工程物探思考题解答

1. 什么是工程物探？

工程物探，是地球物理勘探的一个分支，它是应用地球物理学的原理进行工程地质调查的一种勘探方法。

2. 物探定义：

以岩矿石间的地球物理性质的差异为基础，通过接收和研究地质体（构造或矿体等）在地表及其周围空间产生的地球物理场的变化和特征来推断地质体存在状态（产状、埋深、规模等）的一种地质勘探方法

3. 常用物探方法有哪些？

目前常用的方法主要有地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井等。

地震勘探介质弹性差异勘探地震学波场

重力勘探介质密度差异

•磁法勘探介质磁性差异非地震学

•电法勘探介质电性差异

•放射性勘探介质放射性差异辐射场

。地热测量地下热能分布和介质导热性地温场

3. 简述工程物探的应用范围.

1、第四系覆盖层探测；

2、隐伏构造破碎带探测；

3、岩体风化和卸荷带探测；

4、滑坡体探测；

5、岩溶探测；

6、地下水探测；

7、隧洞施工掌子面超前预报；

8、桩基质量检测；

9、4. 工程与环境物探的特点

1、勘探深度、勘探规模变化大，场地条件多变，勘探方法不能拘泥于常规，应灵活多变，综合应用。

2、探测对象结构复杂，具非稳定性或随机性，探测精度要求高，指标参数多，时常要求实时解释。

3、工作环境一般较差，噪声水平较高，场源选择时常受环境限制，要求仪器具有高灵敏度、高精度、高分辨率、高保真，且性能稳定可靠，抗干扰强，智能便携。要求工作人员要有一定的专业技术素质，且具有现场工作经验。

4、工期短，速度快，成本低，效益好。能清晰、无损地描绘探测对象的空间展布状态。

5、要加强新技术、新方法与新装备的研究应用，充分利用现代电子技术与计算机数字处理技术。

5.工程物探的主要研究内容

1、研究地质构造

2、研究介质体的状态和性质

3、环境检测与灾害调查

6. 地震波有哪些类型？简要说明各类地震波的特点

地震波有：纵波、横波与面波，在地震勘探中还有利用转换波、槽波等进行勘探的。

纵波以速度vp传播，其传播速度较其它波快，纵波比较容易激发与接收，地震勘探经常使用纵波来进行；

横波以速度vs传播，其传播速度与纵波相比较慢，横波在液体中不能传播，其与纵波联合勘探，可以得到岩土体的工程地质动态参数，为工程设计提供丰富数据；

面波包括瑞雷波与拉夫波，大多利用瑞雷波的频散特性进行勘探，面波在工程勘察中有较多的应用。

纵波在具有各向异性的岩体中会发生分裂形成转换波，利用转换波进行勘探可以获得介质层中诸如裂隙分布和各向异性特征。

槽波是在软弱夹层中传播的地震波，煤层中形成的槽波又称煤层波，可用于煤矿井下进行勘探。

7、举例介绍浅震中的特殊观测方法（试举三例）

（1）反射波高密成像：采用小偏移距或等偏移距，单点激发，单点接收或多点接收，经实时数据处理，以大屏幕密集显示波阻抗界面的方法形成彩色数字剖面，再现地下结构形态。（2）透射CT成像：在钻孔或结构体两侧密集布点，获得大量透射地震数据，经叠代运算后反演成像。只要测得介质的纵波速度及横波速度，即可求解诸如介质密实度、杨氏模量、泊松比等岩土力学参数。

（3）自激自收：震源附近为折射波盲区，不存在极浅层折射波对浅层反射波的干扰，其他规则干扰波大多为远区场的解，在震源附近无法满足其边界条件，如面波等都不存在。因此，在震源附近一个极窄小的区域内存在着一个最佳反射波观测接收窗口。自激自收反射波法就是利用这一窗口在有限区域内进行探测的。

8、常用浅震震源（检波器）有哪些？简述它们的特点及其应用场地条件。

常用浅震震源有：（1）雷管和炸药震源：频段宽，能量大，不适用于周边有居民或建筑物的场地；（2）锤击震源：频带宽，能量有限，易产生面波，常用于市政工程和建筑工程勘探；（3）其他震源（板，枪，架）：机械式，常用于特殊场地的地震勘探；（4）电火花震源、电磁激励震源、稀土超磁致伸缩震源等：用于特殊场地的地震勘探。[常用浅层地震勘探中的检波器有：电动式、压电、涡流检波器]

9、浅层地震地质条件

（1）疏松覆盖层（低速带）吸收高频成分，产生多次反射波，使反射波走时产生‘滞后’现象。

（2）潜水面和含水层疏松层含水而增大波速，减小了影响程度。含水层下激发可丰富信号频率，改善勘探效果。

（3）地质剖面的均匀性剖面在横向和纵向的不均匀，如岩性变异、发育构造等，都是不利因素。

（4）地震界面和地质界面的差异不同岩性的地层其波速与密实度可能很接近；或者岩层很薄，难以识别；有时同一层中也可能出现不同的波速层。

（5）地震标志层的确定选择分布稳定且具有较明显的地震波运动学和动力学特征的层位作为判别信号质量与剖面追踪的标志。

10、小断层的地震波识别特征和判别准则

反射同相轴明显错断，落差大于或近于半个地震波长，断距一般3～5m，反射波同相轴在断层处形成台阶，由于断层面对地震波的散射、绕射和反射作用，断面处一定范围内波形时有紊乱，下盘之下近断面附近反射波组相位有时模糊不清。

反射同相轴扭曲，落差较小（2～3m左右）的小断层其断层破碎带一般不明显，在地震剖面上仅造成断面两侧相应地层反射波同相轴的小幅错开，视觉上同相轴在该处仅发生波动或扭曲或转折，没有明显断开迹象。

反射同相轴分叉或合并，由于断面两侧地层因断层作用形成明显的楔形，造成断层反射波容易与附近上下地层的波形发生复合，形成同相轴分叉或合并的假象。

同相轴发生强相位转换或振幅强弱变化，断距一般1～3m。

正断层和逆断层在时间剖面上的对比，同相轴断开一般视为正断层断点，反射波同相轴重