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聲波探測(cè)
利用聲波(或超聲波)對(duì)巖體進(jìn)行探測(cè)的廣州方法。由于頻率高、仙村波長(zhǎng)短,鎮(zhèn)工旨因此分辨率高。程物主要用于測(cè)定巖體的司客物理力學(xué)參數(shù)、確定洞室?guī)r石應(yīng)力松弛范圍、戶(hù)滿(mǎn)探測(cè)溶穴及檢查水泥灌漿效果等。意們但是廣州,由于巖石對(duì)高頻波的仙村吸收、衰減和散射比較嚴(yán)重,鎮(zhèn)工旨因而探測(cè)的程物距離不大。聲波探測(cè)可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。司客
主動(dòng)方式
由聲源信號(hào)發(fā)生器(發(fā)射機(jī))向壓電材料制成的戶(hù)滿(mǎn)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。意們聲波在巖體中傳播,廣州經(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。
被動(dòng)方式
觀(guān)測(cè)巖體由于受力變形過(guò)程中所釋放出來(lái)的應(yīng)變能引起的聲波??捎靡粤私鈳r體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)等。
地球物理測(cè)井
地球物理方法在鉆井中的應(yīng)用。工程物探中常用的有視電阻率測(cè)井、自然電位測(cè)井、天然放射性測(cè)井、聲波測(cè)井等。綜合分析幾條測(cè)井曲線(xiàn)可劃分鉆孔地層巖性剖面。用中子-伽瑪測(cè)井或聲波測(cè)井方法可以測(cè)定地層的孔隙度。自然電位測(cè)井方法還可以在泥漿鉆孔中分層測(cè)定地下水的礦化度。利用井液電阻率測(cè)井或井中流速儀可以研究鉆井中地下水的運(yùn)動(dòng)。井中攝影和井中光學(xué)電視可以獲得鉆井剖面的實(shí)際圖像,而超聲電視測(cè)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(cè)井方法的井下探測(cè)器各有其特點(diǎn)。但是所測(cè)量的參數(shù)均將轉(zhuǎn)換成電訊號(hào),通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛鏈y(cè)井儀中并記錄在像紙、紙帶或磁帶上。
考古探測(cè)
利用地下古代遺物與周邊物質(zhì)的物性差異,采用地球物理勘探手段對(duì)它們的平面位置、埋深、分布范圍進(jìn)行調(diào)查。 利用雷達(dá)多天線(xiàn)陣列技術(shù),探測(cè)的精度高,在小面積定位方面有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì);磁法探測(cè)能更快、更大面積地揭示地下遺址的面貌,結(jié)合已經(jīng)為考古發(fā)掘與考古調(diào)查所認(rèn)識(shí)的部分,加以典型影像校正,能更完整地認(rèn)識(shí)遺址的全貌。
主要應(yīng)用于找出遺址內(nèi)土城墻、壕溝、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情況。
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(xiàn)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(xiàn)呈臨界角i射向地面,稱(chēng)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?chē)薪邮詹坏秸凵洳ǖ膮^(qū)域稱(chēng)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(chēng)為反射波法,利用折射波的稱(chēng)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(mén)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。