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工程物探具有“透視性”、廣州效率高、東涌點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)成本低以及可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原位巖土物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試等優(yōu)點(diǎn),鎮(zhèn)工質(zhì)勘在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。程地察公程痛但是司解各種物探方法都具有條件性和局限性,多數(shù)方法還存在多解性,決巖因此正確選擇和運(yùn)用各種物探方法,土工題進(jìn)行綜合物探,廣州并與現(xiàn)有的東涌點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)地質(zhì)、鉆探資料作對(duì)比,鎮(zhèn)工質(zhì)勘才能獲得好的程地察公程痛地質(zhì)效果。
電法勘探
通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)(或電磁場(chǎng))的司解研究,獲得巖石不同電學(xué)特性的決巖資料,以判斷有關(guān)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)問(wèn)題。土工題常用的廣州是直流電法勘探,主要研究巖石的電阻率和電化學(xué)活動(dòng)性,可分為電阻率法、自然電場(chǎng)法和激發(fā)極化法等。
電阻率法
自然界中各種巖石的導(dǎo)電性能不同。一般情況下,巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖中的致密灰?guī)r的電阻率都很高,超過(guò)10~歐姆·米,只有當(dāng)它受風(fēng)化,構(gòu)造破碎時(shí),由于含泥量增多,水分增加時(shí),其電阻率值才降到102)歐姆·米級(jí)或更小。含泥質(zhì)沉積物或含高礦化度地下水的砂礫石層,其電阻率較低(10~102)歐姆·米級(jí))。電阻率法常用于探測(cè)風(fēng)化殼的厚度,覆蓋層下新鮮基巖面的起伏、盆地結(jié)構(gòu)形態(tài)、儲(chǔ)水構(gòu)造,追索古河道,圈定巖溶發(fā)育帶,確定斷層位置等。
自然電場(chǎng)法
當(dāng)?shù)叵滤诳紫兜貙又辛鲃?dòng)時(shí),毛細(xì)孔壁產(chǎn)生選擇性吸附負(fù)離子的作用,使正離子相對(duì)向水流下游移動(dòng),形成過(guò)濾電位。因此作面積性的自然電位測(cè)量,可判斷潛水的流向。在水庫(kù)的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負(fù)異常,而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。
聲波探測(cè)
利用聲波(或超聲波)對(duì)巖體進(jìn)行探測(cè)的方法。由于頻率高、波長(zhǎng)短,因此分辨率高。主要用于測(cè)定巖體的物理力學(xué)參數(shù)、確定洞室?guī)r石應(yīng)力松弛范圍、探測(cè)溶穴及檢查水泥灌漿效果等。但是,由于巖石對(duì)高頻波的吸收、衰減和散射比較嚴(yán)重,因而探測(cè)的距離不大。聲波探測(cè)可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。
主動(dòng)方式
由聲源信號(hào)發(fā)生器(發(fā)射機(jī))向壓電材料制成的換能器發(fā)射一電脈沖激勵(lì)晶片振動(dòng),產(chǎn)生聲波向巖石發(fā)射。聲波在巖體中傳播,經(jīng)接收換能器接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至接收機(jī),放大之后在示波管屏幕上顯示波形圖。從波形圖上可直接讀出聲波的初至?xí)r間,再根據(jù)已知的探測(cè)距離,計(jì)算出聲波速度。
地震勘探 由人工激發(fā)的地震波,在往地下傳播時(shí)碰到密度、彈性不同的兩種介質(zhì)的分界面就要發(fā)生波的反射、透射和折射。其中反射波直接返回地面,透射波即透過(guò)界面進(jìn)入下部地層。唯有入射角θ1(射向界面時(shí)與界面法線的夾角)等于臨界角i(其值由上、下地層的地震波傳播速度υ1與υ2之比決定)的那部分地震波,在抵達(dá)分界面后將沿入射角平面產(chǎn)生折射,以界面速度(即下部地層的波速υ2)在界面上向前滑行,并在所到之處隨即形成一種新波,此新波以與界面法線呈臨界角i射向地面,稱其為折射波。反射波和折射波返回地面被預(yù)置的檢波器接收,并由地震勘探儀記錄從震源出發(fā)到達(dá)檢波點(diǎn)的傳播時(shí)間和振動(dòng)特性。震源周圍有接收不到折射波的區(qū)域稱為盲區(qū),傳播時(shí)間是由這些波的行程和沿途介質(zhì)的地震波速度決定的。在震源與檢波點(diǎn)間的距離選定后,波的行程就取決于界面深度,故可借此進(jìn)行地質(zhì)勘探。利用反射波的稱為反射波法,利用折射波的稱為折射波法。
由于工程勘察的勘探深度較淺,折射波法比反射波法干擾少,容易識(shí)別,且能測(cè)定界面速度,從而了解下層的巖性和探查斷層等,因此應(yīng)用比較普遍。但折射波法要求震源強(qiáng)度大,又有盲區(qū)和下層波速必須高于上層的限制。為了避免這些缺點(diǎn),近年來(lái)工程勘察部門對(duì)淺層反射波法也在加強(qiáng)研究和實(shí)驗(yàn)。地震勘探在水利工程勘察中主要用來(lái)測(cè)定地質(zhì)界面的深度和形態(tài),如覆蓋層、風(fēng)化層、滑坡體的厚度和地下水位,以及探查斷層、破碎帶等(見(jiàn)彩圖)。反射波法還可探查巖溶洞穴。