天然源面波法在西藏扎西康矿区采空区勘察中的应用

天然源面波勘探是从自然界的各种微小振动中提取出瑞雷面波,经过面波频散曲线的反演得到岩层速度结构,达到推测地下岩层和构造分布状况的目的。该方法克服了人工源激发困难的问题,对场地适应性强,有效探测深度较大,探测结果具有分辨率高、抗干扰能力强等特点。文章以扎西康矿区采空区勘察中的应用为例,介绍了天然源面波法特点、优势及应用效果。     

面波联合勘探在深厚覆盖层地区应用实例分析

西南地区河床覆盖层深厚,如何经济快速地获取地基工程场地的横波速度是水利水电工程勘察的重要问题之一。面波勘探技术以其低成本、快捷及受场地条件限制小等优点被广泛应用于浅部横波速度结构探测中。文中采用主动源面波和被动源面波相结合的联合勘探技术对西南某水电站坝址区场地横波速度结构进行了探测,主动源面波法能针对浅部区域进行精确探测,而被动源面波法探测深度更大,两种方法各有优势,相互印证,相互弥补。     

被动源面波线形台阵在路基采空区勘查中的应用

被动源面波勘探又称作微动勘探,以其野外采集布设灵活、抗干扰、环境适应性强等优点,在城市工程勘察中的应用效果越发明显。文章以某地城市道路交通施工前期的采空区勘探工作为例,开展了被动源面波法线性台阵在探测路基下方采空区的应用效果研究,采用Atlas节点地震仪布置线形台阵采集微动数据,利用SWAINS面波处理软件提取微动数据的频散曲线,进而反演地下介质视横波速度剖面。试验结果表明,线形台阵被动源面波法适合于城市道路复杂场地环境下的采空区探测,钻探验证率高。     

微动探测技术在隧道工程勘察中的应用

微动探测技术是一种天然源面波勘探方法,具有绿色环保、探测效率高、抗干扰性强等特点,在工程勘察中应用越来越广泛。本文以隧道勘察为例,通过布置“一”字型台阵采集微动数据,借助ESPAC法提取微动数据的面波频散曲线,通过对面波频散曲线进一步反演,获取地层的速度结构,划分隧道围岩类别。结果表明,微动探测技术在隧道勘察中具有一定效果和实际应用价值。     

多道瞬态面波法在回填地基调查中的应用

利用面波在浅部土层中的传播特性以及面波相速度与岩土力学参数的相关性,采用多道瞬态面波法对勘察场地进行探测,通过数据处理获得场地的面波相速度剖面,根据面波相速度结构来推断场地内回填土的分布范围。钻探资料表明,多道瞬态面波法探测结果可靠,应用效果良好。     

地表浅部地震勘探方法在城市隐伏活动断裂调查中的应用

混合源面波与三分量频率谐振勘探方法是近年来兴起的一套新型城市地球物理探测技术.以黄庄-高丽营断裂为例,采用主动源多道瞬态面波、混合源多道瞬态面波勘探和三分量地震频率谐振勘探方法进行实验研究.研究结果表明,主动源面波勘探可清晰展示地表以下15 m的地质构造;混合源多道瞬态面波,综合主动源信号和被动源(噪声)优势,增加其探...     

利用微动探测研究城市地下空间结构

微动探测技术采用台阵方法来接收天然场源微动信号,提取瑞雷波频散曲线获取面波相速度;通过频散曲线反演获得地层的横波速度,进而分析地下介质的结构特征,最后对土类型进行分层。本文介绍了微动勘探在广西北海市地下空间调查中的应用情况,通过嵌套式等边三角形布置对微动数据进行采集,并利用专业软件提取频散曲线,通过对频散曲线进行反演获得地层的横波速度,对城市软硬土划分、建筑场地类别划分提供了地球物理依据,以此推断城市地下空间结构,并对微动探测的应用进行了探讨。最终根据对北海软硬土的划分分析了北海市坚硬土顶界面起伏情况,为北海地区地下空间资源利用、城市规划建设、城市安全性及重大工程建设等工作提供地质科学支撑,更为我国其他沿海地区开展城市地质调查工作提供示范。     

天然源面波勘探采集参数对比试验及工程应用

为对比天然源面波勘探中不同采集参数的勘探效果,总结探测结果的可靠且便于野外施工采集参数,在乌鲁木齐市八道湾第四系覆盖区采集了不同参数的天然源面波方法场地实验数据,并对各种结果数据使用空间自相关法提取相应的频散曲线,通过反演得到试验点地下浅层横波速度结构模型。结果表明,在同一试验点应用不同采集参数所获取的频散曲线在探测深度及分辨力方面均有差异。其中,测站最大边长长度越大探测深度越大;采样间隔为5 ms的频散曲线纵向分辨力更高且受干扰影响越小;随迭代次数的增加,频散曲线逐渐收敛直至稳定。据试验成果选择确定合适的方法采集参数,通过工程应用证实探测精度和结果的可靠性。     

被动源面波法在水电工程勘察中的应用研究

水利水电工程大多坐落于高山峡谷中,地质条件复杂,物探方法作为主要勘探手段,在勘测设计中发挥着重要作用。近年来随着水利水电工程建设不断向难度更大的上游地区转移,对物探工作提出了更高的要求。被动源面波法是通过记录地球表面微弱振动的垂直分量,从中提取瑞雷波频散信息,推断地下介质横波速度结构的一种物探方法。这里首次将被动源面波方法应用于大型水利水电工程勘察中,基本上查明了坝址区地下约100m以内地层的横波速度结构,满足了勘探任务要求。在本次勘察中,除了在河谷阶地采用三角形台阵进行观测外,在陡峻河谷段尝试使用了直线排列方式,采用空间自相关法提取频散曲线,取得了良好的应用效果。实验结果表明,与其他物探方法相比,被动源面波法以其抗干扰能力强、分辨率高、受场地条件影响小等特点,在水利水电工程勘察中具有一定的技术优势和良好的应用前景。     

安徽省地球物理地球化学勘查技术院微动工作室

正安徽省地球物理地球化学勘查技术院微动工作室成立于2016年,现有技术骨干10余人,均具有硕士研究生以上学历。5年来,工作室合作开发了MicroGS微动数据采集系统、自主研发了拥有自主知识产权的高性能MicroSWP微动处理软件,立足于国外先进科研成果,通过对数据采集和处理技术的创新,将微动技术成功应用于资源勘查和地下空间探测等领域。该技术从天然微动信号中提取面波(瑞雷波)频散曲线,通过反演获得地下介质的S波速度结构,以探查地质构造,具有无损、分辨率高、抗干扰强、经济高效的特点,在城市等人口     

地球物理探测技术在成都市浅表地质结构调查中的应用研究

【研究目的】 查明城市浅表地质结构特征,对于城市地下空间规划、开发区建设、地质灾害评价等有着重要的指导意义,而无损、抗干扰能力强的地球物理探测技术在提供城市地区地下地质信息方面可以发挥关键作用。【研究方法】 为了支撑成都市浅表的三维地质填图工作,本文应用11种新、老地球物理探测技术,开展了成都市浅表地质结构的探测研究。【研究结果】 研究结果表明：（1）地质雷达对于近地表的地层结构成像、建筑结构识别分辨率较高;（2）瞬态面波、混合源面波、三分量频率谐振法对50 m以浅的地质结构识别能力强,分辨率很高,但探测深度有限;（3）微动勘探法和高密度电阻率法对50 m以浅的地质结构分辨率较高,但深部分辨率一般;（4）等值反磁通瞬变电磁抗干扰能力强,施工效率高,50 m以浅分辨率较高,50~200 m深度范围内分辨率一般,对膏岩泥岩有较好的识别能力;（5）半航空瞬变电磁可弥补了常规物探方法无法进入特殊场地施工的不足;（6）浅层地震勘探对于浅地表50～300 m深度范围内的砂泥岩互层的变化特征和断层结构特征效果较好,配合自然伽马曲线,可有效识别砂泥岩的岩性界面;（7）音频大地电磁可有效识别成都平原深大断裂的空间分布形态。【结论】 综合各种地球物理方法的优缺点,建立了成都市浅表地质结构的地球物理组合探测技术方案,以期能为今后的城市浅表地质结构调查提供参考。     

综合物探技术在铁路采空区探测中的应用

采空区探测是其评价、治理和质量监控的基础。随着采空区探测精度要求的不断提高、问题的复杂性和难度加大,单一物探方法已难以满足新形势的要求,根据地质体的密度、电性、弹性等多种物性,对采空区进行综合探测,是采空区探测技术发展的必然要求。本文以包神铁路下伏采空区探测工程为例,开展综合物探技术在采空区探测中的应用研究:对采空区探测方法进行综述;阐释综合物探方法的选择原则;在瞬变电磁法初步探测基础上,确定采用反射波法、共偏移距地震法、人工源面波法和天然源面波法相结合的综合探测方法,开展现场采空区探测;通过物探解译,给出采空区空间分布规律;通过钻孔验证和局部开挖,剖析综合物探方法的可靠性和准确性。     

利用背景噪声层析成像研究济南浅层横波速度结构

城市地球物理探测面临众多人文挑战,像城市交通、密布电网、参差楼群等,对应用不同方法进行数据处理分析提出了技术挑战,需要用创新的方式和技术进行城市探测。为探索和发展适用于城市地下空间资源开发利用的地球物理探测新技术,中国地质科学院地球深部探测中心第一次启动了城市地下空间勘查评价试点工程,并选择济南市作为试点城市,试验短周期密集台阵噪声层析技术,并取得了较好成效。获得的主要认识如下：(1)在非弥散场或非均匀噪声场源的人文干扰较为严重的城市区域,通过长时间的噪声信号的采集,可获得高信噪比的面波信号,因此密集台阵噪声成像技术适应于城市地下空间的背景岩层结构探测工作。(2)本次研究提取出了周期范围为0.2～1.5 s的高信噪比面波信号,并取得与实际地质特征相一致的横波速度结构信息。(3)从横波速度结构特征来看,研究区300 m以浅,主要岩性为灰岩且主要分布于研究区西侧,而侵入岩体主要分布于东侧,中间存在一个明显的分界面,指示存在一个近南北向的隐伏断裂。随着深度的增加,大面积的侵入岩体展布于深层,灰岩只在北侧局部有显现。总体来说,本项研究证明了密集台阵噪声层析方法能够适用于人文干扰严重的城市地下空间背景岩层结构探测,这一成果对认识研究区地下结构、地震防灾、工程应用具有重要指导意义。     

高密度电法和天然源面波在渣土场不稳 定评价勘查中的应用

近年来,渣土场滑坡地质灾害时有发生,对人民的生命财产造成了很大威胁,因此加强渣土场地质灾害的勘查和防治显得尤为重要。高密度电法和面波法是对渣土场进行探测的有效手段,本文讨论了两种方法相结合在济南市龙洞(R3线停车场)渣土场不稳定评价勘查项目中的应用效果,并结合钻孔资料推断了渣土体形态及埋深,取得了较好的勘探效果,为后期治理提供了可靠的地球物理依据。利用高密度电法和天然源面波法来勘查渣土体不仅效率高、成本低,而且结果直观、地质效果明显,是地质灾害勘察中有效的地球物理勘查技术。     

天然源面波法在堤坝渗漏隐患探测中的应用

正由于土石坝运行时间较长老化,裂缝、洞穴、松散等多种多样的隐患问题突出。在各类大坝隐患中,渗漏隐患危害较大,主要表现为坝体渗漏、坝基渗漏及绕坝渗漏。因此,定期对大坝进行安全鉴定及除险加固非常重要。目前国内在探测堤坝渗漏隐患方面开展了大量的地球物理方法和勘探设备的研究工作,取得了显著成果,形成了较为完备的技术体系。而本次针对山东省某水库堤坝隐患探测,选择采用天然源面波法,对坝体及坝基进行速度分层,进一步查明水库坝体地层结构、     

物探新技术——微动探测技术介绍

微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术,并率先应用于国内多个勘探领域。该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波,通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取S波速度结构的地球物理探测方法。该方法不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,虽然当前仍存在一定的局限,但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。     

面波勘探技术要点与最新进展

在简要回顾面波勘探发展历史的基础上,着重介绍面波勘探技术要点和近10年来天然源面波勘探和人工源面波勘探的最新进展,并对使用和发展这项方法技术提出应当注意的问题。     

广东省潼湖生态智慧区浅层地球物理探测与地层物性分析

地质灾害、活动断裂、特殊岩土体和古河道等是影响城市浅层地下空间开发安全的主要地质问题,对于这些地质问题的探测主要采用地球物理无损检测方法。潼湖生态智慧区是国家生态文明建设示范区和惠州智慧城市地下空间开发中的重要区域,浅层地球物理探测与地层物性分析为潼湖生态智慧区城市发展及地下空间开发利用提供详细的地质、岩土和地球物理数据,是构建该地区地下空间模型的必备要素。虽然目前已经开展了针对本区域的基础地质探测研究工作,然而服务于精细地质结构与地层划分的综合地球物理研究还处于空白。针对浅层地下空间探测精细程度低和传统探测方法分辨率有限的问题,本文综合利用浅层反射波地震方法、混合源面波S波速度成像方法、三分量谐振波阻抗比值方法以及综合测井方法对该地区浅层地下空间(200m)进行了高精度地层划分和断层展布精细解释。在浅层地震反射波方法划分厚层和大尺度断层的基础上,利用主动源和被动源微脉动阵列法获得更加精细的浅层地层和构造特征,采用三分量地震频率谐振方法识别浅层土壤层分层,弥补了单一方法在不同深度范围上的探测信号低精度缺点,探讨了潼湖地区地层与地球物理的响应特征,构建了详实的地层物性和地球物理参数关系,为后续的建模提供基础数据。     

被动源面波勘探在金属矿区的应用探索

紫金山悦洋县多金属矿区岩层县三层结构,已开采多年存在较强的游散电流和电磁场干扰,尝试采用被动源面波勘探法进行分层以,以探明目的层。试验结果表明,基于天然源瑞利波频散曲线提取技术的被动源面波勘探方法。可有效地寻找、追索层状、似层状简单结构的矿体。含矿岩体或岩层,是一种可行的间接找矿方法。     

双源面波数据采集与处理系统及其应用效果

双源面波数据采集与处理系统融两种勘探方法的硬件性能和软件功能于一体,既能采集与处理主动源面波数据,又能采集与处理被动源面波数据。同一测线上的双源面波联合勘探,既能兼顾浅层勘探分辨率的要求,同时也可以达到更大的勘探深度,取得良好的地质效果。对于同一场地,不同类型观测台阵、不同采集时间数据的被动源频散曲线具唯一性;排列的布设与空间位置无关,主动源面波采集数据重现性良好。