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摘 要:随着时代的快速发展,科技不断的进步,用于工程地质中的工程物探技术也在不停地发展当中,物探技术在发展的时候由于是一种非常合理、有效用于检测和勘探方法,现在已经多用于地质资源勘查与岩土工程的勘察里了。本篇文章就是来简述地质工程物探勘察的各种各样的技术以及方法,探讨分析了它们在实际生活中的各种运用,从而希望这可以对相关部门有推动性的作用。
关键词:工程物探技术的运用;工程物探技术的理念;工程物探的优势
由于近些年来科技的飞速发展,工程物探技术的快速发展也让它成为地质科学上很重要的勘察方法,因为是一种很科学、合理、有效的检测勘探的方法,所以被很多土木工程师以及设计工作人员们接受,这也同样象征着现代勘察水平的高。
一、工程物探勘察技术的工作方法以及工作情况
当前在地质勘察的时候,除了要利用自己所研究的实验结果,还必须要想到磁异常效果的相关资料,因为地质引物体性和地下地质构造的差异所引起的地球物理异常,但是这也只是一种非实物性、一种间接性的探测结果,它具有多解性以及局限性,不过如果只是靠一种方法的话就会将地质找矿的风险性加大。为了将工程施工资金的使用率提高,现如今都提倡使用综合性全面、有效的勘察,这就让我们更加需要了解各种各样的勘查方法以及学会怎样利用。
磁法、重力、地震、电力、放射性和电磁波以及地质雷达这七种大类方法工程物探的方法。
1.浅层的地震技术
用于因人工所激发的弹性波在地质岩石里的传播来探究岩性信息以及地下地质结构的一种使用方法就是浅层的地震技术。
2.甚低频型电磁波
运用广播电台发射的电磁波和甚低频率当做场源的基本原理就是甚低频电磁波的基本原理,在天空上、地表下还有底下的测量它们的电磁场的空间分布状况,从中获取浅层地质里面的电性局部的状况。
3.层析成像
地震层析成像就如同运用医学X射线CT的概念是一样的,通过地震波的数据推断出地下结构的物理属性,从而可以通过这来进行分层解析它绘制出的图像的技术。
4.瞬变电磁的方法
电磁测深的方法里面有一种就是瞬变电磁的方法。TEM是以电磁感应的理论概念为基础的,经过对于目标物感产生的涡流场在它的周围形成的第二次电磁场因为时间所发生的变化的影响特点进行的探究与分析,从而推断出目标物的空间状态,这也就达到了探测研究的目的了。因为这,TEM在对于高导电性很大的矿体的寻找的时候是有非常作用效果的。
5.大地电磁测深的方法
大地电磁测深的方法是用纯天然交变电磁场作为电源的被动场源的电磁测深的方法。大地电磁测深是经过被动场源所导致的表现出测到的磁、电场的变化来对地下的矿物质的分布状况还有电性研究的一种方法。
二、工程物探技术的运用
1.对于探地雷达的相关运用
高频电磁波是以宽频带脉冲的形式来经过发射天线进行发射的,然后再通过目标体来透射以及反射,接着再用接收天线接收。当高频电磁波在介质里进行传播的时候,高频电磁波的电磁场的强弱、它的路径以及波形就会跟随着介质里的电性质还有集合形态的变化而变化,因为这样才会经过对时域里的波形的收集、处理还有分析、探讨,从而判断目标体的具体空间位置还有结构形态以及地下的界面,这就是探地雷达的原理。
地质雷达有很多的优质特点,比如它具有的分辨率很高、它操作起来非常的简便、它的抵抗干扰的能力较强,还适合于各种各样的环境当中。周围介质里只要可以存在的物性的差异以及地下管线的目标都可以被探地雷达所发现。所以它经常运用到都市的地下管线的探测方面。
本篇文章就是运用了瑞典玛拉公司企业所生产、发明的探地雷达,用探地雷达对徐州某地的地下管线做了探测、分析,从而推断出地下管线的走向还有具体的位置。还依照实际开始挖掘与探测得出的结果进行比对研究,对于雷达测线平面不是太过于正常的特点进行分析处理。
只有周围介质和目标管线体中的电磁波传播的速度还有介电常数之间有着清晰的差异就是探地雷达可以运用的前提。
(1)金属性的管线因为在金属里面的电磁波的速度为零,所以它是不能再金属里进行传播的,电磁波到达金属管道的界面的时候几乎都是全部再被反射回来。
(2)不是金属的管线到里面的介质,比如水、空气等,它与周围介质的电磁性的差异会很大。
(3)管线的周围都是像砂质土、粘土等等这样的,管线的管道上面一般都是铺上有压实路面的结构层,就像混凝土、沥青路面还有三合土这样的,管道里面的介质一般都是空气、可燃的气体以及水等等,管道的管径通常就是1.5m到0.1m之间。
如果要是对探地雷达还有管线探测进行分析解释的话必须要从两个方面来说:
第一就是当是管块还有沟道的形式的时候,一般界面的反射中部是平板的形状,两端是半支下开口的抛物线的形式的同相轴。
第二就是当在管线探测的横向剖面的时候,因为管线作为独立的埋设物,在管线是圆形的管道的时候,管线是开口向下抛物线像天桥的形状的,这是它的反射波的同相轴。
2.电磁波的相关运用
根据电磁波在各种各样的介质里传播的特点,用来反应出地下界面上下介质中的物性式的差异,当差异越来越大的时候电磁波的反射波也会越来越强,它的振幅也会越来越大,介质里面的反射波速度的大小就决定了它振幅的方向,当电磁波要从介电常数较大波速反而较小的介质里面到介电常数较小、波速较大的介质里的时候,反射系数为正,也就是说它的振幅与入射波为同方向;不然如果相反的情况之下,它的反射系数就会为负,也就是说它的反射波的振幅为反向的。
徐州那里有一个矩形的场地,矩形场地的下面设有排水管线、地下的电缆还有地下光缆以及热力管线。所以它们在进行探测的时候一般都是从两个方向进行扫描的,那就是南北方向还有东西方向,经过这两个方向的扫描,它就完全将整个场地给覆盖了。依据地下管线所做的雷达扫描反应出的波形测线剖面图,从而在上面标志出地下管线的可能位置。
在纵向深度有2米、水平距离有10米的位置上,会有一个非常明显的拱形的异常,它的异常弧度比较大,由于剖面周围还有电缆什么的,用这个方法还可以推断出地下电缆在什么地方。
由于纵向的深度有2米、水平距离有9米的方位上有一个不明显的拱形异常,它的异常的幅度不是太大,当经过实际的挖掘后,发现它是下水管道。
三、勘察中的优势和选用合理的工程物探的方法
1.勘察时的优势
第一就是在水域进行勘察的时候,根据工程物探的方法对水下底层的变化状况进行探测,这样可以将钻探的工作量降到很低,从中便可以节约成本;第二就是通过运用工程物探的方法对基岩面起伏的情况进行了解,因此将钻孔的工作进行正确、合理的布置;第三就是运用物探的方法对较为复杂的岩溶的分布情况进行探测,钻探还能根据物探的灵活布置,如果两者相结合的话就可以对区域内所有的岩溶分布的状况完全掌握了。
2.选用合理的工程物探的方法
第一在选用物探方法的时候一定要注意成本。第二在选用工程物探方法的时候一定要有针对性,前提是一定要具备场地条件还有物性前提。
四、结束语
对于工程物探来说,因为物探技术理论的缺乏、干扰性又太大、解决问题的方法不够完整,所以造成工程物探技术在运用的时候还是会产生很多的问题,出现很多的缺点还有盲区。对于解决地质问题的作用效果还有适合性做分析,让各个方面的成果能够进行互相佐证,取长补短是为了将工程物探资料解释精度还有可靠性进行提高。工程施工的技术人员必须要认识到工程物探技术里面的缺点还有是否有效,经过正确的工作进行最为准确的推断成果,从而能够对工程建设还有环境工程更好的服务。
参考文献
【1】刘康和,杨玉春.浅析综合物探的意义与作用[J].西部探矿工程.2015,17(11)
【2】王振东.浅层地质勘探应用技术的解析[M].北京.地质出版社,2010.123-124
【3】李新林、侯满堂、臧世权.镇旬铅锌矿田热水沉积硅岩研究[J].陜西地质.2014.22(1):53-54.
【4】姚超美,熊先孝.安徽向山铁硫矿区硅质岩特征及成因意义[J].地质论评.2015.(5):54-56.
关键词:工程物探技术的运用;工程物探技术的理念;工程物探的优势
由于近些年来科技的飞速发展,工程物探技术的快速发展也让它成为地质科学上很重要的勘察方法,因为是一种很科学、合理、有效的检测勘探的方法,所以被很多土木工程师以及设计工作人员们接受,这也同样象征着现代勘察水平的高。
一、工程物探勘察技术的工作方法以及工作情况
当前在地质勘察的时候,除了要利用自己所研究的实验结果,还必须要想到磁异常效果的相关资料,因为地质引物体性和地下地质构造的差异所引起的地球物理异常,但是这也只是一种非实物性、一种间接性的探测结果,它具有多解性以及局限性,不过如果只是靠一种方法的话就会将地质找矿的风险性加大。为了将工程施工资金的使用率提高,现如今都提倡使用综合性全面、有效的勘察,这就让我们更加需要了解各种各样的勘查方法以及学会怎样利用。
磁法、重力、地震、电力、放射性和电磁波以及地质雷达这七种大类方法工程物探的方法。
1.浅层的地震技术
用于因人工所激发的弹性波在地质岩石里的传播来探究岩性信息以及地下地质结构的一种使用方法就是浅层的地震技术。
2.甚低频型电磁波
运用广播电台发射的电磁波和甚低频率当做场源的基本原理就是甚低频电磁波的基本原理,在天空上、地表下还有底下的测量它们的电磁场的空间分布状况,从中获取浅层地质里面的电性局部的状况。
3.层析成像
地震层析成像就如同运用医学X射线CT的概念是一样的,通过地震波的数据推断出地下结构的物理属性,从而可以通过这来进行分层解析它绘制出的图像的技术。
4.瞬变电磁的方法
电磁测深的方法里面有一种就是瞬变电磁的方法。TEM是以电磁感应的理论概念为基础的,经过对于目标物感产生的涡流场在它的周围形成的第二次电磁场因为时间所发生的变化的影响特点进行的探究与分析,从而推断出目标物的空间状态,这也就达到了探测研究的目的了。因为这,TEM在对于高导电性很大的矿体的寻找的时候是有非常作用效果的。
5.大地电磁测深的方法
大地电磁测深的方法是用纯天然交变电磁场作为电源的被动场源的电磁测深的方法。大地电磁测深是经过被动场源所导致的表现出测到的磁、电场的变化来对地下的矿物质的分布状况还有电性研究的一种方法。
二、工程物探技术的运用
1.对于探地雷达的相关运用
高频电磁波是以宽频带脉冲的形式来经过发射天线进行发射的,然后再通过目标体来透射以及反射,接着再用接收天线接收。当高频电磁波在介质里进行传播的时候,高频电磁波的电磁场的强弱、它的路径以及波形就会跟随着介质里的电性质还有集合形态的变化而变化,因为这样才会经过对时域里的波形的收集、处理还有分析、探讨,从而判断目标体的具体空间位置还有结构形态以及地下的界面,这就是探地雷达的原理。
地质雷达有很多的优质特点,比如它具有的分辨率很高、它操作起来非常的简便、它的抵抗干扰的能力较强,还适合于各种各样的环境当中。周围介质里只要可以存在的物性的差异以及地下管线的目标都可以被探地雷达所发现。所以它经常运用到都市的地下管线的探测方面。
本篇文章就是运用了瑞典玛拉公司企业所生产、发明的探地雷达,用探地雷达对徐州某地的地下管线做了探测、分析,从而推断出地下管线的走向还有具体的位置。还依照实际开始挖掘与探测得出的结果进行比对研究,对于雷达测线平面不是太过于正常的特点进行分析处理。
只有周围介质和目标管线体中的电磁波传播的速度还有介电常数之间有着清晰的差异就是探地雷达可以运用的前提。
(1)金属性的管线因为在金属里面的电磁波的速度为零,所以它是不能再金属里进行传播的,电磁波到达金属管道的界面的时候几乎都是全部再被反射回来。
(2)不是金属的管线到里面的介质,比如水、空气等,它与周围介质的电磁性的差异会很大。
(3)管线的周围都是像砂质土、粘土等等这样的,管线的管道上面一般都是铺上有压实路面的结构层,就像混凝土、沥青路面还有三合土这样的,管道里面的介质一般都是空气、可燃的气体以及水等等,管道的管径通常就是1.5m到0.1m之间。
如果要是对探地雷达还有管线探测进行分析解释的话必须要从两个方面来说:
第一就是当是管块还有沟道的形式的时候,一般界面的反射中部是平板的形状,两端是半支下开口的抛物线的形式的同相轴。
第二就是当在管线探测的横向剖面的时候,因为管线作为独立的埋设物,在管线是圆形的管道的时候,管线是开口向下抛物线像天桥的形状的,这是它的反射波的同相轴。
2.电磁波的相关运用
根据电磁波在各种各样的介质里传播的特点,用来反应出地下界面上下介质中的物性式的差异,当差异越来越大的时候电磁波的反射波也会越来越强,它的振幅也会越来越大,介质里面的反射波速度的大小就决定了它振幅的方向,当电磁波要从介电常数较大波速反而较小的介质里面到介电常数较小、波速较大的介质里的时候,反射系数为正,也就是说它的振幅与入射波为同方向;不然如果相反的情况之下,它的反射系数就会为负,也就是说它的反射波的振幅为反向的。
徐州那里有一个矩形的场地,矩形场地的下面设有排水管线、地下的电缆还有地下光缆以及热力管线。所以它们在进行探测的时候一般都是从两个方向进行扫描的,那就是南北方向还有东西方向,经过这两个方向的扫描,它就完全将整个场地给覆盖了。依据地下管线所做的雷达扫描反应出的波形测线剖面图,从而在上面标志出地下管线的可能位置。
在纵向深度有2米、水平距离有10米的位置上,会有一个非常明显的拱形的异常,它的异常弧度比较大,由于剖面周围还有电缆什么的,用这个方法还可以推断出地下电缆在什么地方。
由于纵向的深度有2米、水平距离有9米的方位上有一个不明显的拱形异常,它的异常的幅度不是太大,当经过实际的挖掘后,发现它是下水管道。
三、勘察中的优势和选用合理的工程物探的方法
1.勘察时的优势
第一就是在水域进行勘察的时候,根据工程物探的方法对水下底层的变化状况进行探测,这样可以将钻探的工作量降到很低,从中便可以节约成本;第二就是通过运用工程物探的方法对基岩面起伏的情况进行了解,因此将钻孔的工作进行正确、合理的布置;第三就是运用物探的方法对较为复杂的岩溶的分布情况进行探测,钻探还能根据物探的灵活布置,如果两者相结合的话就可以对区域内所有的岩溶分布的状况完全掌握了。
2.选用合理的工程物探的方法
第一在选用物探方法的时候一定要注意成本。第二在选用工程物探方法的时候一定要有针对性,前提是一定要具备场地条件还有物性前提。
四、结束语
对于工程物探来说,因为物探技术理论的缺乏、干扰性又太大、解决问题的方法不够完整,所以造成工程物探技术在运用的时候还是会产生很多的问题,出现很多的缺点还有盲区。对于解决地质问题的作用效果还有适合性做分析,让各个方面的成果能够进行互相佐证,取长补短是为了将工程物探资料解释精度还有可靠性进行提高。工程施工的技术人员必须要认识到工程物探技术里面的缺点还有是否有效,经过正确的工作进行最为准确的推断成果,从而能够对工程建设还有环境工程更好的服务。
参考文献
【1】刘康和,杨玉春.浅析综合物探的意义与作用[J].西部探矿工程.2015,17(11)
【2】王振东.浅层地质勘探应用技术的解析[M].北京.地质出版社,2010.123-124
【3】李新林、侯满堂、臧世权.镇旬铅锌矿田热水沉积硅岩研究[J].陜西地质.2014.22(1):53-54.
【4】姚超美,熊先孝.安徽向山铁硫矿区硅质岩特征及成因意义[J].地质论评.2015.(5):54-56.