《工程地球物理学》教学大纲

1、工程地球物理学课程名称：工程地球物理学（Engineering Geophysics）课程编码：122027学 分：2.5分总 学 时：40学时，其中，理论学时：40学时适应专业：地球物理学先修课程：地球物理学原理、地震勘探原理一、课程的性质、目的与任务 工程地球物理学属于选修课。课程含盖了目前工程地球物理勘探中的各种方法技术。重点介绍了工程地震波勘探、工程地球物理层析成像、工程电法与电磁勘探、工程地球物理测井、岩土工程质量无损检测等五个方面的地球物理方法的基本原理与应用技术。并对这些方法的应用范围、条件和效果做出了较为详细的说明。从而方便了学生对各种方法的实际应用的灵活掌握。学习要求：要求学

2、生掌握用于工程地球物理探测（如铁路公路路基检测、大坝安全、地质灾害预报及工程地质等）的各种勘探地球物理方法的基本原理、野外施工技术与规范、方法应用条件与范围；使学生具备根据实际地质情况与勘探目标选择相应地球物理勘探方法的能力。二、教学基本要求工程地球物理学主要是对目前应用于工程地质中的各种地球物理勘探方法从理论上加以详细阐述，并特别强调应用技术的理论总结。该课程的实践性很强，对地质问题有很强的针对性。要求讲授时理论与实践相结合，多讲应用实验例，使学生从实例中学习到理论，提高在不同地质任务条件下灵活应用各种工程地球物理方法的能力。课程讲授时多用幻灯、多媒体，辅之以黑板演示、推导，使学生加深理解，

3、提高教学效果。工程地球物理方法发展很快，新方法新理论层出不穷，因而要求授课教师除讲授该课程的基本内容外，还应扩大知识面，多介绍该领域里的新进展。三、教学内容与学时分配第一章 绪论 (4学时)第一节 工程地球物理的形势、任务和目的第二节 工程地球物理勘探的方法及特点第三节 工程地球物勘探的发展简史第二章 垂直声波反射法 (13学时)第一节 垂直声波反射法的基本概念第二节垂直声波反射法的仪器设备2.2.1 声波发射震源2.2.2 接收传感器第三节 垂直声波反射法的资料处理2.3.1 垂直声波反射信号的特点2.3.2 希尔伯特变换及信号的瞬时谱2.3.3 小波变换与一维波动方程的成像2.3.4 回波

4、信号的余震压缩技术2.3.5 微弱信号识别与提取技术2.3.6 垂直声波反射法的数据成像方法2.3.7 垂直声波反射法的应用第三章 工程电法与电磁法勘探 (5学时)第一节 高密度电阻率法3.1.1基本概念的回顾3.1.2高密度电阻率法的基本原理3.1.3野外工作方法技术3.1.4高密度电阻率法的资料处理及正演模拟3.1.5高密度电阻率法资料的反演3.1.6高密度电阻率法在工程中的应用第二节 瞬变电磁测深法可控源音频大地电磁测深法3.2.1基本概念3.2.2工程中的应用第三节 探地雷达法4.4.1脉冲时间域探地雷达的基本原理4.4.2探地雷达的野外工作方式4.4.3探地雷达的数据处理与资料解释4

5、.4.4探地雷达在工程中的应用第四章 工程地震波勘探 (8学时)第一节 浅层折射波法和反射波法4.1.1 浅层折射波法和反射波法简介4.1.2工程应用（1学时）第二节 瑞雷面波法4.2.1面波勘探的基本原理4.2.2面波勘探的基本方法4.2.3面波频散曲线的反演解释4.2.4工程应用第五章 工程地球物理层析成像 (2学时)第一节 地震波与声波层析成像5.1.2野外工作方法5.1.1基本原理5.1.3资料处理与解释5.1.4工程应用第二节 电磁波层析成像5.2.1基本原理5.2.2资料处理与解释5.2.3工程应用第六章 工程地球物理测井 (1学时) 第一节 电测井第二节 声波测井第三节 放射性测

6、井第四节 井温和井径测井第五节 井斜测井第七章 岩土工程质量无损检测 (5学时)第一节 锚杆锚固质量检测第二节 大坝建基面检测第三节 堤坝防渗墙检测第四节 洞室衬砌质量检测第五节 灌浆质量检测第六节 建筑基桩质量检测第七节 混凝土表面微裂缝及内部缺陷检测第八节 堆石体密实度检测第九节 水库渗露检测第十节 人工隧道的超前预报第八章 工程物理探测方法的综合应用 （1学时）第九章 工程地球物理探测技术现状与思考、发展展望 （1学时）四、大纲说明本大纲适用于地球物理学本科专业。教学总学时数为40学时。课堂教学以教学参考书为参考材料，按照本大纲的内容进行教学。本课程要求学生在修完了高等数学、大学物理、线性代数、矢量分析、数学物理方程、弹性理论、电磁场论、信号处理与分析、石油地震勘探、石油电磁勘探、石油测井以及地球物理学原理后开设，宜安排在第四学年上学期。五、教学参考书基本教材：1王兴泰工程与环境物探新方法、新技术M北京：地质出版社，2003年参考书：2俞寿朋高分辨率地震勘探M北京：石油工业出版社，1993年3杨成林等瑞雷波勘探M北京：地质出版社，1993年4王振东浅层地震勘探应用技术M北京：地质出版社，1993年5朴化荣电磁测深法原理M北