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岩土工程勘察 与传统钻探手段不同,工程物探技术能测到连续的地质情况,这样就避免了以点带面造成勘探不准确的缺点,而且能高效地解决很多岩土工程问题。而且工程物探技术的适用条件比传统钻探更为广泛,受外界条件的限制较少,不仅能降低成本,缩短工期,而且勘探精度高。 在目前的勘察市场中,若能合理有效地将工程物探技术与传统手段结合,无疑会大大提升竞争力。弹性波技术是岩土工程的勘探中很重要的一项技术,其应用在不断的发展中。弹性波是一种应力波,是由于振动在弹性介质中的传播引起的,在实际勘探过程中,通过对弹性波的分析,能反应岩层的地质特性,如果地下物体的界面性质差异大,弹性波就会表现出异常。目前的弹性波技术已经比较成熟,广泛地应用于地震、地质勘探、采矿、岩土动力学等方面。

弹性波测试 在岩体或土层中激发弹性波(地震波或声波),用仪器测定岩土体传播这些弹性波(包括纵波与横波) 的速度以及传播过程中能量的衰减等特征,从而求得岩土体的动态弹性系数,评价岩土体的力学特性。此法与地震勘探不同,它多数是利用直达波。弹性波测试可为岩体的工程地质分类提供依据,测定地下洞室围岩的松弛范围,进行灌浆效果的检查,坝基建基面和桩基质量的无损检测,还可为工程建筑物的抗震设计和砂层液化研究提供参数。测井 各种地球物理探测技术在钻孔中的应用。工程物探采用的测井方法主要有:①电测井,包括电阻率与自然电位测井;②声测井,包括声速和声幅测井;③放射性测井,包括自然伽玛、伽玛-伽玛、中子-伽玛测井和放射性同位素示踪等;④温度测井;⑤超声成象测井;⑥电磁波测井。此外,还有利用工业电视设备对孔壁直接观察的钻孔电视以及对钻孔直径和井斜的测量等。测井方法的综合运用,可以详细划分钻孔地质剖面,探测软弱夹层,确定断层及裂隙、破碎带的位置与产状,测定地层的电阻率、弹性波速度、孔隙度、密度、含泥量、含水量,确定含水层的位置,测定地下水的矿化度和流速、流向等。 此外,水利工程勘察中应用还不很普遍的几种物探方法有:放射性勘探是在地面测量放射线强度以探查断层或进行环境放射性污染的检测;微重力勘探是利用微重力仪测量重力场异常以探测岩溶洞穴等地质现象;磁法勘探是测量地磁场异常以探查含磁性矿物的地质体。 各种物探方法均有各自的特长,也都有其方法原理所决定的局限性,且在很多情况下单一方法的资料有多解性,为了取得比较理想的勘测效果,必须针对具体的工作任务,因地制宜,选择几种有效的方法进行综合物探。

遥感技术 根据电磁波辐射(发射、吸收、反射)的理论,应用各种光学、电子学探测器对远距离目标进行探测和识别的综合技术。航空摄影地质是最早的一种遥感地质方法,至今仍然是遥感地质中一个重要的组成部分。60年代以来,在运载工具、传感器及图像处理、解释方法上都有了迅速发展。除可见光波段摄影黑白像片和彩色像片外,还发展了红外线,多波段、雷达、激光等技术。利用地物反射人工发射的电磁波进行遥感的称为主动遥感;利用地物反射太阳辐射的或由地物自身发射的电磁波进行遥感的称为被动遥感。遥感技术可以提供有关地貌、岩性、地层、褶皱、断层、构造、岩浆岩以及隐伏构造和深部构造的资料。红外遥感技术在水文地质勘察中具有特别重要的意义。遥感技术不仅能克服地面点、线调查的局限性及视野的阻隔,使人们能从整体上宏观地进行地质研究,而且还能提供各种电磁波的地质信息,其中微波能穿透植被和第四纪地层,提供一定深度范围的地质信息。此外,还可以对一个地区反复成像,以取得的的地质动态资料。

反射波法 反射波形成的条件是界面两侧的波阻抗(地层速度与密度的乘积)有差异,差异越大反射波越强。图5是反射波传播示意图。由S点激发的地震波遇到 RR′界面时将产生反射波。根据反射波从激发点到检波器的传播时间,以及地层的速度,便可计算从激发点S到反射界面RR′的垂直距离以及界面的倾向和倾角。由于采用信号叠加技术以及轻便的可控振动器做振源,已经可以获得深度约50米,甚至更浅的浅层反射记录。 以上所涉及的激发方式主要产生纵波(压缩波)。在测定岩石动弹性模量时,常用垂直于测线方向水平激发的方式产生横波(剪切波)。水是不传递横波的,故在水文地质、工程地质勘察中发展横波技术是有前景的。