工程物探震法部分.doc

工程物探

简述地球物理勘探类型

按工作原理划分：磁法勘探、电法勘探、地震勘探、重力勘探、放射性勘探、地温测量；

按工作性质划分：资源勘探、工程物探、环境物探；

按工作场所划分：航空物探、地面物探、海洋物探、井中\井下物探。

浅层地震勘探的特点及其主要研究内容如何？

浅层地震又叫工程地震，特点有：勘探深度小于200米，场地条件多变，探测对象结构复杂；工作环境一般较差，对仪器要求高；工期短，速度快，成本低，效益好；要加强新技术、新方法与新装备的研究应用。其内容如下：

研究地质构造，如圈定不良地质体、地基桩基检测等；

研究介质体的状态和性质，如评价土层均匀性等；

环境检测与灾害调查，如环境污染的监测与防治。

地震波有哪些类型，简要说明各地震波的特点？

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。

①纵波速度vp，是线性极化波又叫体波，其传播速度较其它波快，它比较容易激发与接收，地震勘探经常使用纵波来进行，再过扰动带层间阶地出现膨胀带和压缩带；

②横波速度vs，是线性极化波，横波在液体中不能传播，其与纵波联合勘探，得到岩土体的工程地质动态参数，横波质点位移取决于离开震源的距离；

③面波包括瑞雷波与拉夫波，是椭圆极化波，波前面为E=λR的柱体，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。

④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。

⑤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。

4、物探在环境检测和灾害调查中有哪些主要应用？

①地球物理场对环境的影响及其监测：天然放射场，天然电磁场，人工弹性波场：环境噪声监测，振动测试，声辐射测量。

②环境污染（地下水、固体废料、大气和放射性物质等）的监测与防治。

③天然和人为灾害的监测和防治

预报岩爆、滑坡、山崩、泥石流、塌陷等，评价边坡稳定性；探测地下水通道、污染物羽流路径，确定有害物分布范围与厚度；探测地下溶洞（空洞）、地面沉陷、地基调查、断层以及各种污染物的探测；地下水资源勘察与评价，土地盐碱化、沙漠化调查，地质灾害监测。

5、举例介绍浅震（矿井工程）中的特殊观测方法（试举三种）

（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。

7、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：动圈式，为速度型；压电式为加速度型，用于水体；涡流式，为加速度型。从性能上加速度型优于速度型，从成本上者反之。

9、试述浅层地震地质条件

（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、简述小断层的地震波识别特征

（1）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。

（2）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