水利水电工程物探常用介质物性参数、基本公式、物探探测应用.docx

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1、附录A(规范性)常用介质物性参数表A.1常见介质电阻率类别名称电阻率(Qm)松散层黏土IXIOn2XIO?粉质黏土IXIOu-IXIO2含水黏土2X101X10砾石加黏土2.2X1027X1OS含砾石粉质黏土8101-2.4102卵石31026103含水卵石l102-8102沉积岩砂岩IX10,-lXlO3泥岩IX10,-lIO2泥质页岩610,-lXlO3砾岩IX10l-lX10石灰岩61026103泥灰岩l10o-l102白云岩510,-610a硬石膏IX10IX1()6岩盐IXlojlX10变质岩片麻岩61O211O,大理岩l102-l105石英岩2IO2-IXlO5片石2102-510

2、,板岩IX10,-1IO2岩浆岩花岗岩6102-lXlO5闪长岩l102-l105正长岩l102-l105辉绿岩iio2-iio5辉长岩l102-l105玄武岩5X1OJIXlO3其它河水110,-lXlO2表A.2常见介质相对介电常数、电导率、电磁波速度电磁波衰减参数取值介质相对介电常数电导率/(10jsm)电磁波速度/(mns)电磁波衰减/(dBm)空气100.30淡水810.50.0330.1海水813IO30.1IO3干砂350.010.150.01饱和砂23-300.1-10.060.030.3灰岩480.520.120.4l页岩5-15l1000.09l100石英530l1000.

3、07l100黏土5402-10000.061-300花岗岩460.01-10.130.01-1盐岩560.01-10.130.01-1340.010.160.01类别名称密度/(gcm3)纵波速度/(kms)横波速度VJ(kms)松散层黏土L62.041.22.50.71.4湿砂0.60.8一砂质黏土0.3-0.9O.20.5干砂、砾石一0.20.8O.l0.5饱水砂、砾石1.52.5一沉积岩砂岩2.422.771.55.5O.93.2泥质灰岩2.25-2.652.0-4.O1.22.3硅质石灰岩2.80-2.904.44.82.63.O致密石灰岩2.60-2.772.56.11.43.5致密

4、白云岩2.80-3.002.56.OL53.6砾岩1.90-2.901.54.2O.92.5页岩2.30-2.701.3-4.OO.82.3石膏2.41-2.582.14.51.32.8变质岩片麻岩2.50-3.306.06.73.54.O大理岩2.682.725.87.33.54.7石英岩2.562.903.05.62.83.2片岩2.683.005.86.43.53.8板岩2.552.663.64.52.1-2.8千枚岩2.71-2.862.85.21.83.2岩浆岩花岗岩2.30-2.964.56.52.43.8闪长岩2.52-2.705.76.42.83.8玄武岩2.533.304.5

5、7.53.0-4.5安山岩2.30-3.104.25.62.53.3岩浆W辉长岩2.552.985.36.53.24.O辉绿岩2.53-2.975.25.83.13.5橄榄岩2.90-3.406.58.O4.0-4.8凝灰岩1.607.952.64.31.6-2.6其他水1.001.4-1.6一冰0.80-0.903.1-3.7混凝土2.40-2.702.0-4.51.2-2.7附录B(规范性)基本公式1 .1误差计算公式1.1.1 绝对误差计算公式A=IdLdl(B.1)式中：绝对误差；di基本观测值，若有重复观测值取其算术平均值；d,i检查观测值，若有重复观测值取其算术平均值。1.1.2

6、平均绝对误差计算公式n=211(B2)2 =1式中：平均绝对误差；n检查点总数；绝对误差。B.1.3相对误差计算公式Idi-d,1；|=J100%(B.3)di式中：相对误差；di基本观测值，若有重复观测值取其算术平均值；d,i检查观测值，若有重复观测值取其算术平均值。1.1.4 均方相对误差计算公式nm=RW年X100%1=1(B-4)式中：m均方相对误差；i第i点相对误差。n检查点总数。1.1.5 总均方相对误差计算公式(B.5):WmI。%i=l式中：M总均方相对误差。mi第i点均方相对误差。8.2 电法勘探计算公式8.2.1 视电阻率计算公式Ps = K-r-(B6)式中：PS视电阻率

7、（。仙）；K装置系数（m）；AUMN电位差（V）;/供电电流（八）。8.3 大地电磁法勘探计算公式(B.7)B.3.1卡尼亚视电阻率计算公式Ps=Hy式中：ps卡尼亚视电阻率（Cm）;大地磁导率（Hm）；电磁波角频率（rads）；Fx电场强度邑的振幅（Vm）；Hyl磁场强度%的振幅（AZm）；By磁感应强度与的振幅（T）。B.4探地雷达法计算公式1.4 .1天线中心频率计算公式a）要求空间分辨率为K的情况下计算公式：75於=W但8）b）存在尺寸为AL地下非均匀体干扰的情况下计算公式：30fc=-f（B-9）C）探测深度要求为D的情况下计算公式n1200r-1cd=号（B.10）d）当相对介电常

8、数获得较准确，探测设计较合理时计算公式fcfcmin（%cD）（B.11）式中：fc天线中心频率（MHz）；X空间分辨率(m)；L非均匀体尺寸()；D探测深度(m)；与一相对介电常数。B.4.2时窗选择计算公式W=1.3(B.12)式中：W时窗(ns)；hmax最大探测深度(m)；V电磁波传播速度(mns)o1.5 地面核磁共振计算公式8 .5.1激发频率计算公式fo=CB(B.13)式中：fo激发频率，单位为赫兹(Hz)oC常数，C=O.04258(HzZnT)。BO地磁场感应强度，单位为纳特(nT).9 .6弹性波勘探计算公式B.6.1一发双收观测方式的纵波速度计算公式ASVp=-I-(B

9、14)t2一tI式中：Vp纵波波速(ms)；AS接收1与接收2间距(m)；C1发射点至接收点1旅行时间(三)；t2发射点至接收点2旅行时间(s)。8. 6.2一发一收观测方式的纵、横波速度计算公式V=/(B.15)t一口式中：V波速(ms)；S发射换能器与接收换能器中心距离(I)。t发射点至接收点旅行时间(三)；to发射换能器与接收换能器对零时或仪器系统延时(三)。B.6.3孔地地震纵波速度或横波速度计算公式v=(B.16)fz-tI式中：V波速层的纵波速度或横波速度（ms）；h2波速层底深度（In）；h1波速层顶深度（m）；t2纵波或横波传播到波速层底面的时间（三）；t1纵波或横波传播到波速

10、层顶面的时间（三）；X激振板中点或激发点到孔口的距离（m）。B.7岩体力学参数计算公式B.7.1动剪切模量计算公式(B-17)(B. 18)Gd=PV式中：Gd动剪切模量（MPa）；P岩体密度（kg/n?）；Vs岩体横波波速（ms）。B.7.2动弹性模量计算公式P%2(3l2-4%2)式中：Ed动弹性模量（MPa）；P岩体密度（kgf）；Vs岩体横波波速（ms）；Vp岩体纵波波速（ms）。B.7.3泊松比计算公式:暗_2际“一2（冷一欧）式中：泊松比；Vs岩体横波波速（ms）：Kp岩体纵波波速（ms）oB.7.4单位弹性抗力系数计算公式KO =Ed100 (1 +)(B. 20)式中：KO-单

11、位弹性抗力系数;折减系数；B.7.5各向异性系数计算公式(B21)式中:一一各向异性系数；W,平行岩体结构面的纵波速度（ms）；右一垂直于岩层结构面的纵波速度（ms）；B.7.6岩体风化系数计算公式w=VpVpr（B.22）式中：Kw岩体风化系数；玲岩体纵波波速（ms）；Vpr新鲜完整岩块的纵波波速（ms）。B.7.7岩体完整性系数计算公式KD=（玲/玲）2（B.23）式中：Kv岩体完整性系数；Vp岩体纵波波速（ms）；新鲜完整岩块的纵波波速（ms）。B.7.8灌后与灌前声波速度提高率计算公式(B. 24)=oo%,灌前式中：K灌浆后声波速度提高率（）；除的灌浆前声波速度（ms）；%、;灌浆后

12、声波速度（ms）。B.7.9等效剪切波（横波）速度计算公式H、e=r（B.25）-式中：Ke等效剪切波速度（ms）;H计算深度（m）,取覆盖层厚度和20m两者较小者；hi计算深度内第i层的厚度（m）；Vsi第i层的剪切波速度（ms）；n计算深度内的土层数。B.7.10采用声波测井求孔隙度计算公式(B.26)几二（1/展1）lVpw-lVpm）式中：n孔,隙度；Vpm一一岩石骨架的声波速度（ms）；Vpw岩体中水的声波速度（ms）；V地层的声波速度(ms)oB.7.11采用密度测井求孔隙度计算公式Pma-Pw式中：11-隙度；Pma岩石骨架密度(g/cm3)；Pb地层体密度(gcm3)；PW孔隙中水的密度(gcm3)oB.7.12采用电阻率测井求孔隙度计算公式n=WVaPW/Pt(B-28)式中：HJL隙度；Pt地层的电阻率(Qm)