综合物探在工程勘察中的研究与应用

摘要

我国的经济正在快速发展，各类工程规模不断加大加深，由于施工带来的扰动范围也在不断扩大和增强，在工程勘探和施工过程中，对地下不良地质情况进行勘探不可或缺。物探方法是一种间接探测手段，具有成本低、简便、快速、勘探内容丰富等优越性，但是单一的物探方法只能从唯一的物性参数出发，会受到地质条件和地球物理条件的限制，使物探精度受到影响从而产生多解性导致误判。因此，研究综合物探方法在工程勘探中的应用是有较大的指导意义的。
　　文章分别讨论了高密度电法、浅层地震反射波法、探地雷达的基本理论、应用特点、野外工作方法和数据处理流程以及常见问题分析。研究表明，当地下介质存在电性差异时，高密度电法具有电性响应的连续性，能够保证探测结果全面和高效，但是对地质异常体、岩层分界面等边界的准确判定存在一定的误差;当地下介质存在波阻抗差异时，浅层地震反射波法对解决覆盖层厚度、基岩波速测定、探测松软层、等地质问题具有良好的效果，但是由于较强的面波干扰、近地表物质不均匀性以及震源脉冲的持续振动信号使得两种波重叠等原因，导致浅部异常体的水平叠加响应剖面不够明显;当地下介质的相对介电常数存在差异时，不同的介质在雷达剖面图上产生的反射频率和反射振幅存在不同的特征影像，以此可推断异常体的空间位置、范围和埋藏深度等信息，探地雷达具有较高的分辨率，但是电磁波的传播受介电常数、电导率、磁导率的综合影响，导致探测结果解释不易等，因此对于探地雷达的应用要具有针对性。
　　结合以上三种方法的适用性以及优缺点，最后以工程实例为依托，通过高密度电法、浅层地震反射波法、探地雷达三种方法在工程勘察中的应用成果进行有效的分析与研究，运用高密度电法和探地雷达确定地下浅部的破碎、裂隙的细小位置，利用浅层地震对测区的深层地质特征做进一步勘探，三种方法、三个物性角度出发，将三种物探方法在测区实例探测中的解释成果进行对比分析，并对测区的地质分布情况综合评价，使得探测结果互相佐证，为工程施工建设提供有效的科学依据。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 论文的主要研究内容

第2章 高密度电法的基本原理和方法

2．1 高密度电法概述

2．2 高密度电法的特点

2．3 高密度电法的基本原理

2．4 常用的采集装置

2．4．1 三种常用装置的适宜条件

2．4．2 三电位电极系

2．5 高密度电法的数据采集

2．6 常见问题分析

2．7 本章小结

第3章 浅层地震反射波法的基本原理和方法

3．1 浅层地震反射波法概述

3．2 浅层地震反射波法的特点和应用

3．3 浅层地震反射波法的基本原理

3．3．1 地震波传播的基本规律

3．3．2 单界面水平层的反射波时距曲线和正常时差

3．3．3 单界面倾斜层的反射波时距曲线和倾角时差

3．3．4 多界面水平层的反射波时距曲线和正常时差

3．3．5 速度分层原理

3．4 浅层地震反射波法的野外工作方法

3．4．1 测线的布置原则

3．4．2 多次覆盖的观测系统

3．5 本章小结

第4章 探地雷达的基本原理和方法

4．1 探地雷达概述

4．2 探地雷达的特点

4．3 探地雷达的基本原理

4．3．1 Maxwell方程组

4．3．2 本构关系

4．3．3 电磁波的传播规律

4．3．4 电磁波的反射与接收

4．4 探地雷达野外数据采集

4．4．1 参数选择

4．4．2 测量方法

4．5 本章小结

第5章 综合物探在工程勘察中的应用实例

5．1 测区基本情况

5．2 测区工作布置

5．3 工区地球物理概况

5．3．1 岩性差异和地下水分布

5．3．2 波阻抗和波速差异

5．3．3 介电常数差异

5．4 综合物探的实测数据处理

5．4．1 高密度电法数据处理

5．4．2 浅震反射波法数据处理

5．4．3 探地雷达数据处理

5．5 综合物探在测区实例中的应用

5．5．1 测线1-1、1-1’、1-1-1和1-1-2的综合解释

5．5．2 测线1-2、1-2’、1-2-1和1-2-2的综合解释

5．5．3 测线1-3、1-3’、1-3-1和1-3-2的综合解释

5．6 本章小结

结论与建议

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的学术成果