資源描述:
《工程物探在公路建設(shè)中的應(yīng)用淺析.doc》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、工程物探在公路建設(shè)中的應(yīng)用淺析摘要:介紹了物探的主要方法及各自優(yōu)缺點(diǎn)以及各自適用范圍,簡介了在公路建設(shè)中的現(xiàn)有應(yīng)用及將來的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:物探、重力法、磁法、電法、地震法中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A工程物探主要包括:重力法、磁法、地震法、測井和探地雷達(dá)法。公路工程建設(shè)中,為探明地質(zhì)情況,達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目地,經(jīng)常會使用以上一種或幾種探測方法,其優(yōu)缺點(diǎn)在于:重力法以地下介質(zhì)密度差異做為基礎(chǔ)進(jìn)行勘探,無需人工場源,勘探工作效率高,工作費(fèi)用低,但勘探精度低,僅為地質(zhì)填圖、研究構(gòu)造提供簡單依據(jù);磁法以地下介質(zhì)磁性差異,如磁化方向和強(qiáng)度為基礎(chǔ)進(jìn)行
2、勘探,無需人工場源,勘探工作效率高,工作費(fèi)用低,主耍用于古墓探測等要求簡單探測方面;電法以地下方質(zhì)電差異為基礎(chǔ)進(jìn)行勘探,分人工場源,天然場源兩種,用于探測斷層破碎帶、巖溶發(fā)育帶、地層的陡傾角接觸面、基巖面埋深及風(fēng)化帶厚度等方面;探地雷達(dá)法也是以地下介質(zhì)電性差異為基礎(chǔ)進(jìn)行勘探,利用106-109Hz高頻電磁波進(jìn)行反射勘探,其突出優(yōu)點(diǎn)是分辨高經(jīng)常用于勘察淺層地下目標(biāo)體,如裂隙,洞穴,地下管線等,缺點(diǎn)是勘探深度有限。地震方法以地下介質(zhì)彈性差異為基礎(chǔ)進(jìn)行勘察,包括反射波法,折射波法及面波法,用于檢測地下介質(zhì)或異常體兒何形態(tài),巖大物理力學(xué)參數(shù),圍巖分
3、類等,勘探精度高。后三種方法雖工作費(fèi)用高,但勘測精度高。磁法僅在公路工程可行性研究階段偶爾用到。電法、地震法和探地雷達(dá)法在公路工程初設(shè)和施工圖設(shè)計(jì)階段經(jīng)常用到,下而簡單介紹這三種方法。電法:電法主要是人工電場中直流電電阻率法。公路工程物探中常采用高密度電阻率法,根據(jù)穩(wěn)定電流場理論,從剖面圖形中顯示的電性參數(shù)進(jìn)行地質(zhì)判斷,具特點(diǎn)是(1)電極布設(shè)以分布式結(jié)構(gòu)一次完成,一根多芯電纜覆蓋所有電極通道進(jìn)行觀測。(2)利用PC機(jī)的顯示、存儲、數(shù)據(jù)處理功能,控制通道轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)釆集與數(shù)據(jù)處理,進(jìn)行上百個通道電極的掃描測量,每個只需2-5秒。(3)軟件控制能
4、有效進(jìn)行多種電極排列方式的掃描測量,選取多種電阻率法觀測,如兼容溫納法、偶極一一偶極法等可獲得較為豐富的地電斷面信息,提高反演精度。(4)軟件控制具有預(yù)處理,如圓滑曲線、剖面調(diào)換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等,二維反演如地形校正,自動成圖等功能。地震法:主要分為折射波法,反射波法和面波法,折射波法主要用于探測基巖埋深進(jìn)行圍巖分類;反射波法主要用于地下介質(zhì)分層,地下異常體如斷層、裂隙、巖溶等探測;面波法也稱瑞雷波法,主耍用于地下介質(zhì)分層(軟硬程度劃分),巖溶空調(diào)探測和地基、路基的承載力,壓實(shí)度等參數(shù)的探測。探地雷達(dá)法:也稱地質(zhì)雷達(dá),利用高頻電磁脈沖波的反射
5、信號探測地下地層,構(gòu)造以及目標(biāo)物體。由于地下介質(zhì)對電磁波的吸收衰減很大,因而探地雷達(dá)的勘探深度根據(jù)測區(qū)地質(zhì)條件而定,當(dāng)介質(zhì)吸收系數(shù)大時(shí),勘探深度就淺。探地雷達(dá)采用高頻率寬頻帶和高采樣率,其探測的分辨率可達(dá)數(shù)厘米,高于其他所有物探的分辨率,是探地雷達(dá)法的明顯優(yōu)點(diǎn)。不足在于一是地下介質(zhì)對波能量的吸收規(guī)律隨頻率增大而增大,而探地雷達(dá)頻率非常高,因而勘探深度有限。二是探地雷達(dá)測得的參數(shù)不能轉(zhuǎn)換為巖土地基的力學(xué)參數(shù),局限了其在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用。由于探地雷達(dá)法和地震反射波法,都是利用反射波遵循波動方程。波阻抗面的反射遵循反射定律,野外數(shù)據(jù)采集中的剖
6、面法、寬角法、共中心點(diǎn)多次覆蓋方法技術(shù)相同,因而其野外工作的觀測系統(tǒng),室內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)字處理項(xiàng)目與流程以及資料解釋方法都相似,只不過雷達(dá)為單道而地震法為多道接收,雷達(dá)接收電磁波,地震法接收彈性波。室內(nèi)數(shù)字處理中,兩種方法都有數(shù)字濾波,疊加等相同項(xiàng)目,打印的時(shí)間剖面中都以縱坐標(biāo)為時(shí)間,橫坐標(biāo)為樁號或點(diǎn)號,時(shí)間剖面的圖像顯示及解釋方法也基木相同。值得注意的是,地震法屮的折射波法由于能夠獲得耳的層的波速進(jìn)而判別地層巖性及其軟硬程度,可以檢測地基、路基的承載力壓實(shí)度等參數(shù)。由于壓實(shí)度檢測中的核子密實(shí)度儀,具有可能的微弱核輻射性,因而在工程施工中,很少有
7、人愿意使用。如果采用折射波法原理的地震法檢測壓密度儀,能夠研制出來,當(dāng)然一定性要小型化,易操作、精度符合耍求,將大大加快檢測速度,有利于公路施工。