折射波法
當?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,折射波可比直達波先到達檢波器。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。當下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。
反射波法
反射波形成的條件是界面兩側(cè)的波阻抗(地層速度與密度的乘積)有差異,差異越大反射波越強。圖5是反射波傳播示意圖。由S點激發(fā)的地震波遇到 RR′界面時將產(chǎn)生反射波。根據(jù)反射波從激發(fā)點到檢波器的傳播時間,以及地層的速度,便可計算從激發(fā)點S到反射界面RR′的垂直距離以及界面的傾向和傾角。由于采用信號疊加技術(shù)以及輕便的可控振動器做振源,已經(jīng)可以獲得深度約50米,甚至更淺的淺層反射記錄。
以上所涉及的激發(fā)方式主要產(chǎn)生縱波(壓縮波)。在測定巖石動彈性模量時,常用垂直于測線方向水平激發(fā)的方式產(chǎn)生橫波(剪切波)。水是不傳遞橫波的,故在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察中發(fā)展橫波技術(shù)是有前景的。
地下管線探測
主要檢測內(nèi)容:
(1)金屬管線探測
地下金屬管線適宜用管線探測儀和探地雷達進行探測,管線儀對于金屬管線探測具效率高、儀器輕便、結(jié)果準確等優(yōu)點;探地雷達可用于埋深較大和密集管線的探測。
(2)非金屬管線探測
地下非金屬管線探測的方法是探地雷達。探地雷達具有連續(xù)無損探測、、高精度、易反演解釋等優(yōu)點。
使用探地雷達具有獨特的天線陣技術(shù),可以極大提高探測結(jié)果的精度和有效性。
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(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,廣泛地應用于地震、地質(zhì)勘探、采礦、巖土動力學等方面。