Transcript 工程物探实验室简介
工程物探实验室 实验室简介 • 工程物探试验室主要为勘查技术与工程专业的本科学生提 供相关的工程物探实验，每年为120左右的学生提供工程 地震、高密度电法、探地雷达、PS测井、反射波测桩、常 时微动、磁法勘探等实验。 • 试验室配有专任课程教师、实验教师多名。专任教师具有 丰富的理论知识，从事工程物探教学几十年，并编著有《 工程与环境地震勘探技术》专业教材，实验教师理论知识 基础扎实，实验仪器原理掌握牢固，操作熟练，能较好地 满足学生的日常实验内容要求和仪器维护检查。 实验室设备明细 仪器 名称 型号规格 单价（元） 数量（套） 总价（元） 生产商 工程勘察地震仪 SRS24 189400.0 1 189400.0 北京北方波华技术开 发有限公司 工程智能测试仪 RSM24-FD 60000.0 1 60000.0 中国科学院武汉岩土 力学研究所 地质雷达 SIR-3000 267000.0 1 267000.0 GSSI公司，美国 地震仪 NZXP型，24道 360000.0 1 360000.0 Geometrics公司，美国 高密度电法仪 E60D 301050.0 1 301050.0 骄鹏科技（北京）有 限公司 质子磁力仪 PM-2 220000.0 4 220000.0 骄鹏科技（北京）有 限公司 集思宝GPS定位仪 G310 2600.0 4台 10400.0 骄鹏科技（北京）有 限公司 摩托罗拉对讲机 A8 3000.0 5对 15000.0 骄鹏科技（北京）有 限公司 总价 1422850.0 实验室教学服务内容 • 工程物探实验室为勘查技术与工程专业的学生提 供日常教学实验和生产实习的服务内容。 • 内容包括仪器使用操作步骤、野外工作布置技术 、物探数据处理及解释等。 • 具体工程物探实验方法分为工程地震、高密度电 法、探地雷达、PS测井、反射波测桩、常时微动 、磁法勘探等。 • 一、地震勘探实验 • （1）为取得最佳工作参数、掌握地震仪的操作步骤，学会地震勘探野外工作 方法技术，现场使用地震仪做好实际技能操作的练习。 • （2）学习水平多次叠加的仪器设备、现场工作方法、滚动采集的观测系统。 完成N=24 、n = 6 的现场多次覆盖观测系统采集工作。 • （3）对地震采集的数据，并通过室内地震资料的整理和处理实训练习，掌握 地震数据处理技术，获得地震水平叠加时间剖面，并结合实验区地质情况对 地震成果剖面进行解释。 • NZXP浅层专业型高精度地震仪，是美国Geometrics公司设计制造的工程地震仪，广泛用于折射、反射、 面波、地震勘探和地震监测。 • 主要技术参数： • 模数转换：24位 接受道数：本机3到64道，可外接采集站扩展 动态范围：在2ms采样，24位时，达到144dB系统，110dB瞬态测量 畸变：2mS采样1.75-20 kHz，0.0005% 通频带：1.75-20kHz，更低频区域可扩展 共模抑制：>100dB（≤100Hz，36dB） 道间串音：-125dB 23.5Hz, 24dB, 2mS 燥声背景：2ms，36dB, 1.75-20kHz条件下，射频干扰<0.20μV 叠加开关精度：采样率的1/32 最大输入信号：2.8V PP, 0dB, 177mV PP, 24dB 输入阻抗：20k Ohm, 0.02μf 采样间隔：0.02, 0.03125,0.0625,0.125,0.25,0.5,1.0,2.0,4.0, 8.0,16.0ms 相关器：内置用于可控震源的高速硬件相关器还可选用于伪随机震源Minisosie的先导相关器 记录长度：标准16384样点，也可选65536样点 辅助道：可以通过程序设置任意工作道为辅助道或数据道 CDP滚动：全部工作道可通过软件实现滚动覆盖 大线测试：全波瀑布式检波器噪音监测显示并实时输出，同时指出大线的短路情况 数据格式：SEG-2格式，SEG-D格式和SEG-Y格式 操作系统：操作系统采用Windows XP USB接口：USB接口，可方便接U盘或活动硬盘 工作环境：温度-5℃至40℃，防潮，封闭式一体化机箱，坚固抗震，通过MIL810E冲击和振动试验。 小号道激发的地震相遇观测系统原始地震记录 • 二、常时微动测试 • 实习目的： • （1）常时微动和结构物的卓越周期的观测； • （2）常时微动资料的数据处理及解释 • 实习内容： • （1）常时微动观测方法及仪器使用方法讲解，学习各种测量 参数的选择； • （2）在基地至少选择三个观测点进行测量，记录时间选择30 秒,使用三个通道记录，放大器的灵敏度选择合适的档,按要求 完成记录文件的存储,每个观测点至少观测6次以上； • （3）对所测地脉动加速度时程进行傅氏谱分析，得出场地的 卓越周期，然后求出北南、东西、垂直三个方向的平均卓越 周期值。并把三个点的值取平均值作为该测点的卓越周期。 并根据测量的场地卓越周期，初步判定场地的类别。 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 新一代ROCK系统记录器与上一代Altus系列 强震记录器（ETNA、K2）相比，动态范围 更高、设置灵活、功能强大，并与ETNA、 K2在使用上完全兼容，方便老用户操作。 Rock系列仪器是全球地震预警与烈度速 报的领先仪器，其高性能、多通迅兼容、 多种传感器接入，实时数据稳定快速传输， 以及支持用户自行编写烈度速报公式及其 它功能模块的创造性设计，必将创造新一代高性能、高质量、高灵活性的凯尼仪器传奇。 主要参数： 通道数选择：4通道、8通道 用途：主要用于地震监测、地震烈度、快速预警、以及结构健康监测。 动态范围： 200 sps ~127 dB (RMS噪声至RMS截止，典型值) 100 sps ~130 dB (RMS噪声至RMS截止，典型值) 频率响应： DC to 80 Hz @ 200 sps 采样率： 1, 10, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 sps 采集模式： 连续，触发，时窗 输出数据格式： 带符号位的24 bit (3 bytes)数据，格式由用户选择 实时数字输出： 以太网或RS-232输出数据流 传感器：加速度计、速度计、位移计、风力计等多种，可内置ES-T型加速度计 正常运行温度： -20° ~ 70°C 湿度： 0-100% RH (无凝结) 三向地脉动加速度时程原始记录 • 三、剪切波速测试 • • • • • • • • • 实习目的： （1）学习掌握波速测井工作原理、现场工作方法与技术。 （2）学习测井仪的安装、连接、操作方法。 （3）认识并掌握记录、井下摆、震源的关系，三者的协调 关系。 （4）掌握资料的正确可靠性以及如何排除各种干扰。 （5）掌握测井设备的各种参数的意义及设定。 实习内容： （1）测井方法步骤讲解 （2）测井观测技术 • 测井设备的连接方法，按要求把井下摆、震源、触发器、 测井仪、电源连接好，使整体处于正常工作状态。 • （3）测井资料处理及解释 型号 操作系统 采样间隔 记录长度 放大倍数 A/D转换精度 浮点放大倍数 通道数 带宽 触发方式 供电模式 工作温度 体积 重量 RSM-24FD Windows 10μs～65536μs连续可调 0.5k、1k、2k、4k、8k五档可调 1～256倍 16位 8倍 独立4道 10Hz～12000Hz 通道、外、内触发等九种模式可选 交流电：外置镍氢电池≥12小时 -5℃～+40℃ 28×25×8cm 2.2kg • 四、地质雷达测试 • 地质雷达的认识实训，掌握雷达仪器的基本操作步骤及工 作布置，有条件时应用地地质雷达软件处理所测数据； • • • • • • • • • 实习目的: （1）学习了解地质雷达的探测原理和方法; （2）了解探地雷达现场采集方法; （3）了解探地雷达使用的仪器设备; （4）了解探地雷达工作布置、雷达波的形成和波形识别 。 实习内容： （1）掌握雷达操作步骤； （2）地下地质体的雷达点测； （3）测量结果的定性分析和解释。 • 仪器参数： • 单通道实时数字采集处理器探地雷达，操作平 • 台为Windows CE； 主机可适配所有高中低频雷达天线，频率范围 • 从16MHz到2.6GHz； 存储器：1G内存。可插标准CF闪烁内存卡； 显示器：强光8.4”TFT 800X600分辨率，64K彩显； 显示模式：线扫描、示波器式； 显示方式：实时彩显，彩色/灰阶行扫描，变面积/ • SIR-3000雷达仪外观 波形显示，线性扫描方式 中可使用256 种色源来表示信号的幅度和极性； 扫描速率：最高可达300线/秒； 样点字节：8位或16位； 扫描样点数：256/512/1024/2048/4096/8192； 操作模式：须具备连续测量、测量轮、点测三种模式可选； 测量范围：0～8000ns自选； 增益：手动或自动。1～5节点(-20～+800dB可调)； 滤波器：垂直滤波器－有限、无限低通和高通可调。水平滤波器－叠加、背景去除； 动态范围：120dB； 尺寸：315 x 220 x 105mm左右； 迭加：2～32768个扫描。 SIR-3000地质雷达仪测试数据原始资料 • 五、高密度电法实验 • 高密度电法的认识实验，掌握Ｅ６０Ｄ高密度电法仪器的 基本操作步骤及工作布置。 • • • • • • • 实习目的： （１）学习高密度电法原理和方法 （２）了解高密度电法现场采集方法、技术。 （３）了解高密度电法现场采集使用的仪器设备。 （４）了解高密度电法观测系统，工作布置。 实习内容： 了解高密度电法工作原理和方法,掌握仪器操作步骤，对地 层结构进行电法勘探，并完成高密度电法实习报告。 • Ｅ６０Ｄ全系列高密度电法仪的特点： • （１）系统采用分布式设计，利用9芯 • 电缆，单测线可连65535个电极； • （２）具有自定义装置形式功能(二维)； • （３）具有分档滤波功能； • （４）实时监测供电电流、测量电位曲线； • （５）可屏蔽任意电极不进行数据采集，或剔除与任何一个电极有关 的所有数据； • （６）数据采集过程中实时显示当前数据点的供电电极、测量电极位 置，并且能够随时停止，从任意位置开始进行数据采集； Ｅ６０Ｄ高密度电法测试原始资料 • 六、磁法实验 • 了解PM-2磁力仪的基本工作方法，掌握仪器操作步骤，在 基地选择一个磁性剖面进行剖面测量，并绘制磁测剖面， 进行解释等。 • 实习目的： • 1.了解和认识质子旋进式磁力仪的测量原理和方法、主要结 构、辅助设备，各功能键的使用及注意事项； • 2.并了解磁法勘探的工作布置，仪器的现场采集方法、操作 步骤、异常的识别和解释。 • 实习内容： • （１）在实习基地选择一个基点，用仪器实际测量其磁场 值，作为磁测异常的起算点； • （２）在实习基点选择一个磁测剖面（如测量金属管线剖 面），在垂直管线方向，按25米点距进行剖面测量，每一 条剖面至少测量10个点； • （３）在厘米纸上对测量值绘制磁测异常相对测点的剖面 图，并对异常进行简单定性解释； 技术指标： 1、测量范围： 25,000-80,000nT 2、测量精度： ±1nT 3、分 辨 率： 0.1nT 4、梯度范围： 5,000nT/m 5、存贮数据： 200,000 个读数 6、存贮时间： 10 年 7、液晶显示：320×240 图型液晶 8、电脑接口： USB口,可直接作为Ｕ盘使用(WINXP直接驱动) 9、 RS-232C 串口（300-119200 波特率可选） 10、 电源电压：内置可充电4Ah锂电池 11、主机尺寸： PM-2质子磁力仪设备 232 x 100 x 145mm 12、传 感 器：直径 70mm ，长 140mm 13、主机重量：包括电池 1.9 公斤 14、传 感 器： 0.8公斤 15、温度范围： -10 ℃到 +50 ℃ 应用范围： 1、矿产勘查，如铁矿、铅锌矿、铜矿等 2、配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小，估计矿床规模 3、石 油、天然气勘查，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题 4、普查、详查、地质填图 5、航空 及海洋磁测的地面日变站 6、断层定位 7、工程勘查，如管线探测等 8、地震前兆监测，火山观测以 及其它环境及灾害地质工作 9、小型铁磁物体的探测等 标准配置及选： 1、主机 2、传感器 3、测杆 4、 充电器 5、背包 6、手提箱 7、软件及操作手册 8、传感器 （可选件 用于梯度测量） 9、测杆 （可选 件， 用于梯度测量 ） 10、标本架（可选件，用于标本测量） 质子磁力仪测试原始资料 科研和社会服务内容 • 在科研和社会服务方面，试验室积极开展环境地质灾害的 勘查，应用工程物探技术测定地基稳定性、进行工程质量 的检测和监测、研究覆盖层、风化带厚度及基岩界面的起 伏、探测活断层、测定软弱夹层、岩土动弹性参数测定、 波速测定及岩体稳定性评价、解决各种水文及工程地质问 题，如高层建筑地基勘察、滑坡调查，岩溶塌陷、地裂缝 调查、空洞调查、采空区勘查、地铁、飞机场及各种重型 工程地基的调查；古墓探测、工程质量检测等。上述项目 的开展极大地提高了学生对物探技术原理的掌握和仪器实 际操作、数据处理、解译等方面的能力。 高密度电法实验现场 高密度电法实验现场 地震勘探实验现场 地震勘探实验现场