剖面上有低阻的充水溶洞等存在時,則在低阻體的背面形成一個無線電波信號被強烈衰減的陰影。運用“交會法”即可圈定被測異常體的位置和輪廓。
地球物理測井 地球物理方法在鉆井中的應用。工程物探中常用的有視電阻率測井、自然電位測井、天然放射性測井、聲波測井等。綜合分析幾條測井曲線可劃分鉆孔地層巖性剖面。用中子-伽瑪測井或聲波測井方法可以測定地層的孔隙度。自然電位測井方法還可以在泥漿鉆孔中分層測定地下水的礦化度。利用井液電阻率測井或井中流速儀可以研究鉆井中地下水的運動。井中攝影和井中光學電視可以獲得鉆井剖面的實際圖像,而超聲電視測井則可以在泥漿中獲得清晰的孔壁圖像,可區(qū)分巖性、查明裂隙、溶穴、套管的裂縫等,甚至可以確定巖層的產(chǎn)狀。不同測井方法的井下探測器各有其特點。但是所測量的參數(shù)均將轉換成電訊號,通過電纜傳輸?shù)降孛鏈y井儀中并記錄在像紙、紙帶或磁帶上。
反射波法 反射波形成的條件是界面兩側的波阻抗(地層速度與密度的乘積)有差異,差異越大反射波越強。圖5是反射波傳播示意圖。由S點激發(fā)的地震波遇到 RR′界面時將產(chǎn)生反射波。根據(jù)反射波從激發(fā)點到檢波器的傳播時間,以及地層的速度,便可計算從激發(fā)點S到反射界面RR′的垂直距離以及界面的傾向和傾角。由于采用信號疊加技術以及輕便的可控振動器做振源,已經(jīng)可以獲得深度約50米,甚至更淺的淺層反射記錄。 以上所涉及的激發(fā)方式主要產(chǎn)生縱波(壓縮波)。在測定巖石動彈性模量時,常用垂直于測線方向水平激發(fā)的方式產(chǎn)生橫波(剪切波)。水是不傳遞橫波的,故在水文地質、工程地質勘察中發(fā)展橫波技術是有前景的。