物探——地球物理勘探的簡稱,它是以地下巖土層(或地質(zhì)體)的物性差異為基礎(chǔ),通過儀器觀測自然或人工物理場的變化,確定地下地質(zhì)體的空間展布范圍(大小、形狀、埋深等)并可測定巖土體的物性參數(shù),達到解決地質(zhì)問題的一種物理勘探方法。 按照勘探對象的不同,物探技術(shù)又分為三大分支,即石油物探、固體礦物探和水工環(huán)物探(簡稱工程物探),我們使用的為工程物探。 工程物探技術(shù)方法門類眾多,它們依據(jù)的原理和使用的儀器設(shè)備也各有不同,隨著科學技術(shù)的進步,物探技術(shù)的發(fā)展日趨成熟,而且新的方法技術(shù)不斷涌現(xiàn),幾年前還認為無法解決的問題,幾年后由于某種新方法、新技術(shù)、新儀器的出現(xiàn)迎刃而解的實例是常見的。它是地質(zhì)科學中一門新興的、十分活躍、發(fā)展很快的學科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某種程度上講,它的應用與發(fā)展已成為衡量地質(zhì)勘察現(xiàn)代化水平的重要標志。
彈性波測試 在巖體或土層中激發(fā)彈性波(地震波或聲波),用儀器測定巖土體傳播這些彈性波(包括縱波與橫波) 的速度以及傳播過程中能量的衰減等特征,從而求得巖土體的動態(tài)彈性系數(shù),評價巖土體的力學特性。此法與地震勘探不同,它多數(shù)是利用直達波。彈性波測試可為巖體的工程地質(zhì)分類提供依據(jù),測定地下洞室圍巖的松弛范圍,進行灌漿效果的檢查,壩基建基面和樁基質(zhì)量的無損檢測,還可為工程建筑物的抗震設(shè)計和砂層液化研究提供參數(shù)。測井 各種地球物理探測技術(shù)在鉆孔中的應用。工程物探采用的測井方法主要有:①電測井,包括電阻率與自然電位測井;②聲測井,包括聲速和聲幅測井;③放射性測井,包括自然伽瑪、伽瑪-伽瑪、中子-伽瑪測井和放射性同位素示蹤等;④溫度測井;⑤超聲成象測井;⑥電磁波測井。此外,還有利用工業(yè)電視設(shè)備對孔壁直接觀察的鉆孔電視以及對鉆孔直徑和井斜的測量等。測井方法的綜合運用,可以詳細劃分鉆孔地質(zhì)剖面,探測軟弱夾層,確定斷層及裂隙、破碎帶的位置與產(chǎn)狀,測定地層的電阻率、彈性波速度、孔隙度、密度、含泥量、含水量,確定含水層的位置,測定地下水的礦化度和流速、流向等。 此外,水利工程勘察中應用還不很普遍的幾種物探方法有:放射性勘探是在地面測量放射線強度以探查斷層或進行環(huán)境放射性污染的檢測;微重力勘探是利用微重力儀測量重力場異常以探測巖溶洞穴等地質(zhì)現(xiàn)象;磁法勘探是測量地磁場異常以探查含磁性礦物的地質(zhì)體。 各種物探方法均有各自的特長,也都有其方法原理所決定的局限性,且在很多情況下單一方法的資料有多解性,為了取得比較理想的勘測效果,必須針對具體的工作任務,因地制宜,選擇幾種有效的方法進行綜合物探。
地下管線探測 主要檢測內(nèi)容: (1)金屬管線探測 地下金屬管線適宜用管線探測儀和探地雷達進行探測,管線儀對于金屬管線探測具效率高、儀器輕便、結(jié)果準確等優(yōu)點;探地雷達可用于埋深較大和密集管線的探測。 (2)非金屬管線探測 地下非金屬管線探測的方法是探地雷達。探地雷達具有連續(xù)無損探測、、高精度、易反演解釋等優(yōu)點。 使用探地雷達具有獨特的天線陣技術(shù),可以極大提高探測結(jié)果的精度和有效性。
折射波法 當?shù)卣鸩ㄓ龅缴舷滤俣葀1、v2)不同的界面時,有一部分波將透過界面形成透射波,其透射角β與入射角α的關(guān)系符合斯涅耳定律sinα/sinβ=v1/v2)。對于sinα=v1/v2)的入射波可產(chǎn)生透射角β=90°的透射波,并以v的速度沿界面滑行。這種滑行波又引起個介質(zhì)中質(zhì)點的振動而產(chǎn)生可傳到地面的折射波(也稱首波)。圖4是折射波的傳播示意圖,在B點以前不形成折射波,稱為盲區(qū)。因v大于v1在C點以外,折射波可比直達波先到達檢波器。根據(jù)折射波時距曲線,可算出v1及v,從而推算出界面的深度、產(chǎn)狀等。v的變化反映了界面以下巖性的變化,配合地震波振幅衰減的資料,可確定界面以下巖層軟弱帶或斷層破碎帶。但是折射波法在盲區(qū)得不到記錄,因此需要加大檢波距。當下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。