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陆地声纳方法及设备简介

作者:水工资环 日期:2018年09月05日 来源:北京水工资资环新技术开发有限公司 浏览:

一  概述

陆地声纳技术方法的全称为“极小偏移距超宽频带弹性波反射单点连续剖面法”。它是弹性波反射法中的一个新品种,以下简称陆地声纳法,于1991年实现并推出,经20年长期而艰难的发展,在隧道施工超前地质预报和地面浅层高分辨率勘查、工程质量检测等方面的使用中表现了它的优点与特长。它应用地震反射法的原理,吸收了探地雷达,水声法的一些元素;为解决它的一些关键性的问题,又采用了其他领域的技术,例如计算技术,测震领域的技术等,使它逐渐丰满成熟。是中国地球物理勘探界具有原创性发明的有自主知识产权的新技术之一,并获得国家自然科学基金、863重大交通基础设施核心技术等多个项目的支持。陆地声纳法曾作为国家自然科学基金重点项目“高压大流量岩溶裂隙水与不良地质超前预报和治理”(50539080,2006-09年)、国家863项目重点交通基础设施核心技术“隧道施工期大涌水等地质灾害超前实时预报系统与装备”(49274215,2007-2010年)中预报技术的主力方法,项目均顺利优质完成并通过验收。2012年项目成果获国家科技进步二等奖;“陆地声纳法—极小偏移距超宽频带弹性波反射单点连续剖面法”2012年获中国岩石力学与工程学会科学技术发明奖一等奖。

以陆地声纳法为主的技术方法在2012年通过973计划项目“深长隧道突水突泥重大灾害致灾机理及预测预警与控制理论”的立项;2013年以“陆地声纳法”、“二电流激发极化半衰时差值法”的两种物探新方法的技术及设备立项的“用于隧道掘进施工的不良地质定量预报超前综合地球物理探测仪器”在2013年6月30日高票通过基金委的国家重大科研仪器设备研制专项评审。

二  技术成果及荣誉 

1.已通过国家级技术鉴定;

2.获得国家知识产权多项; 

3.发表论文30余篇; 

4.出版《陆地声纳法》专著1部;

5.设备通过国家级实验室检验; 

6.技术推广应用:2011年获得山东省科技进步一等奖;

7.技术推广应用:2011年获得国家科技进步二等奖

8.2012年获得中国岩石力学与工程学会科学技术发明一等奖;

9.技术方法已纳入国家行业技术标准3部:

(1)铁建设【2008】105号《铁路隧道超前地质预报技术指南》;

(2)铁路工程施工技术指南 TZ 204—2008 、《铁路隧道工程施工技术指南》;

(3)交通运输部 JTG/T F60-2009《公路隧道施工技术细则》。

三   技术能力及应用领域 

1.技术能力—锤击震源安全环保,在浅层200米范围内可对土洞、溶洞、断层作精细探查,分辨率可达1米;不受常规干扰、可在狭小空间布置测线等技术优势;

2.工程物探—公路、铁路、隧道、桥梁、机场跑道、路基、桩基、建筑物基础等隐患探测,快捷无损、安全高效;

3.城市物探—不受常规干扰,可在不中断交通情况下正常工作;   

4.岩溶探查—对单个中、小溶洞定位探查; 

5.隧道地质预报精细探查—150米远给出中、小溶洞、中、小断层(断裂)、交叉断层及倾角、倾向;

6.水上勘探—可探测水底以下淤泥、片石、卵石及岩层,可以不封航情况下探测;  

7.山地勘察—不受地形影响; 

8.地下工程及国防工程质量检测;  

9.石油地震勘探山地勘察的浅层静较参数(探查浅层地质结构及波速测取) 。 

四  技术、设备特色及优点 

1.主机频带范围:0.1~100kHz 

2.无畸变频响范围:10Hz-4000 Hz; (10Hz-4000Hz 为有效信息,获取的信息丰富,大大提高分辨率,可为精细物探提供可能) ; 

3.零-震检距单点激发单点接收,采集不受地形影响, (特别适合山地勘察) ; 

4.对于浅层勘探0-200米采用锤击震源,不需放炮(安全、环保、经济);考虑到物理信息测深(远)越大误差也越大的工作性质,考虑到隧道地质预报的严谨性在探测中建议选用100m~130m远的信号即可满足常规施工进度要求;

5.城市闹市区探查不受车辆、机械、行人等常规干扰; 

6.仪器轻便灵活,工作效率高; 

7.数据采集软件、处理软件全中文显示, (易学易懂,无语种障碍,无二次解译工序) ; 

9.数据图像彩色显示,(判释直观,操作简易,提高工作效率)。

10.地面勘探现场工作效率达到常规地震发射类方法的2-3倍,隧道地质预报现场工作效率是国外同类方法的10-20倍;对施工干扰极小。可利用施工工序间隙即可完成数据采集。

五  陆地声纳技术方法工作领域及合作方向 

1.为工程建设项目提供勘查技术服务; 

2.申请国家、省、部级、市级、单位自选等科研项目; 

3.针对各应用领域中产、学、研相结合的项目

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