地基勘察方法地球物理勘探法张力霆教授石家庄铁道大学62课件讲解

岩土工程勘察地基勘察方法—地球物理勘探法主讲人：张力霆（教授）石家庄铁道大学1.地球物理勘探法的基本原理、特点与适用条件（1）基本原理地球物理勘探法简称为物探。它是用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层，判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的一种勘探方法。应用于岩土工程勘察中的物探称为“工程物探”。岩土工程勘察地基勘察方法—地球物理勘探法设备轻便、效率高；在地面、空中、水上或钻孔中均能探测；易于加大勘探密度、深度和从不同方向敷设勘察线网，构成多方位数据库，具有立体透视性的特点。但此类勘探方法往往受到非探测影响和干扰以及仪器测量精度的局限，其分析解释的结果较为粗略，且具多解性。（2）特点岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法1.地球物理勘探法的基本原理、特点与适用条件1）作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点。2）在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据。3）作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、动剪切模量、卓越周期、电阻率、放射性辐射参数、土对金属的腐蚀性等。（3）适用条件岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法1.地球物理勘探法的基本原理、特点与适用条件1）被探测对象与周围介质之间有明显的物理性质差异。2）被探测对象具有一定的埋藏深度和规模，且地球物理异常有足够的强度。3）能抑制干扰，区分有用信号和干扰信号。4）在有代表性地段进行方法的有效性试验。（4）注意事项岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法1.地球物理勘探法的基本原理、特点与适用条件2.电阻率法（1）电阻率法是依靠人工建立直流电场，在地表测量某点垂直方向或水平方向的电阻率变化，从而推断地质体性状的方法。（2）电阻率法解决的地质问题1）确定不同的岩性，进行地层岩性的划分。2）探查褶皱构造形态，寻找断层。3）探查覆盖层厚度、基岩起伏及风化壳厚度。4）探查含水层的分布情况、埋藏深度及厚度，寻找充水断层及主导充水裂隙方向。5）探查岩溶发育情况及滑坡体的分布范围。6）寻找古河道的空间位置。岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法3.地震折射波法（1）定义地震勘探法：是通过人工激发的地震波在地壳内传播的特点来探查地质体的一种物探方法。运用最多：高频(<200～300Hz)地震波浅层折射波法，研究深度在100m以内的地质体。1)测定覆盖层的厚度，确定基岩的埋深和起伏变化。2)追索断层破碎带和裂隙密集带。3)研究岩石的弹性性质，测定岩石的动弹性模量和动泊松比。4)划分岩体的风化带，测定风化壳厚度和新鲜基岩的起伏变化。（2）地震波折射法主要解决的问题岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法3.地震折射波法1）地形起伏较小。2）地质界面较平坦和断层破碎带少，且界面以上岩石较均匀，无明显高阻层屏蔽。3）界面上下或两侧地质体有较明显的波速差异。（3）地震勘探的使用条件岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法4.地质雷达法它沿用对空雷达的原理，由发射机发射脉冲电磁波，其中一部分沿着空气与介质（岩土体）分界面传播的直达波，经过一段时间后到达接收天线，为接收波所接收。另一部分传入介质内，在基岩中遇电性不同的另一介质体（如其他岩土体、洞穴等），就反生反射和折射，经另一时间后回到接收天线，称为回波。根据所接收到的两种波的传播时间来判断另一介质体的存在并测算其埋藏深度。入射波发射天线接收天线Reflectedpulses第二层第一层第三层散射发射波

主机2745631信号发射与数据采集图岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法SIR-20高速高精度多通道透视雷达

SIR-3000便携式透地雷达

4.地质雷达法岩土工程勘察勘察方法—地球物理勘探法5.声波测井在岩土工程勘察中的应用（1）原理不同的地层中，声波的传播速度是不同的。声波速度测井仪在井下通过探头发射声波，声波由泥浆向地层传播，其记录的是声波通过1米地层所需的时间△t（取决于岩性和孔隙度）随深度变化的曲线。1）确定岩层孔隙度，识别岩性，对比地层、判断气层岩石越致密，时差越小，岩石越疏松，孔隙度越大，时差就越大。由于声波在水中传播的速度大于在石油中传播的速度，而在石油中传播的速度又大于在天然气中传播的速度，故岩石孔隙中含有不同流体时，可以从声波时差曲线上反映出，尤其在界面上更为明显。