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收藏词条   编辑词条 工程地球物理勘探

创建时间:2008-08-02

工程地球物理勘探(engineering geophysicaI exploration)

用物理学的原理研究地质构造和对工程建筑场地进行评价的工程勘察工作。简称工程物探。它以不同的岩石具有不同的物理性质为地质依据,以物理学的原理为其理论基础。根据被测地质体与其围岩的物理性质(如电性、弹性、磁性、密度和放射性等)的差别,以及周围的物理场发生的变化,用工程地球物理勘探仪器把这些变化测量出来,通过一定的解释程序,即可推断与工程有关的地质构造在地下分布的状态,并对工程地质条件和地基土的物理力学性质作出评价,为工程建设提供有关资料。工程物探是一门不断成长和发展的应用科学,它不断吸收物理学和其他技术的成就,来革新工作方法和仪器,其应用范围和有效性日益扩大。

工程物探具有“透视性”、高效率、低成本和原位测试岩土物理力学性质等优点,合理地选择和使用工程物探方法,并与地质、钻探资料结合、对比,可以提高工程勘察的质量、效率和降低工程成本。

简史   工程物探源于寻找有用矿产的资源物探,并与其同步发展。国际上用地球物理勘探(简称物探)方法进行供水水文地质勘察、工程地质勘察工作的初步尝试,始于20世纪20年代末。30年代初,在水电站等一些较大规模的建筑场地的评价方面,成功地使用了直流电法、地震折射法等物探方法。40年代,在不断吸收资源物探的技术成就和经验的基础上,针对自身的特点加以完善,产生了勘探地球物理学的一个新的分支——工程物探。50年代至70年代,由于物理学、数学,特别是电子技术和计算机技术的发展,大大促进了各种物探方法和仪器的发展和改革。地球物理场的观测空间,已从地面发展到地下(地球物理测井)、水域(海洋物探)、低空(航空物探),至太空的遥感技术。仪器小巧轻便而且多能化。在某些领域实现了数据采集、处理的自动化。地震法、电法等技术成熟的方法,已经使用计算机进行资料的分析和解释。物探方法的种类增多,解决地质问题的广度和有效性有所提高。80年代,工程物探又开拓了一些新的应用领域,如地基加固效果的检测、混凝土基桩质量的无损检测、地下埋设物(地下管线等)的探测等。

中国的工程物探开始于50年代初期,虽然起步较晚,但发展迅速。70年代末,逐步缩小了与世界先进水平的差距,并基本与其同步发展。

分类   按所观测、研究的物理场和方法的特点,工程物探分为:工程电法勘探、工程地震勘探、放射性勘探、磁法勘探、微重力勘探、地微震观测等几大类。由于地球物理场的分布空间十分广阔,上述大部分方法既可在地表施测,亦可在地下或高空进行。应用于地下(井中)的工程物探方法,称为工程地球物理测井;应用于空间的称为航空物探和遥感技术;服务于岩土工程特殊检测需要的某些工程物探方法及其变种,可归类为工程地球物理检测,如桩基无损检测、地下管线探测、土对金属构筑物腐蚀性测试、地基改良加固效果检测等。

应用   在岩土工程勘察中,工程物探的主要应用方面有:配合工程地质测绘、水文地质测绘进行地质填图,探测断层破碎带、裂隙密集带和岩溶发育带的位置,确定表层沉积物的厚度和不同性质沉积物的分布范围,原位测定岩土物理力学指标(如杨氏模量、剪切模量、泊松比、地基土卓越周期等),滑坡的调查及对其运动的观测,探测地下水赋存条件和运移通道,测定地下水流速、流向,圈定地下水被污染的范围,工程监测或质量检测(如桩基和混凝土其他构筑物的无损检测、地下管线探测、土的腐蚀性测试、地基改良加固效果检测)等。

工程物探方法的应用及其效果见表。

展望   继续挖掘现有方法的潜力,开展综合物探。加强基础理论和岩石物理性质的研究,注意同相邻学科的渗透与结合,开发新的方法和开拓新的应用领域。

利用现代电子技术和计算机技术,推进物探仪器的数字化和智能化,资料处理和解释的计算机化。

充分利用资源卫星的遥感资料,发展遥感技术.。

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