物探技术在航道工程勘察中的应用实践
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物探测绘技术在勘探工程中的重要性与操作方法引言:随着科技的发展,物探测绘技术在勘探工程中扮演着越来越重要的角色。
物探测绘技术通过利用地球物理学和地球化学等相关原理,对地下的地质和地球物理情况进行探测和分析,为勘探工程提供重要的数据和信息。
本文将探讨物探测绘技术在勘探工程中的重要性,并介绍一些常见的操作方法。
一. 物探测绘技术的重要性物探测绘技术在勘探工程中的重要性主要表现在以下几个方面。
1. 数据收集与分析:勘探工程中需要大量的地下数据和信息,这些数据对于勘探定位、资源储量评估以及环境评估等方面至关重要。
物探测绘技术能够通过地震、电磁、重力、磁力等多种探测手段,获取地下的相关数据,再通过数据分析和处理,得出有关地下结构和储层特征的结果。
这些数据和结果对于勘探工程的决策以及风险评估具有重要的参考价值。
2. 资源开发与利用:物探测绘技术不仅可以帮助勘探工程确定潜在资源的分布和储量评估,在资源开发阶段也可以用于精细勘探和定向钻探。
通过物探测绘技术,可以更加准确地确定油气井的位置和深度,优化井网布置,提高勘探成功率和资源利用效率。
3. 环境保护与治理:在勘探工程中,环境保护和治理是非常重要的一环。
物探测绘技术可以用于地下水和地下污染的监测和评估,确保勘探过程中的环境安全。
同时,物探测绘技术还可以用于地质灾害的预警和防范,减少勘探过程中可能发生的地质灾害对工程安全的影响。
二. 物探测绘技术的操作方法物探测绘技术的操作方法因应用领域和目标不同而有所差异,下面介绍几种常见的操作方法。
1. 电法探测:电法探测是一种利用地下岩土的电阻率差异来推测其物性和结构的方法。
实际操作中,需要将电极安装在地表或者注入地下,然后进行电阻率测量和数据采集。
通过分析和解释测量数据,可以判断地下深部的电性特征和岩土层次结构。
2. 地震勘探:地震勘探是一种通过记录和解释地震波在地下传播过程中的变化规律,来推测地下结构和岩土性质的方法。
物探技术在勘察工程中的应用解析摘要:随着经济的发展,物探技术不仅在考古、水利、水电等方面有广泛的应用,还在煤矿地质勘测中有重要的应用价值。
时刻面临着水患等地质灾害,不仅会降低煤矿井下开采效率,更会威胁到井下施工作业人员的生命财产安全,是煤矿生产中的一大安全隐患。
因此,在煤矿地质探测过程中,物探技术的应用尤为重要,在加强应用的同时,还应该注重与时俱进,及时更新,保证地质勘查的准确性和高效性,也能对未来可能发生的安全事故等风险及时预知并加以控制。
将物探技术运用于煤矿地质探测中,能够全面掌握地下构造的具体情况,在一定程度上可以有效避免井下开采过程中发生水害和地质灾害等安全事故,保障煤矿井下开采作业的工作效率及安全性。
关键词:物探技术;勘察工程;应用引言近年来,物探技术在矿山地质勘察中得到广泛应用。
矿山勘探技术取得了较大成果,但为了更好地满足社会的物质需求,需要不断优化与创新勘察技术,单一的勘探技术不适应多种环境和地形需求,不能保证勘察的精度和深度,为了有效处理这个问题,技术人员借助每种勘探技术的优点,全面选择恰当的勘探方法,从而减少了人力、物力的投资,全面提高了矿山地质的勘察精准度。
1物探技术在煤矿地质探测中应用的重要性煤炭是中国不可或缺的能源资源之一,中国煤炭行业开采历史悠久,对中国综合经济实力的增强具有重要的促进作用。
当前,中国正处于新时代,煤炭仍然是确保社会稳定发展的重要能源之一,对国家经济至关重要。
因此,中国煤矿相关部门及行业应当采取相应的措施确保煤炭行业的稳定、可持续发展,以保证煤炭的正常、稳定供应。
当前,中国煤矿开采相对集中在井下的采掘生产,井下生产作业环境不稳定,复杂多变,再加上有些采掘生产作业的流程老化,不能很好地适应井下的作业环境,更不能满足安全生产的要求,严重阻碍了中国煤炭行业整体的统筹发展。
同时,煤矿井下施工作业的环境变幻莫测、复杂多变,随着煤矿井下作业的深度及工作量剧增,井下作业期间安全事故频发,不仅降低了作业效率,影响煤矿经济效益,更威胁着井下作业人员的生命财产安全。
地球物理技术在航道工程勘察中的应用摘要:传统的工程地质勘察手段主要以地质钻探、现场原位测试为主,容易受勘查现场的施工条件制约,具有工期长、效率低、勘察信息孤立、投资大等缺点。
物球物理勘探具有勘察信息丰富、费用低、探测深度大、方便快捷等优点,不仅能大幅度提升勘察效率,也能有效提升勘察质量。
随着社会的快速发展,大型工程(地铁、高铁、高楼等)的建设愈来愈多,因此对建设场地的勘察质量越来越苛刻,即对勘察深度、勘察广度、勘察精度的要求也越来越高,因此在工程地质勘察活动中广泛应用物探技术是未来发展的必然趋势关键词:地球物理勘探;工程;地质勘察;应用在我国的地质勘察工作中,地球物理勘探技术在工程地质勘察中起到了至关重要的作用,在工程建设的施工阶段,通过不同的地球物理勘探技术会获得不同程度的勘探结果。
不难看出地球物理勘探技术的成果是地质研究过程中的基础,并且和研究、生产等利益密切相关。
技术人员在进行工程地质勘察工作时,做好相关数据分析工作,根据分析结果选择不同的物理勘探仪器,实施相应的技术方法,确保工程顺利实施,最大程度上保证工程地质勘察结果的真实性,为工程建设提供保障。
1地球物理勘探技术的定义地球物理勘探技术,也称之为工程地球物理勘探技术,是较为实用的一种技术,因为地球物理勘探技术在施工过程中可以为人们提供准确的质量分析和良好的应用效果,所以经常广泛地用于各项工程地质的勘察工作中,并发挥着巨大作用。
地球物理勘探技术在当代经济的发展和工程地质施工中具有重要意义。
地球物理勘探技术在资源开发、环境和地质工程等领域作出巨大的贡献力量。
这项技术是基于不同地质体的物性差异,使用不同的机器设备和不同的检测技术来测量工程。
由于现代工程建设具有较高要求,传统的地质勘探工作已经无法满足需求,传统的地质勘探工作通过技术性控制孔、一般性控制孔和地点所在的地质获取相关数据,缺乏对深层次地质的研究,所以不被广泛采纳。
地球物理勘探技术通过机器设备进行观察测量,得出的相关结论更加具有准确性。
工程地质勘查中物探方法的应用探讨工程地质勘察是工程建设中重要的前期环节,是保证工程质量的重要保障。
物探勘查是一种非侵扰性、非破坏性的勘查方法,具有勘查范围广、精度高、速度快等优点,因此在工程地质勘查中得到了广泛应用。
本文主要探讨在工程地质勘查中物探方法的应用情况和存在的问题。
一、物探勘查在工程地质勘查中的作用物探勘查作为一种地球物理勘查方法,可以对地下的各种物质进行检测和识别。
在工程地质勘查中,物探勘查主要对以下方面进行分析和探测:(1)地下水资源:对于一些需要依赖地下水进行生产和生活的工业园区、城市和乡村地区,物探勘查可以在地下500米深度范围内检测到地下水的深度、形态、含水量和水质等信息,为相关工程和使用地下水资源的部门提供了重要的依据。
(2)地质构造:物探勘查可以对地下的构造形态、分布规律及其对工程的影响进行分析,为工程规划、设计和施工提供技术支持。
(3)地下隐患:物探勘查还可以检测地下隐患,如隐蔽断层、滑坡等,及时发现隐患并进行处理,保障工程建设的安全。
二、物探勘查在工程地质勘查中的应用(1)电法勘查电法勘查是利用电磁场的特性研究地下地质体性质的一种地球物理勘查方法,可以将地下不同性质的材料分成几个不同的层次,如岩石、土层和地下水。
因此,电法勘查在工程地质勘查中被广泛应用。
例如,在隧道工程中,电法勘查可以明确岩体的存在和性质,为隧道掘进提供参考;在地铁工程中,电法勘查可以确定隧道极限稳定厚度和隧道侧位限制,保障地铁的运营安全。
(2)地电勘查地电勘查是一种利用地下电流作为探测者探测地质构造的一种物探方法。
它被广泛应用于工程地质勘查中,如钻井勘探、公路、隧道和桥梁建设等。
地电勘查可以对地下电势进行测量,从而判断地下构造的情况,例如判断断层的位置和范围、发现地下水等。
(3)震源勘查震源勘查是根据地震波的传播规律和物理特性来探测地下构造的一种地球物理勘查方法。
它通过分析地震波的传播速度和反射等特征来确定地下地质构造,并为工程设计和施工提供参考。
浅谈物探技术在工程勘察中的应用摘要:随着社会经济的快速发展,人们对建设工程勘察质量的要求越来越高,对于某些复杂工程用传统的勘察方法已经难以满足设计要求,而物探技术不仅能对地质构造进行整体全面的勘察,而且具有操作简单、成本投入低、不受空间限制等的特点,勘察人员可以将常规勘察方法与物探技术有效结合,使工程勘察水平更上一个台阶。
本文将简要介绍一下物探技术和工程勘察中常用的物探方法及相关应用。
关键词:物探技术;工程勘察;应用引言物探技术起源于上世纪中叶,70年代由于数字化应用使其得到了快速发展。
随着国家改革开放的推进,科学技术水平不断提升,也促进了物探技术的进一步的发展,过去无法解决的问题,近几年由于新仪器、新技术、新方法的出现而顺利解决的案例也是很多。
物探技术已经发展成为一门集数学、物理、地质学与计算机学的一门综合性研究学科,尤其在水域、公路、铁路、隧道以及岩溶不良地质工程中扮演着越来越重要的的角色。
1、物探技术的概述“物探”的全称是地球物理勘探,它是指用物理原理探明地质构造和处理如何寻找矿资源问题的方法,即通过观测地球物理场的变化来研究地质构造、地层岩性等地质条件。
这种技术具有试验与探勘的两种功能,与传统的勘探方法例如钻探方法相比,具有轻便易操作、效率高及工作面大等优点,但也存在不能对土质进行取样的缺点,同时存在多解性的问题。
2、工程勘察中常用的物探技术2.1探地雷达法探地雷达是以超高频电磁波作为探测场源,可以探测金属物体和非金属物体,发射的天线向地质以下发出高频次的电磁波,天线接收电磁波反射回来之后作用于地下介质,地下介质遭遇到有电性差异的另一个界面时发生反射现象,产生电磁波波形下不同的地理位置、构造、状态和埋深[1]。
2.2浅层地震法浅层地震法利用人造地震波在不同岩层、土层中传播的数据差异性,以探测浅部地质构造、测定岩土物理力学参数等的工程地质地球物理勘探。
其勘探原理是:用炸药或非炸药震源人为的激发地震波,沿线路的不同位置用地震勘探仪器检测、记录地震波,并分析、研究这些记录,从而获得勘测区域的地下岩层的形态、结构、性质等物理特性。
工程物探技术在海域工程勘察中的应用吕邦来(中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州 510230)摘要:通过工程实例,论述了浅地层剖面探测、地震映像勘探、侧扫声纳、磁力测量等地球物理勘探技术在海域工程勘探中的部分应用,并简要分析物探方法的适用范围和缺陷。
关键词:海域工程勘探;工程地球物理技术;浅地层剖面探测;地震映像;侧扫声纳;磁力测量中图分类号:P313 文献标志码:A 文章编号:100429592(2008)0120053203Application of Physical Engineering Prospecting to Sea AreaEngineering ProspectingL üBanglai(CCCC Fourth H arbour Consultants Co.,Ltd.,G uangzhou G u angdong 510230,China) Abstract :The application of p hysical p ro specting techniques of globe such as t he subbottom p rofilep robing ,eart hquake image exploratio n ;side scan sonar and magnetic survey etc.to t hat of sea area are discussed in t he paper by some p ractical engineering examples. K ey w ords :sea area engineering p ro specting ;p hysical pro specting techniques of globe ;subbottom p ro 2file p robing ;eart hquake image ;side scan sonar ;magnetic survey 收稿日期:2006212210作者简介:吕邦来(19782),男,工程师,从事水运工程勘察工作。
物探技术在工程勘察方面的应用摘要:利用工程物探技术可以解决一些岩土工程问题,比如:岩溶勘察、建筑工程勘察、地下不明物体的勘察、水域勘察、滑坡勘察、地基加固、桩基质量检测等。
本文进行阐述。
关键词:物探技术工程勘察技术应用物探方法的探测对于各种场的变化及利用有着重要作用,如电场、磁场、重力场等,这种场源有人工的,有天然的。
地质体的空间结构和物质成分的变化导致场的变化。
因此在一定的基准面探测其场的变化,则可对地质体的空间结构和物质成分的变化进行推论。
显然单一物探方法形成的推论往往是多解的,不借助其他的资料、其他的方法、或者自接的验证,物探的结论只具备某种保证率的可靠性。
在工程勘察中,在布置钻探工作量时,先期辅以一定数量物探的平面工作,可以突出钻探工作的针对性,对于实现勘探目的可起到事半功倍的效果。
20多年来,众多工程物探技术发展的成熟程度不尽相同。
在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的浅层地震反射波和折射波勘探技术、而波勘探技术、多波地震映像技术、层析成象技术(CT)、管波探测法、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。
一、工程物探技术在岩土工程中的应用1岩土工程勘察由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。
相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。
合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。
在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。
由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地理物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来;其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。
第12卷第1期2015年1月CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICSVol.12,No.1Jan.,2015文章编号:1672—7940(2015)01—0122—06doi:10.3969/j.issn.1672-7940.2015.01.023综合物探技术在港口航道建设中的应用李风生(上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海200438)作者简介:李风生(19-),男,河北唐山人,工程师,主要从事工程物探应用与研究工作。
E-mail:guoer2006@126.com摘 要:海洋物探技术是海洋调查的主要方法,在港航工程勘察中得到了广泛的应用。
本文通过实践应用,论述了双频测深、高精度磁法、水域浅层地震反射波法、旁侧声呐和浅地层剖面法的方法原理及应用范围,介绍了各种方法在某港口航道建设中取得的应用成果,包括探明了海底钙质结核、海底地形、地层分界线、淤泥层厚度、地层异常区域(地层突变、凹陷等)的分布情况。
实践证明,海洋物探技术在港航建设的勘察中,具有效率高、效果明显的特色。
为以后同类工程提供技术参考。
关键词:海洋物探;磁法勘探;水域浅层地震;旁侧声呐;浅地层剖面;海底地貌中图分类号:P631文献标识码:A收稿日期:2014-08-26The Application of Integrated Geophysical ProspectingTechnique to Port &Waterway ConstructionLi Fengsheng(Shanghai Geotechnical Investigations &Design Institute Co.Ltd,Shanghai 200438,China)Abstract:Marine geophysical prospecting is a major technique for marine investigation andit plays an important role in incoming engineering exploration.Through the practical caseand basic theories,the working principle and application scope of dual-band sounding,pre-cision magnetic method,waters shallow seismic reflection wave method,lateral sonar,shallow stratigraphic section method are discoursed.Meanwhile,the application results ofthese methods to the construction of a port channel are introduced,including the distribu-tion of calcareous concretions,seabed topography,stratigraphic boundaries,silt layerthickness,abnormal formation region(stratum mutation,depression,etc.).It has beenproved that marine geophysical prospecting has high efficiency and significant effect in theapplication to the port and waterway construction.Therefore,this paper can provide atechnical reference for similar further projects.Key words:marine geophysical;magnetic exploration;shallow waters of seismic explora-tion;lateral sonar,shallow stratigraphic section;seabed topography 第1期 李风生:综合物探技术在港口航道建设中的应用1 引 言为了确保港口航道建设的安全施工,需要对施工影响范围进行海上物探,以查明施工影响范围内的海底地形、地层分界面、海底沉船、以及可能存在的铁锰质(或钙质)结核物的分布情况,为后续的施工或处理提供依据。
物探法在工程勘察中的应用摘要:在工程的选址中,综合地球物理方法由于从不同的物性差异上给出同一地质本质的不同现象,可以使解释的可靠性得到大大的提高,综合运用的效果能取长补短,弥补一种方法解释的缺陷,提高解释的精度,因此,这是一种行之有效的方法。
关键词:工程选址;高密度电阻率法;地质雷达;原理;方法1 工作原理1.1 高密度电阻率法工作原理高密度电阻率法与常规直流电阻率法一样,是利用天然或人工电场,对不同岩层的电性差异引起的电场异常,查明岩层和构造等问题。
高密度电阻率法首先采用三电位电极系(即α、β、γ装置),在地面上进行二维测量。
后来研究提出阵列电探系统,它不仅增加了装置序列,而且可在井孔中实现CT成像。
20世纪90年代后,阵列电探系统开始往三维电阻率测量方面发展,并成功地实现了少量电极、小网格的正反演理论计算,研制出了各种各样的处理软件。
三电位电极系是将温纳四极、偶极及微分装置按一定方式组合所构成的一种统一测量系统,该系统在实测中,只须利用电极转换开关,便可将每四个相邻电极进行一次组合,从而在一个测点便可获得多种电极排列的测量参数。
高密度电阻率法具有以下优点:①电极布设一次性完成,减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差;②能有效地进行多种电极排列方式的测量,从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息;③数据的采集和收录全部实现了自动化(或半自动化),不仅采集速度快,而且避免了由于人工操作所出现的误差和错误;④可以实现资料的现场实时处理和脱机处理,根据需要自动绘制和打印各种成果图件,大大提高了电阻率法的智能化程度。
由此可见,高密度电阻率法是一种成本低、效率高、信息丰富、解释方便且勘探能力显著提高的电阻率法勘探新方法。
1.2 地质雷达探地原理探地雷达技术是利用广谱电磁波(主频为10~103 MHz)确定地下介质特征的一种地球物理探测方法。
其基本原理是:首先由发射天线向地下发射高频宽带短脉冲电磁波。
第38卷第07期2017年07月
中国水运
ZhongGuoShuiYun
Vol.38No.07
Jul.2017
为了能够确保航道工程顺利的进行建设,建设之前需要利用各种技术以及仪器设备对海底情况进行了解,从而为后续的施工提供数据参考。
随着技术的不断更新,我国在航道工程勘察中应用的基础也越来越先进,发挥出来的效果也越来越明显。
1物探技术
物探技术涵盖了数学、物理、计算机以及地质学等多个方面的知识,物探技术经过几十年的发展其实现了非常大的提升。
物探技术根据空间进行分类可以分为航空物探、地面物探、地下物探以及海洋物探。
物探技术科实现无损探测,有着良好的探测优势。
在实际探测的过程中,由于环境等因素的影响,一般都是采用综合探查的方式,结合航道工程的特点,物探技术主要是双频测深、地震反射波法等,有效提高数据的准确性。
2物探技术在航道工程勘察中的应用
(1)物探技术之双频测深在航道工程勘察中的应用:通过利用双频测深了解海底深度、海底地形,这种方式通过利用换能器发生的声波来了解海底或者障碍物与换能器之间的距离。
(2)物探技术之地震反射波法是通过在水中激发地震波,水听器接收反射波了解不同地层分界面以及障碍物。
其原理与双频探测有一定类似性,地震反射波法主要是根据反射波的走时和波速从而了解到不同反射波的深度。
(3)物探技术之旁侧声纳主要是对海底的地形地貌有一个了解,这种方法是通过利用发射探头发射声纳信号,发出的信号呈扇形并向下传播,信号到达海底后就会产生反射和三色,接收器再接收来自海底的返回声纳。
通过接收回来的信号进行计算从而了解海底相对深度的变化,了解障碍物的具体情况。
例如在对海底障碍物进行探测的过程中,为了了解海底铁质输油管线的情况,可以使用质子磁力仪进行探测,通过利用仪器可以看到返回的结果是多条相互平行的测线在同一位置出现了异常,通过这种方式从而了解管线的大致位置与走向,然后再采用浅地层剖面技术对可疑区域进行探测,从而进一步明确管线的位置和走向。
(4)物探技术之浅地层剖面技术,这个技术主要是用于对水底浅部地层及障碍物的分布情况,这项技术是在水声学原理的基础上发展起来的一种物探方法,主要是通过声波在海水和海底地层中的传播、反射特性了解水底地层结构,能够比较清楚的了解海底的地形地貌、水底浅部地层抑制障碍物的分布情
况。
(5)以某30万吨级航道工程为例,为了能够确保工程建设
的顺利进行,在实施之前需要了解施工海域内海底的各种情
况,从而为制定施工方案提供参考。
在测量的过程中,采用GPS RTK对坐标情况进行了解,在岸上假设GPS接收机和无线电通讯发射系统,在工作船上固定GPS接收机和无线电通讯接
收系统,一个作为基准站,一个作为流动站,实现数据信息的
相互流通。
由于海底障碍物的探测与普通的地址勘探有较大的
区别,主要是此阿勇浅地层剖面、声纳等方法。
可以通过对可
疑区域采用浅地层剖面技术进行探测,从而能够了解探测物的
具体情况。
关于海底管线之类的障碍物探测,需要充分利用不
同技术的优势,综合性使用,需要充分发挥出物探技术的优
势,达到良好的勘探效果。
通过利用双频测深以及GPS从而了解在航道开挖后海底高
程三维图,通过返回的资料可以明显的了解航道开挖之后海底
高程的变化情况,还能够清晰的了解海底的地形地貌情况。
通
过利用物探技术还发现一艘沉船,判断依据是在探测的过程中
沉船位置的剖面出现较大起伏,声波被屏蔽,无法实现向下传
播,海底以下没有有效的声波反射。
在探测的过程中还发现了
地层的异常,在海底24M深度范围内淤泥层、粘土层等的精细
结构,根据传回的图像显示某处地层反射波能量出现了变弱的
情况,根据结合其他数据资料可判断是古河道或其他类似地形
地貌导致。
3结语
不管是采用哪一种物探方法,其都不可能单一的使用某种
方法达到良好的探测效果,这不仅仅是因为探测对象的复杂,
更多的是因为每一种物探方式其优劣势不同,因此为了能够获
得准确的数据资料最佳的方式就是联合多种物探方法。
在此次
研究中采用了多种水域物探方法对航道工程进行了勘察,通过
综合探查方式了解了所需的资料,达到良好的物探效果。
参考文献:
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[2]于磊.解析工程勘察中物探技术的应用[J].科技创新与应用,2015,(22):292.
物探技术在航道工程勘察中的应用实践
宗博
(天津市勘察院,天津300191)
摘要:本文在阐述物探技术的基础上重点分析其在航道工程勘察中的应用,希望能够为勘察工作提供理论参考。
关键词:物探技术;航道工程;工程勘察
中图分类号:U61文献标识码:A文章编号:1006—7973(2017)07-0045-01
DOI编码:10.13646/ki.42-1395/u.2017.07.018
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C W T中国水运2017·07。