井中無線電波透視法
無線電波是指頻率在幾十萬赫至幾十兆赫電磁波。當它在地下介質中傳播遇到低阻的地質體時常被強烈吸收而大大衰減。在巖溶地區(qū),用它探測溶洞效果甚好。工作時,將發(fā)射機和接收機分別置于相隔一定距離的兩個鉆孔內,若兩孔之間都是均質的高阻灰?guī)r時,沿井軸各點接收到的無線電波信號較強,如果在透視剖面上有低阻的充水溶洞等存在時,則在低阻體的背面形成一個無線電波信號被強烈衰減的陰影。運用“交會法”即可圈定被測異常體的位置和輪廓。
應用地球物理學的原理進行工程地質、水文地質調查的勘探和測試方法。它是地球物理勘探的一個分支,簡稱工程物探。由于各種巖石或地質體在密度、磁性、導電性、彈性、放射性等物理性質上存在著差異,人們用不同方法和不同儀器,測量其天然或人工的地球物理場,并分析研究由于這些物理性質差異而引起物理場的變異,再經推斷解釋,以了解地下地質情況;或利用儀器直接測定巖體的物理特性,提供工程設計需要的參數(shù)。水利工程地質勘察中廣泛而正確地運用工程物探,可加快勘測速度,降低成本,還可得到巖體原位的物性參數(shù),對工程地質條件的定量評價起到促進作用。中國水利工程地質勘察中應用工程物探始于20世紀50年代初。常用的方法主要有地震勘探、電法勘探、彈性波測試和測井,此外還有放射性勘探、微重力勘探、磁法勘探等。
電法勘探 方法種類繁多,水利工程勘察中常用的有下列各種。
①電阻率法是利用地質體導電性的差異,建立人工電場并進行觀測,求得某個測點下面不同深度或剖面上不同測點的視電阻率后,再進行推斷和地質解釋。前者稱為電測深法,后者稱為電剖面法。電測深法用以探測比較平緩的巖層和成層地質體的垂向分布,如測定覆蓋層、風化層厚度等。電剖面法則可探查水平向地質情況的變化,如尋找斷層破碎帶、進行地質填圖等。
②充電法是對良導電體充電,在地面觀測電場的形態(tài),用來測定地下水的流向流速及追索巖溶暗河等。
③自然電場法是測量地層過濾吸附作用造成的滲透電場,用來進行地下水流向測定等水文地質調查工作,還可用于探查水庫的滲漏地段和巖溶。
④激發(fā)極化法是利用離子導體的激發(fā)極化效應,測定巖體的視極化率等參數(shù),可進行巖溶調查、尋找斷層破碎帶、測定含水層位置等有關地下水資源和水庫滲漏方面的探查工作。
⑤甚低頻法、無線電波透視法和地質雷達法是利用地質體對電磁波的傳播、吸收、反射特性,分別用以查找淺部的、兩個鉆孔(或探洞)之間和地下洞室周圍存在的巖溶、斷層破碎帶等。
巖土工程勘察
與傳統(tǒng)鉆探手段不同,工程物探技術能測到連續(xù)的地質情況,這樣就避免了以點帶面造成勘探不準確的缺點,而且能地解決很多巖土工程問題。而且工程物探技術的適用條件比傳統(tǒng)鉆探更為廣泛,受外界條件的限制較少,不僅能降低成本,縮短工期,而且勘探精度高。
在目前的勘察市場中,若能合理有效地將工程物探技術與傳統(tǒng)手段結合,無疑會大大提升競爭力。彈性波技術是巖土工程的勘探中很重要的一項技術,其應用在不斷的發(fā)展中。彈性波是一種應力波,是由于振動在彈性介質中的傳播引起的,在實際勘探過程中,通過對彈性波的分析,能反應巖層的地質特性,如果地下物體的界面性質差異大,彈性波就會表現(xiàn)出異常。目前的彈性波技術已經比較成熟,廣泛地應用于地震、地質勘探、采礦、巖土動力學等方面。