1、目录第一章 概 述2第一节 勘察工作目的与任务2第二节 测线布设与完成工作量2第三节 遵循的规程、规范3第二章场区工程地质概况3第一节地形地貌及地层结构3第二节 场区地球物理特征3第三章工作原理、方法及资料处理3第一节 瞬变电磁法4一、基本原理4二、野外工作方法6三、室内数据处理7第四章 物探资料的综合地质解释7第一节 瞬变电磁解释8第五章 结论9第一章 概 述 第一节 勘察工作目的与任务受xx投资（xx）有限公司委托，我院对xx水质净化厂项目采空区进行物探勘察工作。勘察工作的主要目的是查明：xx水质净化厂采空区是否依然存在不良地质现象及查明不良地质体的位置、规模。物探勘察外业工作始于20202、年01月11日至2020年1月12日结束。从野外作业到室内资料处理，历时4天。第二节 测线布设与完成工作量根据任务具体要求，在两个采空区各布设2条瞬变电磁法测线，共4条。点距3米共计完成物探测线长度为234米。各物探测线的起止设计里程及测线长度见表1-1。表1-1 物探工作量表隧道名称起点里程终点里程物探方法物理点数测线长度（米）TEM1-TEM10+677左侧4米0+742左侧3米瞬变电磁法2366TEM2-TEM20+677左侧6米0+742右侧10米瞬变电磁法2366TEM3-TEM31+205右侧4米1+256右侧4米瞬变电磁法1851TEM4-TEM41+205左侧5米1+256左侧3、5米瞬变电磁法1851合计82234第三节 遵循的规程、规范本次勘察遵循的规程、规范有：、公路工程地质勘察规范（JTG C20-2011）、公路工程物探规程 （JTG/T C22-2009）(3)、地面磁性源瞬变电磁法技术规程 （DZ/T 0187-2016)第二章 场区工程地质概况第一节 地形地貌及地层结构地理位置：物探采空区位于xx市xx区泉水路，公路区域。地形地貌：勘察区域位于xx市xx区地势由南向北倾斜。东北部群山绵亘，黑麋峰为其最高峰，海拔590.5米，山脉向西南延伸，止于湘江东岸，区域内岗地面积较大，岗顶多为平展伸延，地表缓和起伏。地表高程在46米左右，勘探深度为50。地层以泥盆系4、中统棋子桥组（D2q）灰岩、碎裂状砂岩为主。第二节 场区地球物理特征公路勘察路段周边电磁干扰相对较大，车流量较多，因此综合情况下采用瞬变电磁法进行不良地质现象探查。第三章 工作原理、方法及资料处理 第一节 瞬变电磁法一、基本原理瞬变电磁法或称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后5、，感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小; 而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。在导电率为、导磁率为的均匀各向同性大地表面铺设面积为S的矩形发射回线，在回线中供以阶跃脉冲电流， （1）图1 瞬变电磁法工作原理示意图 在电流断开之前，发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场（如图1所示）。在t=0时刻，将电流突然断开，由该电流产生的磁场也立即消失。一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中6、，并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场，使空间的磁场不会即刻消失。由于介质的热损耗，直到将磁场能量消耗完毕为止（见图2）。图2 瞬变电磁法感应电磁场转换原理示意图由于电磁场在空气中传播的速度比在导电介质中传播的速度大得多，当一次电流断开时，一次磁场的剧烈变化首先传播到发射回线周围地表各点，因此，最初激发的感应电流局限于地表。地表各处感应电流的分布也是不均匀的，在紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强。随着时间的推移，地下的感应电流便逐渐向下、向外扩散，其强度逐渐减弱，分布趋于均匀。研究结果表明，任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电流的磁场。在7、发射电流刚关断时，该环状线电流紧挨发射回线，与发射回线具有相同的形状。随着时间推移，该电流环向下、向外扩散，并逐渐变形为圆电流环。等效电流环象从发射回线中“吹”出来的一系列“烟圈”，因此，人们将地下涡旋电流向下、向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”（如图3所示）。“烟圈”的半径r、深度d的表达式分别为： （2） （3）图3 瞬变电磁场的烟圈效应式中a为发射线圈半径。发射线圈半径相对于“烟圈”半径很小时， “烟圈”将沿倾斜锥面扩散，其向下传播的速度为： （4）从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电性的垂向8、变化。二、野外工作方法本次瞬变电磁勘探采用xx五维地质科技有限公司与中南大学历经多年共同研制的HPTEM-18 型高精度瞬变电磁系统。该系统创新地运用等值反磁通法消除收发线圈之间的耦合；利用对偶中心耦合原理提高横向分辨率；采用统一标准的微线圈对偶磁源、高灵敏磁感应接收传感器、高速 24 位采集卡以及高密度测量技术实现高精度瞬变电磁法勘探。本次外业以点距20m，进行测量，并对异常点及突变点进行多次重复采集。三、室内数据处理瞬变电磁法数据处理与解释系统是不同系统，是瞬变电磁法处理井下瞬变电磁法勘探测量数据的操作平台，集文件管理、数据处理、资料解释、图形绘制功能于一体，具有简单、直观的特点，为用户提9、供了方便、快捷的矿井瞬变电磁数据处理解释工具。文件管理 读取数据，并进行视电阻率计算。数字滤波 根据噪声环境复杂的特点，对数据中强干扰点进行剔除、圆滑等处理；提供常用的数字滤波技术，消除瞬变电磁数据中常见噪声，提高数据质量。后沿改正 瞬变电磁数据，由于关断时间较大，造成了很大的探测盲区，该模块通过多种方法的相互配合，缩短了关断时间，缩小探测盲区。处理 根据瞬变电磁法的原理，对反演的深度进行校正；为方便对井下瞬变电磁超前探测数据进行处理，本模块特增加了探测坐标转换功能；同窗口数据提取功能则可任意提取数据点进行分析。人文噪声校正 结合全空间模拟实验和井下试验的结论，对常见的金属人文设施产生的干扰进10、行校正，提高数据处理的质量。图件绘制 该模块的功能主要是直观的显示各处理阶段的成果和最终成果图件。第四章 物探资料的综合地质解释第一节 瞬变电磁解释1、瞬变电磁剖面测线里程桩号为TEM1-TEM1： 0+677左侧4米 - 0+742左侧3米；TEM2-TEM2： 0+677左侧6米 - 0+742右侧10米；TEM3-TEM3： 1+205右侧4米-1+256右侧4米；TEM4-TEM4： 1+205左侧5米-1+256左侧5米。地表高程变化不大，探测最大埋深位50。以下地段低等值线切割高等值线，形成局部低阻等值线闭合圈。推断为采空区填充，具体如下： TEM1-TEM1:推断异常位于0+6911、2左侧4米处，起始深度在10米左右,呈圆形,半径约为2m，异常显示为视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞。TEM2-TEM2:推断异常位于0+686左侧7米处，起始深度在8米左右,呈水平椭圆分布,长短轴约为3m/1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位0+701右侧7米处，起始深度在3米左右，近似圆形，半径约为1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+701右侧7米处，深度在9米左右，近似水平椭圆形，长轴约为2m，短轴1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+725右侧8米处，深度在912、米左右，呈方形，长宽2m/1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+736右侧10米处，深度在18米左右，呈圆形，半径约1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+742右侧10米处，起始深度在7米左右，呈带状分布，长宽约为6m/2m。该测线的显示异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞。TEM3-TEM3:推断异常1位于1+220右侧4米处，起始深度在15米左右，近似方形，倾向大里程，视倾角约为45长宽约3m/1m, 异常呈现视电阻率高阻，推断该处为未填充溶洞；推断异常2位于1+253右侧4米处，起始深度在1513、米左右，倾向大里程，视倾角约为20，长宽约为4,m/2m。异常呈现视电阻率高阻，推断该处为未填充溶洞。TEM4-TEM4:推断异常1位于1+208左侧3米处，深度在10米左右，近似圆形，半径约为1m，该异常显示为视电阻率低阻，推断为含水泥沙填充溶洞。第五章 结论1、瞬变电磁剖面测线里程桩号为TEM1-TEM1： 0+677左侧4米 - 0+742左侧3米；TEM2-TEM2： 0+677左侧6米 - 0+742右侧10米；TEM3-TEM3： 1+205右侧4米-1+256右侧4米；TEM4-TEM4： 1+205左侧5米-1+256左侧5米。地表高程变化不大，探测最大埋深位50。2、以下地段14、低等值线切割高等值线，形成局部低阻等值线闭合圈。推断为采空区填充，具体如下： TEM1-TEM1:推断异常位于0+692左侧4米处，起始深度在10米左右,呈圆形,半径约为2m，异常显示为视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞。TEM2-TEM2:推断异常位于0+686左侧7米处，起始深度在8米左右,呈水平椭圆分布,长短轴约为3m/1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位0+701右侧7米处，起始深度在3米左右，近似圆形，半径约为1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+701右侧7米处，深度在9米左右，近似水平椭圆形，长轴15、约为2m，短轴1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+725右侧8米处，深度在9米左右，呈方形，长宽2m/1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+736右侧10米处，深度在18米左右，呈圆形，半径约1m, 异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞；推断异常位于0+742右侧10米处，起始深度在7米左右，呈带状分布，长宽约为6m/2m。该测线的显示异常都呈现视电阻率低阻，推断该处为含水或泥沙填充溶洞。TEM3-TEM3:推断异常1位于1+220右侧4米处，起始深度在15米左右，近似方形，倾向大里程，视倾角约为45长宽约3m/1m, 异常呈现视电阻率高阻，推断该处为未填充溶洞；推断异常2位于1+253右侧4米处，起始深度在15米左右，倾向大里程，视倾角约为20，长宽约为4,m/2m。异常呈现视电阻率高阻，推断该处为未填充溶洞。TEM4-TEM4:推断异常1位于1+208左侧3米处，深度在10米左右，近似圆形，半径约为1m，该异常显示为视电阻率低阻，推断为含水泥沙填充溶洞。3、建议结合物探异常，进行钻探验证或者其他工作。