综合物探方法在滑坡地质勘探中的应用研究

综合物探方法在滑坡等地质灾害的勘探中发挥着重要的技术作用。这里以河南省某地滑坡勘探为例,利用高密度电阻率法和地质雷达法等综合物探方法,分析两种物探方法的技术原理、联合解释,并结合地质钻探、地质调查等资料,查明该场地滑坡体的分布情况。结果表明,综合物探方法能有效地减少物探的多解性,提高成果解释精度,其综合物探解释成果与地质情况较为吻合,显示出综合物探方法在滑坡等地质灾害勘探中的重要作用。最后,对综合物探方法及综合解释进行了简要的总结和展望。     

地质雷达技术在地下管线探测中的应用

地质雷达作为一种新的探测方法,在城市管线探测过程中得到了越来越广泛的应用。本文结合RAMAC型地质雷达在嘉兴市管线普查中的实际应用,阐明了地质雷达的工作原理和方法,并得到了一些有意义的结论。     

地质雷达在公路滑坡加固治理中的应用

地质雷达能快速、准确地探测地下潜在的地质缺陷体的空间位置、形状大小及电性质等其他一些地质参数,可以为滑坡的加固设计、施工提供可靠的资料,简述了地质雷达的勘探原理和方法,并以实例说明了地质雷达在滑坡治理中的应用方法及效果。     

钻孔雷达层析成像技术的研究与应用

我们经常所说的探地雷达包括地面探地雷达和钻孔探地雷达.我国在地面探地雷达技术的使用和研究方面已经取得了很大的成绩,但对于钻孔雷达的使用和研究尚处于初步阶段.本文在阅读大量文献的基础上,概述了目前钻孔雷达的发展状况,对钻孔雷达层析成像技术方法原理作了详细分析,并给出了其数理实现过程.通过应用实例分析其实际应用效果,根据解释结果给出了相应的工程地质评价和施工建议.最后指出其存在的缺点和未来的发展前景.希望本文对我国钻孔雷达层析成像技术进一步的发展、研究和应用有所启示.     

基于BS-MUSIC的定向钻孔雷达三维成像算法

定向钻孔雷达由位于井中的一个发射天线和分布于圆环上的呈等角度分布的四个接收天线组成,能确定井旁地质目标的深度和方位.然而,目标方位确定和三维成像的算法问题一直是该技术面临的挑战.本文将空间谱估计中的BS-MUSIC算法应用于定向钻孔雷达目标方位识别算法中,在此基础上提出并实现了利用四个接收天线的信号对井周地质体进行三维空间成像的算法.使用合成数据对以上算法的效果进行验证,并和通常的MUSIC算法进行比较,结果表明,MUSIC算法和基于波束空间的MUSIC算法均可以在方位确定和三维成像方面取得非常好的效果,但计算速度方面,BS-MUSIC算法相比于MUSIC算法有了非常明显的提升.

     

地质雷达在乌拉山山前断裂探测中的应用

地质雷达是利用电磁波对地下不同电性介质进行探测的地球物理仪器，其探测速率快、分辨率高，可弥补探槽和其他地球物理方法存在探测盲区的缺陷，正在越来越多地应用于活动断层探测领域。本文以乌拉山山前断裂为例开展地质雷达探测工作，使用无人机正射影像技术对测线进行地形校正，获得断层浅部地质雷达图像。研究结果表明，本文研究方法能有效反映探槽揭露的地层单元和断层分布。本次探测中，雷达波形图像特征为:浅地表的土壤层反射波总体较弱；粗粒沉积为主的砾石层反射波总体较强，同相轴连续性好；细粒沉积为主的砂层反射波弱于砾石层，波形以中、高频为主，同相轴具有弱连续性；对于洪冲积地区，地质雷达能分辨具有一定特征的地层单元，这为剖面图像的断层识别提供了标志；通过无人机正射影像技术对地质雷达测线进行地形校正，有利于获得更为准确的探测结果。     

油储模型的钻孔雷达数值模拟与分析

由于油储模型的形态非常复杂,使用地面的地球物理方法探测很难获得可靠的信号,而钻孔雷达的探测在钻孔中进行,同时具备较高的分辨率,因此钻孔雷达在测井探测中起着至关重要的作用.本文基于钻孔雷达对油储模型进行了数值模拟.首先使用开源软件gprMax3.0对四种常见的碳酸盐岩储层进行建模,然后用有限差分算法进行了正演计算.分析模拟结果可知,钻孔雷达对串珠状孔洞型储层的识别效果很好;对走向平行于井轴的裂缝带也能进行有效识别,包括裂缝的长度、延伸方向和裂缝带的走向等信息;对断层型的储层的识别效果相对较差,但仍然能判断一部分信息.因此,钻孔雷达在油储中的探测是可行的.     

地质雷达在桩底岩溶探测中的应用

在石灰岩地区的建筑基础设计为挖孔桩时，需进行桩底岩溶探测。钻探是进行桩底岩溶探测的传统方法，但其效率低下。本文提出了地质雷达探测法，是利用物探方法解决桩底岩溶探测问题的一个新的尝试，使桩底岩溶探测更为有效，方便和快捷。     

地质雷达法在水工隧洞检测中的应用

主要研究了地质雷达法在水工隧洞无损检测中的应用情况。以四川某水工隧洞为例,对侧壁、底面、顶面采用不同频率天线,来检测水工隧洞的质量,发现薄弱环节,以利于施工中加强对薄弱环节的管理和控制。     

高频雷达在混凝土无损检测中的应用及关键技术

本文阐述了混凝土体无损检测的基本方法技术。将地质雷达方法引入该领域中,结合工程实例研究地质雷达在混凝土非破损检测中的应用效果。并针对实际问题,利用分形技术对雷达资料进行处理,以提取雷达高分辨率信息。     

偶极声源在裸眼井及套管井外的横波辐射特征

偶极横波远探测技术作为近年来发展起来的一门地球物理测井技术,一个重要应用前景就是在裸眼井和套管井测井时寻找井外地层中的油气构造.本文从井中偶极声场积分表达式的远场渐近解出发,对裸眼井及套管井中偶极声源的辐射场进行了对比分析,首次得到了偶极声源在不同声源频率和不同地层类型下的辐射特征.并深入研究了套管井中偶极声源的SH横波远场辐射特性,给出了不同耦合情况下的SH横波远场辐射特性的变化规律,对比了套前套后SH横波远场辐射的异同.结果表明：井中偶极声源的远场辐射特性受声源频率和地层类型影响较大;在套管井中,偶极声源辐射到地层中的横波能量也可以进行远探测,尽管与裸眼井情况相比,辐射能量会有所降低.本文的结果为偶极横波远探测技术的应用提供了理论支持.     

汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔成像测井岩心空间归位

2008年汶川大地震发生后,我国迅速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD).钻井取心是研究地下情况的直接资料,但取心时通常采用非定向取心技术,缺少准确的深度和方位信息,需要利用测井资料对其进行深度和方向的还原,即岩心空间归位.针对汶川地震断裂带科学钻探项目一号孔(WFSD-1孔),利用成像-岩心扫描图像综合处理软件(CCSDLogCore)精确和直观的完成了2055块岩心图像的空间归位.对归位成果进行了分析,发现随着钻孔深度的增加,岩心深度误差增大,说明了归位结果符合实际情况,为下一步地质构造分析奠定了基础,文章还总结了归位过程中遇到的问题并提出了建议.     

岩溶勘察中的探地雷达技术及应用

岩溶的空间分布和物性特征为探地雷达技术进行岩溶地球物理探测提供了基本前提条件.在已有的探测实例中应用探地雷达方法基本查明了岩溶的分布范围和充填性质，从而为岩溶区的岩土工程勘察和评价提供了有效手段及依据.     

An application of the synthetic emitter-array method to improve GPR signals

Methods that employ arrays of emitters are potentially useful in improving weak or ambiguous signals in ground penetrating radar (GPR) prospecting. As in the seismic case, the electromagnetic responses from the subsurface can be obtained by employing true composite sources or synthesized from single emitter responses that are acquired with variable offset, both possibilities leading to similar results. In this article, the synthetic emitter-array method is examined as a way of improving GPR signals. Modeling of transmitted wave-fronts is carried out to analyze how the targets can be illuminated so that the reflected signals are effectively reinforced. The method is applied to different targets. A methodology that simultaneously increases the signal to noise ratio and the lateral coherence of the events is examined in order to facilitate the interpretation of the GPR data. Finally, the synthetic emitter-array method is successfully applied in a case study to determine the width and depth of mud walls at the Palo Blanco archaeological site in Argentina.     

四分量钻孔应变观测资料的换算和使用

水平四分量钻孔应变仪观测的是地表附近一点的水平应变变化. 但是其直接记录并非应变变化,应根据互检条件先进行实地相对标定(计算元件校正系数),然后用理论固体潮进行实地绝对标定(计算探头校正系数),才能进行应变换算,给出可作为应变变化使用的数据. 因为钻孔应变仪观测的是应变变化,所以实地标定和应变换算都需要用增量. 对于精确的研究,这些校正系数都可能随时间变化,因而需要根据具体问题按特定时间段对校正系数进行计算. 该文比较系统地说明了四分量钻孔应变观测资料换算和使用的基本步骤和具体方法,并以姑咱台的观测资料为例,给出了具体分析结果.     

Numerical simulation and development of data inversion in borehole ultrasonic imaging

The major function of underground nuclear waste disposal is to avoid the migration of radionucleides towards the biosphere during their active period. This function can be deteriorated by the EDZ (excavated damaged zone) around the excavation. The EDZ analysis is therefore crucial in the performance assessment of the storage. The paper deals with the determination of the EDZ around a nuclear waste storage cavity using borehole ultrasonic imaging (azimuthal tomography). Indeed, before processing experimental data obtained with this tool, it is necessary to establish that data can be satisfactorily inverted. This analysis is based on a method that is able to sound and image the rock mass velocity field. The velocity field is numerically simulated (3D geomechanical modeling) based on an assumption on the relationship between stress and velocity fields. In order to evaluate a radial velocity profile starting from inter-sensor distance and their corresponding traveltimes, different ray tracing algorithms are tested using synthetic data. These tests led to a simple and fast approach (implemented in a Mathematica package) to process a large quantity of data.     

Hydraulic borehole characterization through the application of moment methods to fluid conductivity logs

In any type of groundwater transport problem (contaminant solutes, heat, etc.), knowledge of the location and properties of pathways of increased hydraulic conductivity is essential. However, answering such questions in strongly heterogeneous media, such as fractured rock, can be very difficult and budget-intensive with standard geophysical or hydrogeological field investigations. We present a new testing concept and analysis procedure based on a time sequence of wellbore electric conductivity logs, which provides the exact location and the outflow parameters (transmissivity, formation fluid conductivity) of flowing features (fractures, faults, layers) intercepted by the borehole.Previously the quantitative analysis of this time sequence of electrical conductivity logs was based on a code, called BORE, used to simulate borehole fluid conductivity profiles given these parameters. The present report describes a new direct (not iterative) method for analyzing a short time series of electric conductivity logs which is based on moment quantities of the individual outflow peaks, and applies it to synthetic as well as to field data. The results of the method are promising and are discussed in terms of the method's advantages and limitations. In particular it is shown that the method is capable of reproducing hydraulic properties derived from packer tests well within a factor of three, which is below the range of what is recognized as the accuracy of packer tests themselves. Furthermore the new method is much quicker than the previously used iterative fitting procedure and is even capable of handling transient fracture outflow conditions.     

基于探地雷达的混凝土无损检测反演成像方法

本文针对水利水电工程中的混凝土构件无损探测问题,提出了一种新的反演成像方法.传统方法主要依赖人工经验观察偏移探测数据,精度无法保证.这种方法以Maxwell方程的TM问题为数学模型,在混凝土的表面放置发射源与接收器,根据探地雷达的接收数据,采用同伦优化方法结合收敛速度较快的阻尼高斯牛顿方法作为反演算法,其成像结果更具定量化和可视性.该成像方法克服了传统雷达剖面图只能近似地反映混凝土中埋藏物及缺陷的深度、大小等缺点,不仅能够探测混凝土内部异物的位置,而且能够比较准确地确定异物的大小及属性.通过计算机模拟以及对实际资料的处理,验证了该反演成像结果直观、可靠、具有一定的应用价值.