ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ TRONG KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA KỸ THUẬT
Tài liệu với kết cấu nội dung gồm 2 Chương:
Chương 1: GIỚI THIỆU VÀI PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ ỨNG DỤNG TRONG KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT, CÔNG TRÌNH
- Phương pháp thăm dò điện
- Phương pháp trọng lực
- Phương pháp Radar Xuyên đất (GPR)
- Phương pháp thăm dò địa chấn
Chương 2: QUY TRÌNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN CÔNG TRÌNH
- Quy định chung
- Chuẩn bị và lập đề án
- Thi công thực địa
- Công tác văn phòng
Với các bạn chuyên ngành Địa Vật Lý thì đây là tài liệu khá hữu ích cho việc ứng dụng phương pháp địa vật lý vào nghiên cứu địa chất nông phục vụ cho địa chất công trình, địa kỹ thuật.
Nội dung Tài liệu
MỞ ĐẦU
Địa vật lý là một trong những ngành khoa học nghiên cứu vỏ Trái Đất bằng các phương pháp vật lý khác nhau để khảo sát các đối tượng có liên quan đến cấu trúc và tính chất của môi trường Trái Đất.
Thăm dò địa vật lý đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực để nghiên cứu hàng loạt các mục tiêu trong lòng đất, từ việc khám phá các cấu trúc sâu trong lòng đất ở chiều sâu lên đến hàng ngàn mét cho đến các tính chất và cấu trúc gần mặt đất ở các chiều sâu khoảng vài chục mét. Các khảo sát địa vật lý được thực hiện trên mặt đất, trong các lỗ khoan, từ môi trường nước và không khí.
Bên cạnh đó địa vật lý đã ứng dụng thành công hàng loạt các công trình: thăm dò khoáng sản và dầu khí, đo vẽ bản đồ ô nhiễm môi trường, đo vẽ hiện trạng các đặc điểm bên dưới mặt đất cho các dự án kỹ thuật, phát hiện các hang động, đo vẽ địa chất thủy văn, đo vẽ các công trình ngầm gần mặt đất, phát hiện và đo vẽ các khí cụ chiến tranh và các khảo sát khảo cổ…
Môt số các công nghệ địa vật lý mới nhất hướng mục tiêu đến việc nghiên cứu vật liệu xây dựng như các nền đường, thành cầu ở độ sâu chỉ khoảng vài cm. Ở nhiều nước trên thế giới, việc áp dụng các phương pháp ảnh địa vật lý và NDT đang gia tăng trong các khảo sát địa kỹ thuật và mô tả hiện trường. Trong các lĩnh vực này, người ta thường sử dụng các phương pháp địa vật lý để hổ trợ trong việc thiết kế đường cao tốc, đường sắt, đường thủy trong các giai đoạn sửa chữa và bảo trì. Kết quả của các phương pháp địa vật lý có thể cung cấp các thông tin về các yếu tố chưa biết, các thay đổi mạnh đặc tính bên dưới mặt đất. Sự hiểu biết các thông tin này, có thể làm giảm rủi ro dự án, chi phí xây dựng cũng như cải thiện sự an toàn trong xây dựng.
Thông thường, tính chất dưới bề mặt được cung cấp bởi các phương pháp thăm dò địa vật lý là các thông tin có giá trị có giá trị trong việc khảo sát các công trình vì những lý do sau:
- Chúng cho phép khảo sát không phá hủy các yếu tố bên dưới mặt đất, nền đường, thành cầu hoặc các cấu trúc khác.
- Chúng cung cấp thông tin ở giữa và bên dưới các lỗ khoan địa kỹ thuật chuẩn phổ biến nhất cho các dự án.
- Chúng cho phép thu thập dữ liệu trên các diện tích rộng lớn trong một thời gian ngắn hơn rất nhiều so với các phương pháp phá hủy khác.
- Giá thành cho một điểm dữ liệu rẻ hơn nhiều so với hầu hết với các phương pháp phá hủy.
- Chúng có thể cung cấp các thông tin chính xác và kịp thời cho việc thiết kế và thi công có chất lượng.
Mặc dù, với những ưu điểm như vậy, tuy nhiên, việc áp dụng các phương pháp địa vật lý vào các lĩnh vực ngoài truyền thống vẫn còn rất nhiều hạn chế, và đôi khi chưa được quan tâm ở các nhà quản lý có liên quan.
1.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp. 5
1.1.1 Tính chất điện của các nham thạch. 5
1.1.2 Điện cực, điện trường và điện trở điện cực. 7
1.2 Các phương pháp thăm dò điện phổ biến. 7
1.2.1 Phương pháp đo sâu điện. 7
1.2.2 Phương pháp mặt cắt điện. 8
2.1.2 Cơ sở của phương pháp. 9
2.2 Phương pháp đo trọng lực. 10
2.3 Điều kiện để áp dụng phương pháp thăm dò trọng lực. 10
3.1.3 Sự tổn thất và suy giảm của sóng điện từ. 12
3.1.4 Độ phân giải theo phương nằm ngang và thẳng đứng. 13
3.1.5 Nguyên lý hoạt động của phương pháp. 15
3.2 Phân loại các phương pháp. 15
3.2.1 Phương pháp mặt cắt phản xạ. 15
3.2.2 Phương pháp phản xạ và khúc xạ rộng. 16
3.2.3 Phương pháp chiếu sóng. 16
4.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp. 17
4.1.1 Các loại sóng địa chấn. 17
4.2.3 Máy thăm dò địa chấn. 22
4.3.2 Các phương pháp phân tích dữ liệu địa chấn khúc xạ. 28
4.4.1 Phương pháp Crosshole seismic. 43
4.4.2 Lý thuyết và thiết bị 45
4.4.4 Mô hình và xử lý dữ liệu. 55
4.4.6 Phương pháp Downhole seismic. 58
4.4.7 Ý nghĩa và việc sử dụng. 58
4.5.2 Thiết bị thu (Receivers). 59
4.5.3 Máy thu, hệ thống thu (Recording system). 60
Hình 1.25 Dạng sóng trong phương pháp downhole seismic. 61
4.5.4 Quy trình gia công lỗ khoan. 61
4.6. Quy trình thu thập tài liệu. 62
