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工程物探技术论文范文1
关键词：毕业实习指导；创新能力；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0218-03
“勘查技术与工程”专业属于培养应用类人才的专业，随着国家经济建设的发展，国家的资源勘查、环境监测和工程建设等领域获得了较快的发展，“勘查技术与工程”专业的应用领域也得到空前的拓展，毕业生分配去向为全国各地的资源、能源、环境、工程建设、质量检测、仪器制造等多种行业和部门。各行各业的工作环境和背景差异很大。毕业生如何能适应这样广泛的领域，毕业后能够尽快承担工作任务，是毕业实习期间需要解决的问题。为了培养出适合用人单位需求的合格毕业生，桂林理工大学在课程体系、教学内容等方面进行了探索和改革，研究培养高质量人才的思路和方法，其中毕业实习安排和毕业论文指导是其中的重要内容之一。“勘查技术与工程”专业的毕业实习时间为16周，实习内容主要为：野外实习、完成毕业论文和毕业答辩。两者的有机结合，对毕业实习效果至关重要。
一、野外实习
野外实习是“勘查技术与工程”专业学生毕业实习期间的重要实践部分。学生参加野外实习的形式有多种：参加学校实习基地单位的科研或生产项目；参加教师的科研工作；或到学生即将就业的单位参加科研或生产工作。这些实际的科研或生产活动让学生近距离接触工作现状，了解勘探行业发展情况。在实习期间检验学生掌握知识的情况、培养自己处理问题的能力。
在这一阶段，教师需要根据实习项目对毕业生进行指导。在出去实习之前，要求毕业生做实习准备。例如，资源勘查类的科研或生产项目，要求学生了解矿床、成矿理论及所需的地球物理方法原理等内容；工程、水文或环境勘查类的项目，要求学生研究岩土层的地球物理特征及该精度地球物理方法原理等内容；而工程质量检测方面，则需要了解质量检测规范及应用地球物理检测方法原理等。在野外实习结束之后，要求学生作实结，从野外工作施工技术、资料解释、成果展示及报告编写等方面总结实习过程。
二、毕业论文
毕业论文是本科教学工作的最后环节。指导“勘查技术与工程”专业毕业论文的主要环节有毕业论文选题、论文编写等。
1.毕业论文选题。选题是做好毕业论文的关键环节，也是学生走向工作岗位前的综合训练。因此，指导学生毕业论文题目的选择是教师的重要工作之一。“勘查技术与工程”专业培养应用型高级人才，毕业论文的选题应结合科研和生产单位的需求。毕业论文选题的时间安排在四年级的生产教学之后，学生已经基本掌握了地球物理各方法的理论、野外工作方法和资料解释。有了各自的专业兴趣和对各专业课教师的了解。因此选题是选择专业方向和专业教师，在选题中注意以下几个方面。①让学生自己选择毕业论文方向。我们将毕业论文的选择权交给学生。尊重学生的意愿和兴趣，先了解学生的个人兴趣，以后从事工作的意向以及个人能力。②选题结合实际科研或生产项目。参加野外毕业实习的同学，根据在科研或勘查单位参加的科研和生产实际工作选题。这些结合实际的选题符合科研或勘查单位的需求，具有实用性。使学生所学的专业知识与科研、生产实际需求紧密结合起来，并且能够在毕业后最短时间内达到工作单位所需的能力要求。这样学以致用的论文题目，相当于一次实际工作练习。③专业教师的选择。学生选择好论文方向后，为了能够顺利地完成毕业论文，并得到良好的相关方面的锻炼，选择教师是很重要的一环。因为每个教师都有自己擅长的一面，比如有些教师擅长工程勘查、有些老师擅长资源勘探、有些教师擅长能源勘探、有些教师理论研究等。学生应该根据自己的选题方向，选择相应的教师，以便得到最佳指导。④教师在论文选题过程中的指导作用。学生选题只是选择了论文研究的方向，其中的细节需要教师进一步完善。确认学生适合的那种题目是应用型还是研究型。对于有明确目的的学生，例如毕业后从事地质找矿工作的学生、已经考取研究生的学生、有一定的计算机编程能力的学生、对某种地球物理方法有特殊兴趣的学生，针对不同的学生确定不同特点的毕业论文题目。主要的选题原则有以下几方面：一是从科研项目中选题。对于今后继续深造，具有较高的计算机编程水平和对地球物理方法有兴趣的学生，引导他们参加教师的科研项目，或到有关的科研单位参加研究工作，使他们尽快了解专业发展的新水平、新动向，参与到科研工作中，学习科学研究的系统方法，提高科研能力。学生在科研工作中，会巩固专业知识，了解自身的能力。二是从工程项目中选题。对于已经确定了就业单位，准备进入地球物理勘查实践的同学，选题可以来自勘查单位的工程项目。通过这些联系实际勘查项目的题目，学生对勘查单位的设备、勘探领域、资料解释方法有全面深入的了解。同时也认识到勘查单位对人才的要求，通过做毕业论文可以有目的提高学生自身的综合能力。在上述论文选题的指导思想下，近几年，桂林理工大学勘查技术与工程（物探方向）专业的毕业论文题目呈现多样化（如表1所示）。从表中可以看出，选择实践型题目的人数在近四年中是最多的，约占64.8%，选择结合型题目的人数约占18.1%，选择理论型题目的人数约占17.1%。这一比例符合我校勘查技术与工程（物探方向）培养高级应用型人才的培养目标，同时，也满足了一部分同学想要继续深入研究的愿望。
2.教师在论文编写过程中的指导作用。“勘查技术与工程”专业需要具有综合素质和先进技术的人才，毕业论文写作期间，要注重培养学生收集信息、应用英语、计算机编程和解释软件使用等能力。①查阅文献的指导。论文题目选定之后，学生需要了解相关地球物理方法的发展、研究现状及应用情况。在查阅科技文献过程中，教师对相关方向的现状及学生存在的疑问进行讲解和指导。②计算机应用的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，教师要安排一定的计算机编程和学习使用最新地球物理资料解释软件的工作量。将这部分内容和毕业论文有机地结合起来。对于计算机基础好、能力强的学生，鼓励他们独立编程，激发他们的创新精神。对于计算机能力弱的学生，则重点学习现有软件的使用方法和技巧。指导学生灵活运用广泛应用的办公软件对资料进行简单处理，比如运用Grapher、Surfer、Excel等的电子表格计算视电阻率等一些简单的处理。③地球物理资料解释和绘图技术的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，资料解释和绘制成果图示是论文的核心内容。指导教师要对这部分进行重点指导。指导学生写出明确的解释依据、解释思路、解释结果，并绘制出规范、符合要求并美观的图件。规范的插图和附图是“勘查技术与工程”专业毕业论文的重要组成部分，在论文写作过程中，教师要指导学生学习必要的专业绘图软件，能够熟练地掌握绘图技巧，做出能为毕业论文提供有效证据和支撑的图件。④论文写作的指导。在毕业论文的撰写过程中，指导教师要将资料解释部分作为论文的重点部分。不仅要有解释思路、解释依据，解释理论和解释结果的讨论，还要有规范的写作格式、规范用语、规范地引用图件，以明确各部分的逻辑关系。在论文的写作过程中，提高学生的科技写作能力。
三、毕业答辩
毕业答辩是学生从事工作后项目汇报的一个预演。因此，准备答辩的过程实际上也是学生工作能力的一种培养。由于很多学生第一次准备类似的演说，在准备过程中，难免会胡子眉毛一把抓，得不到要领。因此，教师有必要指导学生设计和组织答辩演讲稿，清晰地表达研究内容，恰到好处地使用辅助器具，灵活地应对提问等。
从目前用人单位反馈的信息来看，近几年我校勘查技术与工程（物探方向）专业的毕业生，绝大多数受到单位的重用，经过一年的实习期以后，基本上可以独立主持生产项目，成为单位的骨干。由此可以说明，有目的、有意识的毕业实习指导，会使学生的知识积累出现一个飞跃，为从事相关地球物理勘探的工作做好准备。
参考文献：
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[2]罗润林，阮百尧，李亚南.以学生为本的“电法勘探”课程改革[J].桂林工学院学报，2009，29（增）：61-63.
[3]吕玉增，韦柳椰，李长伟.地球物理勘查工程技术人才培养改革与实践[J].中国地质教育，2012，1：115-118.
[4]曹丽文，朴春德.地质工程专业毕业设计（论文）的教学实践与思考[J].中国地质教育，2009，4：118-121.
工程物探技术论文范文2
关键词：岩土工程勘察；物探技术
Abstract: the engineering prospecting, as a new and effective exploration, detection means is more and more geotechnical engineering, design personnel to accept. But, all kinds of engineering prospecting the effectiveness of the method of detection depends on its object the applicability of the physical properties, physical properties of the conditions of the applicability is stronger, the solution to the problem of the greater reliability, therefore, in order to effectively solve some geotechnical engineering complex technical problems, must use a variety of engineering prospecting method combined, mutual complement each other, validation, namely comprehensive engineering geophysical exploration technology.
Keywords: geotechnical engineering; Geophysical exploration technique
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1前言
截止2000年底，全区已开发利用的矿产82种。有矿山企业4534家。矿山企业总人数为30．5万人。2000年度实际采矿能力为1．67亿吨（全区矿山企业设计采矿能力为2．99亿吨）。实际全年生产矿石总量1．5亿吨。内蒙古地区历史遗留的煤层自燃问题较严重，主要分布在阿拉善盟古拉本矿区和鄂尔多斯市东胜煤田和准格尔煤田、桌子山煤田。
地球物理勘探是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘察方法。在自然界，不同的物理作用具有不同的物理场，例如，在重力作用的空间有重力场(重力勘探)；天然或人工建立的电(磁)力作用的空间有电(磁)场(电法勘探和电磁法勘探)；波动传播的空间有波场(地震勘探)等。而组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应地球物理场的局部变化，对于这种与地下岩土介质局部变化有关的地球物理场的变化，称之为异常场。工程物探就是针对具体工程项目通过专门的仪器观测这些地球物理场的分布和变化特征，然后结合已知地质资料进行分析研究，推断出地下岩土介质的性质和环境资源等状况，从而达到解决地质问题
2物探方法的作用在岩土工程勘察中的优势体现
对于一个未知的勘探区域，先期投入物探方法有如下优势:①利用物探方法可准确探明复杂的基岩面起伏状况，从而可实现合理布置钻孔工作量。②利用物探方法可在岩溶发育区探测复杂的岩溶分布状况(既可是当期三维的岩溶分布状况，也可是随时间变化的四维探测成果，如岩溶漏斗的变化情况)，钻探可依据物探成果灵活布置，二者结合可对勘测区域内的岩溶分布全面掌握。③利用物探方法可准确探测地下人工设施的地下赋存情况，当地下人工设施规模较小时，投入大量的钻探工作量几乎无任何经济性可言。④在水域勘察中，利用物探方法可探测水下地层变化情况，可大大降低钻探的工作量，节约成本。可见，物探方法体现在前期的物探小投入，换来后来的钻探小投入。而降低了钻探的代价，某种意义上就降低了勘探的总成本。因此重视物探方法在岩土工程勘察的前景对于提高岩土工程勘察的效率和效益是有积极意义的。
3工程物探技术在岩土工程检测中的应用
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等，主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系，通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外，根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建（构）筑物等混凝土构件的裂缝进行检测，掌握裂缝状况和有关参数，判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种，它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等，具有成本低、速度快，适合大面积检测，并且可以随机抽样，而在国内外被广泛采用。
4工程物探技术在岩土工程勘察中的应用
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面，因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点，并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法，工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面，当地下物体的界面物性差异较大时，弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来；其次是电磁波技术和电法技术，其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数，如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。它们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
5布置物探工作应注意的问题
在岩土工程勘察项目中先期投入物探工作可以大大提高钻探工作的效率和准确性,但物探方法有很多,投入物探方法需要策划和设计,而且物探方法是间接的勘探方法,物探结论是对异常的推论,因此物探方法是不能完全替代钻探的。概括而言,选用物探方法应注意如下问题:
5.1选用物探方法应有针对性
物探方法在岩土工程勘察中的作用是毋庸置疑的,但并不是说任何物探方法可包治百病,布置物探方法应该有针对性,而不应该滥用,更不能任意夸大或缩小物探方法的作用。物探方法的选择应具备主要的物性前提和场地条件,例如潮湿的地面对于地质雷达勘测会产生明显的干扰,应采取适当措施降低干扰或采用其他的物探方法;而在煤矿采空区进行勘探发现低阻异常既要考虑到可能是采空区反应,也要考虑到是否为煤层的影响。某一物探方法获得的解释成果不能简单地否认另一种方法所确定的异常的存在,即物探方法之间只是对异常的补充而不是对异常的否定。
5.2物探推论需要验证
多种物探方法综合勘测确定的异常并不能保证推论100%正确,验证仍是最需要的关键环节,在没有验证的情况下,物探异常的推论仅仅是一种理论和经验的推断。
5.3选用物探方法也要考虑经济性
通常在地质情况简单的情况下,如果由一种或一种以上的物探方法能获得较一致的异常反应,是没有必要投入更多的物探手段来重复获得同样的异常认识的,物探方法同样也需要成本。在实际工程中投入物探方法应提倡够用就行。
6结语
物探方法在岩土工程勘察中的作用正在被大多数勘察工作者接受并给予重视,物探方法在工程勘察中有一定的前瞻性。实践证明,如果投入物探方法的时机适当则可提高勘探效率,降低造价,对提高勘探成果的质量也很有益处。
参考文献：
[3]杨玉春，刘康和.试析综合物探的意义和作用[J].西部探矿工程.2005，17(11).
工程物探技术论文范文3
[关键字]地球物理 勘探技术 问题 发展趋势
[中图分类号] P631 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-103-2
0 引言
应用地球物理学是一门较新的技术领域，在矿床勘探中采用专门的仪器只有一百多年的历史。1870年，瑞典人泰朗和铁贝尔制成了寻找磁铁矿用的所谓“万能磁力仪”，标志着应用地球物理学开始形成。电法勘探工作最早是19世纪初英国人P.佛克斯在已知矿体上观测到了自然电场，电阻率法始于1893年在已知矿体上观测到电阻率异常，以后又相继发展了激发极化法、电磁感应法等分支方法。地震勘探开始于20世纪初，前苏联在相关理论方面取得了成功。 1940年出现多道仪器，并且仪器道数在以后不断增加，地震勘探的理论方法、技术装备都得到了高速发展。
1 地球物理勘探技术概述
1.1 地球物理勘探
地球物理勘探，是以不同岩（矿）石间物理性质的差异为基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律，借以实现地质勘探和找矿目标的一门应用科学。也称勘探地球物理（学），简称物探。
应用地球物理（学）是与理论地球物理学相对应的应用学科，过去被认为等同于勘探地球物理，随着地球物理技术在矿产资源勘探以外的应用，其应用领域已扩展到工程、环境、军事、考古等领域。
地球物理场是指存在于地球周围（或内部）的具有物理作用的空间，可以是天然存在，也可以是人工建立的。
1.2 地球物理勘探应用
目前在地球物理学勘探中应用的岩（矿）石的物理性质（或物性参数）有六种：密度（σ或ρ）；磁性（磁导率μ，磁化率χ，剩余磁性Jr）；电性（电导率σ或电阻率ρ、极化率J、介电常数ε）；弹性（弹性模量，拉梅系数，密度，波速）；放射性；导热性。
应用较为广泛的是前四种。
1.3 对地球物理勘探的客观认识和评价
地球物理勘探为地质研究提供了一个很好的工具，可以解决许多地质问题。但它也不是万能的，在克服钻探法缺点的同时也带有其自身的不足及应用中的限制，因此应该对其有一个客观的认识和评价，主要有：
（1）各种物探方法的物理前提是岩（矿）石间的物性差异，地质效能的高低与地质对象同周围岩石间物性差异的明显程度有关，有差异才有效果，差异越明显效果才越好，反之，差异越小，效果越差；
（2）各种物探方法都是通过观测和分析地球物理场进行地质勘探和寻找有用矿产的，因此属于间接找矿方法，与钻探取岩心提取岩石矿物成分的方法有本质的区别，可靠性降低，分辨能力降低；
（3）各种地球物理场均具有跨越介质存在的特点，可以通过物探方法研究不同深度上地质目标的信息，便于面积测量，但垂向上信息的可靠与详细程度不如钻井资料；
（4）各种地质情况千变万化，各不相同，实际工作中应根据具体的地质、地球物理条件灵活选用适当的地球物理方法，才有可能达到预期的目的，否则就有可能导致错误的结果；
（5）某一种地球物理场的分布可以与地下多种地质背景相对应，因此，当对物探资料作地质解释时是可以有多种合理的解释，即反问题具有多解性；
（6）某一地质目标可能与围岩有多种物性差异，在实际应用中，为减少多解性，提高地质效能，常采用多种物探方法进行综合研究，必要时可以做地球物理、地球化学、地质、钻井、测井等多学科的联合应用，以便能取得令人满意的结果；
（7）应用地球物理学是一门新兴的边缘学科，理论尚需发展、技术仍需改进、仪器设备也在不断更新，这些都需要随着其相邻的学科发展才能实现，不能强求现有的地球物理技术解决它所面临的所有问题。
2 地球物理勘探面临的问题
（1）提高微弱地球物理信号采集与处理水平地球物理勘探技术是依据对观测的地球物理场数据的分析来实现探测目的的。
（2）非均匀地质体的探测与描述几何形体简单、物性分布均匀、埋藏深度较浅且易于发现的矿产资源，今后将越来越少。
（3）综合利用多种信息，减少地球物理反问题的多解性
地球物理勘探是通过在地表、空中或井下局部地球物理场的观测结果，去分析推断地下不能直接观测部分物质的性质和形态。
3 地球物理勘探的发展趋势
3.1 应用范围将更加扩大
原有方法日趋完善，新方法不断形成，使物探的地质效能不断提高，应用范围不断扩大，从单纯的矿产资源勘探，发展到目前在水文、工程、城市与环境等方面的广泛应用，在军事、文化等领域的应用也在研究之中。
3.2 勘探深度将进一步加大
浅层矿产资源的开发对地球物理勘探提出了寻找深部矿产资源的需求，同时地球物理勘探方法在理论、技术、仪器等方面的发展与更新也使之具备了相应的能力。
3.3 地质效能将更趋理想
实现直接找矿是广大地学工作者长期以来的理想，目前这方面的研究已经有了一些进展，如电法、地震勘探都提出了岩性勘探方法和技术，虽然还很不完善，但代表了地球物理勘探的发展趋势。
4 结束语
地球物理勘探面临的地质任务日趋复杂艰巨，勘探目标正从构造型转向隐蔽型，探明并评价油气储层、监测油田开发过程成为物探新的研究内容。一方面要对原有方法不断完善、深化，另一方面要不断探索新的理论。大量试验证明，在多数油气藏上方存在特有的物理化学异常晕带，即“烟囱效应”产生的“还原柱”，能观测到磁化率、极化率和地球化学异常。基于类似的原理，放射性方法勘探油气的试验也取得了不少成功的案例。
参考文献
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[3]陆基孟主编.地震勘探原理[M].石油大学出版社，1993.
工程物探技术论文范文4
关键词：物探测量、测量精度、GPS、卫星遥感照片
Abstract: exploration surveying is a kind of geophysical exploration in the service measure the work mode, according to the specific requirements of the exploration is measured, a feasible physical point, draw physical little a sketch, to provide accurate and reliable physical point measurement results. This paper briefly describes the exploration surveying the role and construction in geophysical exploration surveying the development of technology, shows that the present situation of the application of surveying and mapping industry and the development of new technology and application prospect, and improve the measurement results and the methods and measures of quality.
Keywords: exploration surveying, measurement accuracy, GPS and satellite remote sensing photos
中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：
1物探测量的定义
1.1物探测量的概念
所谓物探，就是采用物理的方法，来探明地层的物理特征、构造。物探的方法是根据不同的地质构造特征，布设各种形式的物探测线，这些测线一般设计为直线状，由相同距离沿直线排列的一系列测点组成。物探又可分为地震勘探、电磁勘探、重力勘探等。目前，在我国物探行业中，地震勘探占据绝对主导的地位，其它几种勘探仅处于从属或补充地位。
物探测量就是使用各种测量方法，将这些设计测线测设到实地，为下步勘探提供实地标志及其坐标位置。具体地讲，就是根据预先设计的坐标，遵照一定的精度要求，在实地位置做好点位标志，并测定点位标志所在位置的坐标。
在地震勘探中，组成测线的物理点又分为接收点(检波点)和激发点(炮点、震源)，这是根据物理点的不同作用来定义的。在地震勘探过程中，接收点用以设置检波器，收地震勘探数据，因此有时也称检波点;炮点用以埋置炸药，并进行激发，从而产生震波，通过检波点上的检波器接收，再通过采集站传送到地震仪器进行记录处理，而源点不是通过炸药而是通过地震震源仪器进行激发产生地震波的，炮点和震源点都是通过激发产生地震波的位置，所以也称为激发点。从测量的角度来看，物探测线就是排列成直线的一系列的测点。因此，物探测量的最终目的就是将这些点按照相应的要求，在实地表注出来，并绘制位置草图(略图)，以利于后期查找，最终提供实际测定的物理点成果，以供地震资料的处理及相关图件的绘制。
物探测量是服务于地震勘探的一种测量作业模式，是地震勘探的第一道工序，其前提是为地震勘探提供测量服务。物探测量根据地震勘探的具体要求，测设合理可行的物理点位，绘制物理点点位草图，提供准确可靠的物理点成果。测量人员要根据测区的实际，努力应用先进的测绘手段，从测量成果的准确度、时效性等方面做好测绘工作，更好地服务于地震生产，保障地震生产任务顺利完成。
1.2物探测量技术的发展
物探测量，作为一个作业面积大、施工范围广、地形条件复杂的特殊测绘，始终保持着先进的测绘理念。在20世纪80年代以前，由于测绘行业的特殊性，物探测量保持经纬仪加测绳进行导线测量的模式。进入20世纪80年代，由于光学测距技术的发展，激光测距仪逐步替代了测绳测距，物探测量精度得到了大幅度提升，物理点的可靠性大大加强。但是，由于常规测量的局限性，测线的控制测量作业一直局限于控制导线的布设，这极大地增加了测量作业的难度，影响了测量作业的进度。在这种作业模式下，测量人员往往于地震队正式施工之前半个月至一个月进驻工地，进行控制测量工作。有时候，还由于导线闭合差超限(原有国家控制点破坏严重，分布稀少，精度不可靠等)而进行多次测量，严重制约着物探工作的开展。
随着卫星定位技术的不断完善，20世纪90年代初，随着GPS全球定位技术的发展，大批的GPS定位仪应用于石油物探施工。GPS定位仪不仅取代了先前的子午卫星定位仪，同时以其在控制点加密时的快速、安全、高精度、全天候作业等诸多优势逐步替代了传统的控制导线测量模式，直接用于测线测量控制点的布设。
与此同时，全站仪的出现也大大加快了物探测绘技术的发展。它实现了电子测角测距和计算、存储的一体化、自动化，创造了常规测量作业的新理念。
20世纪90年代中期，差分型GPS定位仪的出现，为物探测量工作带来了一次技术革命。实时坐标计算存储使得物理点的测设工作变得轻松自如，方圆10余公里的区域，只只要在中间架设一个参考站，流动站走到哪里，就可以知道哪里的三维坐标。
2GPS技术应用
2.1GPS概念
是全球定位系统(GlobalPositioningSystem)的缩写，该系统是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统从二十世纪七十年代开始设计、研制，历经约二十年，于一九九三年全部建成。全球定位系统(GPS)主要由三大部分组成，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。
2.2GPS系统的发展及特点
工程物探技术论文范文5
论文摘?要 简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种地质勘探方法,采用综合的地质勘探方式可以有效的探查煤矿矿区的地质情况,为煤炭的后续开发提供依据。
煤炭是中国的第一能源,煤炭生产在中国国民经济中具有举足轻重的地位。中国东部许多老矿区的开采深度均在-800m以下,一些新建矿井的覆盖层厚度便达600m,开采深度为-1000m左右。因此,中国东部煤矿已经进入深部开采阶段。深部开采矿井均为高产高效矿井,对煤田地质工作提出了更高的要求,包括查明煤层中落差5m左右的断层、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布形态,同时查明与水文地质条件与瓦斯突出条件密切相关的煤层顶、底板岩性。
目前,煤矿深部开采中的地质勘探技术是以地球物理方法为先导,其它基础地质手段加以配合,依托计算机技术实现地质工作的动态管理是煤矿深部开采地质勘探的特点。其工作模式可分为三个层面:1)井田范围主要可采煤层开采地质条件评价;2)采区地质条件勘查;3)综采工作面地质条件超前探测。
而从现今的发展方向来看,煤矿深部开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响,造成生产接续紧张,单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律,采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用,地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷,配合钻探及井下物探等手段,针对影响生产的地质因素开展各项专题研究,不断进行资料的动态综合分析,取得了较好的地质效果,为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。
合理选择勘探目的层,充分利用井下巷道,以大流量、大降深的井下放水试验为主,钻探与物探相结合,多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法,是查清类似矿井水文地质条件,解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。
1 传统水文地质勘探
1.1 方法
受岩溶承压水威胁的矿井,底板突水是各类因素综合作用的结果,突水机理主要包括:1)岩溶裂隙水网络的发育情况,是发生底板突水的物质基础;2)隔水层的厚度及岩性特征,是突水的制约因素;3)采矿活动造成底板的破坏,是底板突水的诱导因素;4)断裂构造及原生构造裂隙的发育程度,是导致底板突水的关键因素;5)水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。因此,水文地质条件的探查范围包括了岩溶裂隙水网络发育规律、隔水层的厚度及岩性变化、断裂构造及底板裂隙的发育规律及发育程度、含水层水位变化规律等。
1.2 传统方法的局限性
而任何一种单一的勘探方法,只能大致探明某一种突水因素,如:采用传统的地面钻探、抽水及注水试验,只能探明某一点的岩溶发育及富水情况,对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外,矿井突水是一个十分复杂的问题,不可能用一个统一的规律进行描述,也就是说,随着空间的变化,水文地质条件发生变化,各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化,如:断层导水型突水,构造的突水机理起到了主导作用,而底板破坏型突水,采矿动压是突水的关键因素。因此,要防止底板突水,就必须对各类突水因素进行全面探查,有针对性的实施综合治理,才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查,采用单一的探查方法显然是不够的。
2 采用综合方式进行地质勘探
2.1 采区地面地震勘探
采区设计前,通过采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。因此,在地表条件允许的前提下,三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
2.2 微动测深勘查
微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。根据波动理论,微动记录既包含有体波也包含有面波。由于在大多数情况下,微动的震源是在地表面或海底面,在微动中的面波成分相对于体波成分来说占绝对优势,微动测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来反演地下地质结构的方法。同时,依据观测形式的不同微动测深探查主要分为一下几种形式:1)单点勘查。单点勘查方式观测台阵,一般由两个不同半径的同心圆(内接正三角形)组成,在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求,可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵;2)测线勘查。
在煤田勘查这种大面积勘探中,单点勘查已经不能满足生产要求。可采用测线(剖面)观测系统,获得S波速度剖面成果图。在测区内按一定间距布置这样的测线,可实现二维微动测深勘探,并反演测区三维S波速度结构,结合钻孔及其它地质资料,可进一步解释速度异常区域的地质意义;3)平面探查。在矿区或者要求更精细的勘探,在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测,并反演测区三维S波速度体,从而圈出速度异常体或者面。
2.3 井下钻探及综合物探
在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制(矿井、采区)的基础上,对富水区的每一工作面,针对不同的条件,采用各种物探手段,探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带,再用少量的钻探手段进一步验证,有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。
1)井下直流电法透视:从大的范畴来说,井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明,井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。2)TEM探测:瞬变电磁法(简称TEM),它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈(或称发射框)发送双极性大电流,在电流开启和关断时,由于电磁感应作用产生电压脉冲,电压脉冲的衰减产生感应磁场(即一次磁场)。一次磁场随着时间的推移,在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场,由于不同地质体其电性特征存在差异,其二次场的衰减亦存在差异。因此,通过研究二次场的衰减规律,可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区,以便有针对性的采取防治水措施。3)弹性波CT:即地震层析成相技术,可以推测主要构造的发育情况,但由于该项技术起步比较晚,还有待于进一步完善提高。4)瑞利波:利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体,特别是断裂构造进行超前探查,预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。
另外,通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等手段,也可以探测地质及水文地质异常区。综上所述,对于受底板岩溶水害威胁的矿区,对水文地质条件的探查,应以各种规模的放水试验为主要探查手段,以此为基础,采用多种物探及钻探手段,对局部的水文地质异常区进一步查明,达到相互补充、相互验证,充分体现多种勘探方法的综合效应,可取得十分显着的技术效果。
3 结论
煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
参考文献
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工程物探技术论文范文6
关键词：坝基岩体；检测技术；研究应用；基础岩体
中图分类号：TJ765文献标识码： A
0.引言
为了提高我国水利水电工程建设中的坝基岩体检测技术进一步的发展，需加强学习岩体检测技术的技术原理以及注意事项。其中以大坝基础岩体以及高边坡岩体质量方面检测工作的学习为主，要提高自身的素质以及检测技能水平，加强掌握岩体检测技术的运用。岩体检测技术有操作简单，安全等诸多优点，可以更好，更加符合水利水电工程的技术要求，满足其运作条件，同时能够有效的提高工作效率并确保水利水电工程的施工质量，因此岩体检测技术作为一项现代化科技值得我们学习和推广。本文结合实际工作特点分析和探讨岩体检测技术中需要注意的重点，同时帮助检测人员提高技术能力以及增强综合素质的培训，从而确保水利水电工程的施工质量和顺利进行。
2.大坝基础岩体质量检测
坝基岩体的质量作为大坝建基面开挖后确保大坝是否稳定和安全的前提条件，在大坝基础开挖施工期间，应当查明坝基爆破开挖后各部位卸荷松弛深度、岩体波速衰减情况，以及松弛岩体随时间变化过程，以此保证正确评价建基面岩体开挖卸荷松弛程度，同时以此能够作为指导大坝建基面施工开始挖掘和加固岩体卸荷松弛设计的直接依据，需要进行检测基础岩体。
一般情况下，要在多方的配合下进行爆破的检测工作，每一项爆破检测孔可以按照梯段或者开挖单元来设置，同时要对检测孔进行一定的分类，可分为两种：爆前孔和爆后孔。通常会使用单孔声波以及对穿声波的方式来对其进行检测。坝基由于爆破而影响的松弛深度可以通过对爆破前以及爆破后的声波速度进行测试之后得到，同时还要分析应力释放后的岩体质量有何变化，接着合理的分析认证爆破的参数，要求对基础表面的破坏度进行分析，这样能够提高爆破技术方案制定重点的方便性。另外还应注意对爆破进展到坝基开挖最后一层的检测分析，掌握孔位附近的岩体的衰减程度，是否在爆破前以及爆破后发生变化，最后根据变化的程度得出相对应的参考数据。
对于不同高程、不同部位岩体的变形模量在拱坝体型设计和坝体应力、变形计算分析中有着不同的要求。当坝基的基础开挖之后，设置检测孔需要结合高度、部位、岩性等多种因素的实际情况设置，同时探测孔可以采用以下几种物探方法：声波、钻孔全景图像以及钻孔变形模等。坝基岩体中的变形模量以及声波之间存在的联系，可以在取得岩体的声波速度、钻孔全景图像以及钻孔的变形模量后开始建立。经过科学分析之后，能够得出一个较为标准、科学合理的波速标准，同时还能全面地对坝基的建基面进行具体质量控制。
在坝基岩体开挖之后，坝基岩体会由于时间不断的推移出现不同程度的松弛，在坝基高地应力部位建基面岩体卸荷松弛较大，不利于合理利用坝基岩体。积极地对坝基卸荷弹变形过程和变形深度开展深入研究，深入了解坝基岩体声波速度与时间推移之间存在的衰减变化规律，同时掌握因为坝基开挖等原因造成的应力重新分布情况，岩体卸荷程度中松弛的影响深度，以及坝基岩体质量与声波速度之间对时间变化的关系等，大坝的建基面实际松弛变化的研究应当将声波测试长观孔布置在大坝建基面上，之后需结合测试的结果所反映的坝基岩体由于时间的不断推移，波速衰减规律、坝基岩体在应力重新分布影响下的卸荷松弛深度。
要不断的提高基础岩体的完整性和增加整体变形的有效性，可以通过采用固结灌浆的方式达到预期的效果。通过灌浆之后能够不同程度的提高被灌岩体的整体性、刚度以及防渗性。同时要辅助科学的检测手段对处理效果加以控制，检查结果能够作为指导施工、验收、安全鉴定和今后运行期安全鉴定等工作的定量依据存在。为了确保施工的顺利进行，我们在对坝基的基础进行施工的过程时，需要结合现场的实际情况。同时对岩体固结灌浆做出全面的质量评估时我们可以通过利用声波、钻孔变模以及全景图像等方式进行。然后在得到各个岩体级别的固结灌浆效果之后，将声波的检测评价指标制定好，同时结合岩体的固结灌浆的质量情况对施工现场的检测速度进行分析和提高。
3.高边坡岩体质量检测
边坡问题在水电工程建设中普遍存在，尤其是在修建大型水电工程时屡见不鲜，因为大坝地址常选在高山河谷地带，难以避免遇到一些有大量边坡的工程。人工边坡和天然边坡是水电工程边坡的主要类型。天然边坡主要指工程开工前就存在的，没有受到人类活动的影响，但是会影响水电工程稳定施工的边坡。一般是水库库区的边坡和陡崖，是因为水库蓄水的问题而引起的水库滑坡和陡崖坍塌等现象。人工边坡是指由于满足水电工程施工需求而人工开挖形成的边坡，主要包括了大坝坝肩开挖边坡，地下洞室进、出口边坡，地面厂房边坡，引水渠道、溢洪道及道路边坡等。通常来说，人工挖掘的边坡以及天然边坡是水利水电工程边坡的组成部分。
岩体的卸荷松弛问题是指边坡以及地下洞室附近的岩石会在开挖的过程中，由于岩体表面的负荷不断的减少而产生变化，其表现为回弹变形、岩体的应力以及浅表部的应力会随着深度的不断增加而不断地向深处转移，当岩体内部的裂缝不断加大之后，新的裂缝也会随之产生。边坡以及地下洞室附近的岩石发生变形情况会在岩体开挖之后出现，同时变形情况与时间成正比，时间越长变形越明显这个过程是深远的，可能会弱化岩体质量，同时减低自身的变形和强度。施工时需要充分认识这一点，可以减少对边坡和围岩的稳定产生的不利影响，从而达到降低水利水电工程安全事故发生的几率。
在影响边坡稳定性的主要因素中其中就包括了岩体力学参数。同时岩体力学参数也是边坡工作顺利进行的关键一环和基础工作。在水利水电工程边坡的开挖过程中，为了制定边坡支护方案、调整设计参数、动态设计提供定量依据，应当根据水利水电工程中边坡存在的特性，结合边坡锚杆，锚索孔等物探检测工作，结合声波，地震层析成像等物探手段，掌握岩体声波速度确认锚固端岩体的类别，松弛深度，风化卸荷带，软弱带空间分布以及延伸方向。
4. 结束语
综合以上所述，为了提高我国水利水电工程中的岩体检测技术的水平，同时保证水利水电工程的施工质量，首先应当加强大坝基础岩体以及高边坡岩的检测技术的运用，其中岩体检测技术具有施工简单，安全等优点，因此在我国的水利水电工程中得到了极大的推广，其次应当提高每一位检测人员对岩体监测技术的运用水平，增加对检查人员安全意识的宣传力度。最后由于我国的水利水电工程是一项与人民群众生活息息相关的利民工程，因此要求每一位检测人员要自觉强化自身掌握的基本技术，而掌握好检测技术能够从根本上提高水利水电工程的施工质量以及促进我国水利水电工程的发展建设。
参考文献：
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