巖土工程檢測 在巖土工程檢測中,工程物探技術(shù)主要用于評價地基的加固效果檢測基樁的作用和檢測路基的密實度。工程建設(shè)質(zhì)量是工程中重要的部分之一,工程物探在保證工程質(zhì)量方面功不可沒。工程物探技術(shù)可以對建筑中的裂縫進行檢查,利用了電磁波在不同介質(zhì)中傳播的速度不同的原理,根據(jù)電磁波在被測物體里的傳播情況,利用電腦對裂縫進行分析和評價,從而制定有效的解決辦法,提高工程質(zhì)量,防止工程事故的發(fā)生。在眾多勘測方法中,工程師們喜歡利用聲波來勘測,此法的原理簡單來說就是利用彈性波在不同介質(zhì)間傳遞速度不同,通過分析傳播速度來評判工程質(zhì)量的好壞。這種方法操作方便,實施起來也比較容易,勘測面積較大,而且還能節(jié)省工程資金。
彈性波測試 在巖體或土層中激發(fā)彈性波(地震波或聲波),用儀器測定巖土體傳播這些彈性波(包括縱波與橫波) 的速度以及傳播過程中能量的衰減等特征,從而求得巖土體的動態(tài)彈性系數(shù),評價巖土體的力學(xué)特性。此法與地震勘探不同,它多數(shù)是利用直達(dá)波。彈性波測試可為巖體的工程地質(zhì)分類提供依據(jù),測定地下洞室圍巖的松弛范圍,進行灌漿效果的檢查,壩基建基面和樁基質(zhì)量的無損檢測,還可為工程建筑物的抗震設(shè)計和砂層液化研究提供參數(shù)。測井 各種地球物理探測技術(shù)在鉆孔中的應(yīng)用。工程物探采用的測井方法主要有:①電測井,包括電阻率與自然電位測井;②聲測井,包括聲速和聲幅測井;③放射性測井,包括自然伽瑪、伽瑪-伽瑪、中子-伽瑪測井和放射性同位素示蹤等;④溫度測井;⑤超聲成象測井;⑥電磁波測井。此外,還有利用工業(yè)電視設(shè)備對孔壁直接觀察的鉆孔電視以及對鉆孔直徑和井斜的測量等。測井方法的綜合運用,可以詳細(xì)劃分鉆孔地質(zhì)剖面,探測軟弱夾層,確定斷層及裂隙、破碎帶的位置與產(chǎn)狀,測定地層的電阻率、彈性波速度、孔隙度、密度、含泥量、含水量,確定含水層的位置,測定地下水的礦化度和流速、流向等。 此外,水利工程勘察中應(yīng)用還不很普遍的幾種物探方法有:放射性勘探是在地面測量放射線強度以探查斷層或進行環(huán)境放射性污染的檢測;微重力勘探是利用微重力儀測量重力場異常以探測巖溶洞穴等地質(zhì)現(xiàn)象;磁法勘探是測量地磁場異常以探查含磁性礦物的地質(zhì)體。 各種物探方法均有各自的特長,也都有其方法原理所決定的局限性,且在很多情況下單一方法的資料有多解性,為了取得比較理想的勘測效果,必須針對具體的工作任務(wù),因地制宜,選擇幾種有效的方法進行綜合物探。
磁法勘探 根據(jù)巖石的磁性差異所形成的局部磁性異常來判斷地質(zhì)構(gòu)造的方法。在工程勘察中,主要用于圈定巖漿巖體,特別是磁性較強的基性巖漿巖體,尋找有巖漿巖活動的斷裂接觸帶,追索第四紀(jì)沉積物覆蓋下的巖性界線等。大面積航空磁測資料可提供有關(guān)區(qū)域性的斷裂構(gòu)造、結(jié)晶基底的起伏等,為評價區(qū)域穩(wěn)定性及尋找有利的儲水構(gòu)造提供依據(jù)。 重力勘探 根據(jù)巖體密度差異所形成的局部重力異常來判斷地質(zhì)構(gòu)造的方法。常用以探測盆地基底的起伏和斷層構(gòu)造等。采用高精度重力探測儀有可能探測一些埋深不大并且具有一定體積的地下空洞。 放射性勘探 不同巖石所含放射性元素的含量不同。因此通過探測由放射性元素在蛻變過程中產(chǎn)生的 у射線強度,可以區(qū)分巖性。近年來利用天然放射性測量探測基巖裂隙地下水(如用測量у強度、能譜、α徑跡法等找水)獲得成功。此外,放射性同位素常用作研究地下水及其溶質(zhì)運動的示蹤劑。
折射波法 當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅缴舷滤俣葀1、v2)不同的界面時,有一部分波將透過界面形成透射波,其透射角β與入射角α的關(guān)系符合斯涅耳定律sinα/sinβ=v1/v2)。對于sinα=v1/v2)的入射波可產(chǎn)生透射角β=90°的透射波,并以v的速度沿界面滑行。這種滑行波又引起個介質(zhì)中質(zhì)點的振動而產(chǎn)生可傳到地面的折射波(也稱首波)。圖4是折射波的傳播示意圖,在B點以前不形成折射波,稱為盲區(qū)。因v大于v1在C點以外,折射波可比直達(dá)波先到達(dá)檢波器。根據(jù)折射波時距曲線,可算出v1及v,從而推算出界面的深度、產(chǎn)狀等。v的變化反映了界面以下巖性的變化,配合地震波振幅衰減的資料,可確定界面以下巖層軟弱帶或斷層破碎帶。但是折射波法在盲區(qū)得不到記錄,因此需要加大檢波距。當(dāng)下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。