自然電場法
當(dāng)?shù)叵滤诳紫兜貙又辛鲃訒r,毛細(xì)孔壁產(chǎn)生選擇性吸附負(fù)離子的作用,使正離子相對向水流下游移動,形成過濾電位。因此作面積性的自然電位測量,可判斷潛水的流向。在水庫的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負(fù)異常,而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。
充電法
在井孔的含水層段注入鹽水,并對其充電形成隨地下水流動而運移的帶電鹽水體。在地表觀測到的等電位線形狀與帶電鹽水體的分布形態(tài)有關(guān)。根據(jù)不同時間觀測的等電位線可以判斷地下水的流向并估算其實際流速。充電法還可以用作巖溶區(qū)地下暗河的連通性試驗或探查地下埋設(shè)的金屬管道等。
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。
應(yīng)用地球物理學(xué)的原理進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)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(zhì)體在密度、磁性、導(dǎo)電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)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(zhì)差異而引起物理場的變異,再經(jīng)推斷解釋,以了解地下地質(zhì)情況;或利用儀器直接測定巖體的物理特性,提供工程設(shè)計需要的參數(shù)。水利工程地質(zhì)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(zhì)條件的定量評價起到促進(jìn)作用。中國水利工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用工程物探始于20世紀(jì)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。
巖土工程勘察
與傳統(tǒng)鉆探手段不同,工程物探技術(shù)能測到連續(xù)的地質(zhì)情況,這樣就避免了以點帶面造成勘探不準(zhǔn)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(shù)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(shù)與傳統(tǒng)手段結(jié)合,無疑會大大提升競爭力。彈性波技術(shù)是巖土工程的勘探中很重要的一項技術(shù),其應(yīng)用在不斷的發(fā)展中。彈性波是一種應(yīng)力波,是由于振動在彈性介質(zhì)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(yīng)巖層的地質(zhì)特性,如果地下物體的界面性質(zhì)差異大,彈性波就會表現(xiàn)出異常。目前的彈性波技術(shù)已經(jīng)比較成熟,廣泛地應(yīng)用于地震、地質(zhì)勘探、采礦、巖土動力學(xué)等方面。