专利名称：一种地质体特性物探测量的方法
技术领域：
本发明涉及一种地质勘探方法，尤其涉及一种地质体特性物探测量的方法。
背景技术：
地质体特性的物探(地球物理勘探的简称)测量是了解地质体特性的一种重要方法，它可以帮助我们探测出滑坡体内层理、节理等的裂隙分布情况，这对于滑坡的预测、预报是非常有意义的。
现有的物探方法通常是在地质体上设置震源，用探测器接受震源的震动波，再对这些波进行记录和处理来获得地质体结构信息，目前主要有两种方法，一种是直接在地质体表面引爆炸药作为震源，第二种是通过打孔等方式将炸药设置在地质体内，再进行引爆作为震源。但这两种方法都有明显的缺陷，对于第一种方法，由于炸药直接暴露在空气中，大部分震动能量都在空气中传播消耗掉了，爆炸载荷不准确，结果是使用了较大的炸药量，而作用于地质体的载荷却不大，探测器无法采集到足够的数据，另外，在空气中爆炸会产生较大的噪音。对于第二种方法，由于炸药与岩体相互作用时，岩体吸收爆炸能量的随机性较大，用于产生爆破地震的能量更不容易确定，另外，由于爆炸作用对周围岩体的破坏，在同一地点不可能再进行相同条件下的重复试验，又因为岩体的结构千差万别，因此试验的重复性较差，更不容易把握用爆炸的方法探测地质体特性的规律。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够较准确地给出震源的作用形式和能量的大小，且试验重复性好的一种地质体特性物探测量的方法。
为实现上述目的，本发明地质体特性物探测量的方法如下①在地质体的震源位置设置一钢制无底圆桶；②在钢制无底圆桶桶底设置一层柔性不透水材料；③向钢制无底圆桶内注满水；④将炸药包悬吊在桶内水中适当高度进行引爆；
⑤用探测器接受震源的震动波，并进行记录和处理来获得地质体结构信息。
进一步地，所述钢制无底圆桶和地质体之间设置有铆固装置。
进一步地，所述柔性不透水材料为塑料薄膜或橡胶制薄膜或其它防水织物。
将炸药包放置在钢制圆筒的水中引爆，爆炸产生的震动波会在钢制圆桶的限定下在水中向桶底传播，向桶底传播的震动波穿透柔性材料传入所研究的地质体中，载荷集中，能量大小容易确定，不会产生较大的噪音，同时不会破坏地质体结构，同一地点可进行相同条件下的多次重复试验。
图1为本方法中震源的设置示意图；图2为钢制无底圆桶通过铆钉和绳索与地质体相固定的示意图；图3为钢制无底圆桶通过铆桩与地质体相固定的示意图；图4为在地质体震源表面直接铺设柔性不透水薄膜的示意图；图5为一次试验中加速度传感器测得的波形；图6为相同条件下另一次试验中加速度传感器测得的波形。
具体实施例方式如图1所示，先经勘探、测量确定地质体的震源位置，为使震动波更好的传入地质体中，可将震源位置的地质体表面铲平，其面积与钢制无底圆桶1的横截面相当或大于钢制无底圆桶横截面，再将钢制无底圆桶1垂直放置在铲平的表面上，钢制无底圆桶1的直径、高度及厚度视爆炸能量而定，炸药包4直径大，则钢制无底圆桶的直径和高度也大，炸药包4直径小，钢制无底圆桶的直径和高度也小，即钢制无底圆桶要有足够的强度不会爆裂即可，因此圆桶也可由其它能满足使用要求的材料制成，如混凝土管道；为使圆桶在爆炸过程中不致倾斜和移动，可用固位装置将圆桶与岩体相固定，这里，我们在圆桶的外周边对称设置若干套环5，如图2所示，再用铆桩7和绳索6通过套环5将钢制无底圆桶1与地质体相固定，当然也可在钢制无底圆桶1的底部设置若干插桩8，直接插入岩体中，如图3所示；把钢制无底圆桶1固定好后，再将一与圆桶内腔相匹配的塑料袋或橡胶袋2套装在桶内并抚平，使塑料袋与桶壁和地质体表面接触良好，如图2所示，也可采用如图4所示的方式，先在铲平的地质体表面铺设一层塑料或橡胶薄膜9，再将钢制无底圆桶1放置在薄膜9上；然后向桶内注满水，用一横支架3和线将炸药包4沿圆桶中心线悬吊在水中。
当上述工作准备就绪后，再在地质体上或地质体内的合理位置设置若干探测器，然后引爆炸药，之后探测器将接收震源的震动波，并按现有技术对这些震动波进行记录和处理来获得地质体结构信息。使用时，圆筒可以放置在地质体的表面，也可以通过打孔等方式放置在地质体内，放置在地质体内时，也要使圆筒放置在钻孔的底面上，以使炸药能量能从底面有效地传到地质体中。
在试验中，钢制圆筒的直径和高度都是80厘米，两次爆炸采用相同药量的药包，药包质量为50克，药包距测点的距离为5米，两次试验中加速度传感器测到的波形如图5、图6所示，在药量相同的条件下，在同一地点所测到的不同次试验中的加速度波形是非常一致的，第一次脉冲的波形、峰值几乎完全一致，第二次脉冲也比较相似，两次脉冲之间的时间间隔都是0.05秒，也就是说，在不同次的试验中，如果药量相同，则震源的作用形式比较一致，震源的能量大小也是一致的，这样就可以保证试验的稳定性和重复性，从而可以得到更可靠、更稳定的试验数据。
权利要求
1.一种地质体特性物探测量的方法，其步骤如下①在地质体的震源位置设置一钢制无底圆桶；②在钢制无底圆桶桶底设置一层柔性不透水材料；③向钢制无底圆桶内注满水；④将炸药包悬吊在桶内水中适当高度进行引爆；⑤用探测器接受震源的震动波，并进行记录和处理来获得地质结构信息。
2.如权力要求1所述的一种地质体特性物探测量的方法，其特征在于，所述钢制无底圆桶和地质体之间设置有铆固装置。
3.如权力要求1所述的一种地质体特性物探测量的方法，其特征在于，所述柔性不透水材料为塑料薄膜或橡胶制薄膜或其它防水织物。
全文摘要
本发明公开了一种地质体特性物探测量的方法，本方法先在地质体的震源位置设置一钢制无底圆桶，再在钢制无底圆桶桶底设置一层柔性不透水材料，向钢制无底圆桶内注满水，然后将炸药包放置在桶内水中一定高度处进行引爆，用探测器接受震源的震动波，并进行记录和处理来获得地质结构信息。将炸药包放置在钢制圆筒的水中引爆，爆炸产生的震动波会在钢制圆桶的限定下在水中向桶底传播，向桶底传播的震动波穿透柔性不透水材料传入所研究的地质体中，载荷集中，能量大小容易确定，不会产生较大的噪音，同时不会破坏地质体结构，同一地点可进行相同条件下的多次重复试验。
文档编号G01V1/02GK1564023SQ200410030730
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月1日 优先权日2004年4月1日
发明者李世海, 孟祥跃, 田振农 申请人:中国科学院力学研究所