引言什么是工程與環(huán)境地球物理？答：工程與環(huán)境地球物理，是應(yīng)用地球物理的一個重要分支，是利用介質(zhì)的物性差異來實現(xiàn)對工程與環(huán)境領(lǐng)域，目標(biāo)體的探測、檢測和監(jiān)測。根據(jù)場的不同，應(yīng)用地球物理分為哪幾類？答：根據(jù)所研究的地球物理場的不同，通常課分為以下幾類：①以地下介質(zhì)的密度差異為基礎(chǔ)，研究重力場變化規(guī)律的方法稱為重力勘探。②以地下介質(zhì)的磁性差異為基礎(chǔ)，研究地磁場變化規(guī)律的方法稱為磁法勘探。③以地下介質(zhì)的電性差異為基礎(chǔ)，研究天然或人工電場或電磁場變化規(guī)律的方法稱為電法勘探。④以地下介質(zhì)的放射性差異為基礎(chǔ)，研究輻射場變化規(guī)律的方法稱為放射性勘探。⑤以地下介質(zhì)的導(dǎo)熱性和地下熱能分布為基礎(chǔ)，研究地溫場變化規(guī)律的方法稱為地?zé)釡y量法。工程與環(huán)境地球物理可解決哪些問題？（建滑環(huán)考水電，彈斷大覆灌）答：工程與環(huán)境地球物理可以解決一下問題：（1）建筑物及地基的常時微動觀測；（2）滑坡、陷落住、洞穴等的探測以及各類路基、水壩等的病害探測；（3）環(huán)境污染的探測與監(jiān)測及相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測；（4）考古探測及文物的保護與評價；（5）地下水資源的勘查與評價；（6）地下電纜、管道分布的探測及檢查其相關(guān)腐蝕、滲漏等情況；（7）巖石彈性參數(shù)的測定及巖體的波速分類和穩(wěn)定性評價；（8）斷層、裂隙破碎帶及地下溶洞等地質(zhì)體空間分布的探測；（9）大型建筑地基場地巖土分層和評價；（10）覆蓋層、風(fēng)化帶的厚度及基巖面起伏形態(tài)的測定；（11）灌漿質(zhì)量和混凝土工程質(zhì)量的檢測評價與工程質(zhì)量監(jiān)測。工程與環(huán)境地球物理有哪些特點？答：①應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，探測目標(biāo)越來越多②方法技術(shù)不斷發(fā)展，探測質(zhì)量不斷提高③方法要求具有靈活性和抗干擾性④探測質(zhì)量要求高⑤探測分辨率要求高⑥實時探測和信息多樣化理解不同地球物理方法在解決工程與環(huán)境問題時的適用性。（見書P5表1-1）工程與環(huán)境地球物理的發(fā)展趨勢有哪些？答：①科學(xué)化的發(fā)展趨勢；②國際化、集團化的發(fā)展趨勢；③要求探測精度逐步提高，對傳統(tǒng)方法進行更新或提出新方法以滿足實際；④認(rèn)為其簡單、深度淺、容易取得較好效果的傳統(tǒng)思維逐步改變。測震類方法1、什么是縱波、橫波？縱橫波的速度和哪些因素有關(guān)？答：縱波：由脹縮力作用，使彈性介質(zhì)發(fā)生體積形變而引起的振動稱為縱波，又稱P波。其速度與體積模量K，剪切模量μ和波傳播的介質(zhì)的密度p有關(guān)。橫波：由旋轉(zhuǎn)力作用，是彈性介質(zhì)發(fā)生形狀形變而引起的振動稱為橫波，又稱S波或者切變波。其速度與剪切模量μ和波傳播的介質(zhì)的密度p有關(guān)。面波有哪些類型？（斯通利波在地表觀測不到）答：面波有兩類，一類是瑞雷面波，一類是勒夫面波。瑞雷面波：是一種沿大氣與介質(zhì)接觸的自由表面?zhèn)鞑サ拿娌?。勒夫面波：是一種沿兩種彈性介質(zhì)之間傳播的面波。什么是波前、波后？答：如圖所示：設(shè)已知某一時刻t0波源開始振動，一段時間之后的某一時刻t0’波源停止振動，又過一段時間之后的某一時刻t1波傳播了一段距離。此時介質(zhì)被分成三個區(qū)域。波前：V1和V2的分界面S上，各質(zhì)點剛剛開始振動，這一曲面就叫“波在t1時刻的波前”。波后：V0和V1的分界面S’上，各質(zhì)點剛剛停止振動，這一曲面就叫“波在t1時刻的波后”。什么是惠更斯原理？費爾原理？斯奈爾（Snell）定律？答：①惠更斯原理：在彈性介質(zhì)中，可以把已知t時刻同一波前面上各點看作是從該時刻產(chǎn)生子波的新點震源。再經(jīng)過Δt時間后，這些子波的包絡(luò)面就是原波在t+Δt時刻的新波前。②費爾原理：地震波沿射線傳播的旅行時和沿其他任何路徑傳播的旅行時相比最小。既波是沿旅行時最小的路徑傳播的。③斯奈爾定律：如圖所示，地震波在分層介質(zhì)中傳播時遵循如下式子：其中P是射線參量。此式子表示的是入射、反射、投射之間的關(guān)系，其就是斯奈爾定律。5、常見介質(zhì)的速度？折射波數(shù)據(jù)解釋中的截距時間法原理（ITM）？答：如圖所示設(shè)O1、O2為兩激發(fā)點，于是得到兩條相遇時距曲線S1、S2。延長S1、S2交t軸于t01、t02.（1）由折射波時距方程的截距形式知（2）從而可得（3）分別以O(shè)1、O2為圓心，以h1、h2為半徑作圓（4）作兩圓的公切線便可得到所求的折射界面。折射波數(shù)據(jù)解釋中的t0差數(shù)法原理。答：如圖所示設(shè)O1、O2為兩激發(fā)點，于是得到兩條相遇時距曲線S1、S2。取排列上任意一點D，則在相遇時距曲線上得到旅行時t1、t2.（1）互換時設(shè)（2）ΔDBC可近似看成等腰三角形。過D作BC的垂直平分線交BC于M，DM=h，則有：（3）由上面可得：故D點到折射界面的法線深度，只要求出K、to就可知道h。面波勘探簡述瑞雷勘探的基本原理？答：根據(jù)瑞雷波的頻散特性，利用人工震源激發(fā)產(chǎn)生多種頻率成分的瑞雷波。找出瑞雷波速V與頻率f的關(guān)系，從而確定地表巖土的瑞雷波速V隨場點位置坐標(biāo)的變化，最終解決淺層工程地質(zhì)和地基巖土的地震工程等問題。2、瑞雷波和拉夫波有何特點？答：瑞雷波特點：瑞雷波傳播時，在垂直于界面的入射面內(nèi)，各質(zhì)點在其平衡位置附近的運動，既有平行于波傳播方向的分量又有垂直于波傳播方向的分量。既質(zhì)點的合成運動軌跡呈逆橢圓型。勒夫波特點：勒夫波傳播時，在垂直于界面的入射面內(nèi)，各質(zhì)點在其平衡位置附近的運動，只有垂直于波傳播方向的分量。且平行于界面。3、瑞雷達(dá)勘探可以解決哪些淺層地質(zhì)問題？（公場基層下其飽巖）答：①公路、機場跑道的質(zhì)量無損檢測；②場地類型劃分；③地基加固處理的效果評價；④地層劃分；⑤地下空洞及掩埋物的探測；⑥其他方面的應(yīng)用；⑦飽和砂土層的液化判別；⑧巖土物理力學(xué)參數(shù)的原位測試。面波勘探中的穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法？答：穩(wěn)態(tài)法：在資料采集中，使用一套幅值和頻率可控的非炸藥震源激發(fā)，通過改變震源的頻率來調(diào)節(jié)探測深度。記錄儀器為數(shù)字地震儀。在陸地上采用垂直速度檢波器接收。前期處理：濾波或圓滑。瞬態(tài)發(fā)：在資料采集中，使用重錘或炸藥震源激發(fā)。記錄儀器為數(shù)字地震儀。在陸地上采用垂直速度檢波器接收，并根據(jù)波場的頻散特性求取VR速度分布場。前期處理：濾波和頻譜（相關(guān)譜）分析。瑞雷波的穿透深度和泊松比的關(guān)系怎樣？答：由右側(cè)表格可知在波長不變的情況下，泊松比越大穿透深度越大。6、層狀介質(zhì)中頻散曲線特征？答：曲線在“整體上”大致呈單調(diào)變化，即相速度隨波長的增加（+）而增加（+），隨頻率的增加（+）而減小（-）。同時存在“局部”變化，這些“局部”變化往往包含豐富的層位信息。影響頻散曲線的因素有哪些？答：①震源的激震頻率②檢波器的頻率特性③記錄系統(tǒng)的頻率特性④時間采樣率⑤空間采樣率⑥多道接收時道一致性⑦非勘探目標(biāo)物體多道面波分析技術(shù)（MASW）有哪些優(yōu)點？答：①構(gòu)建了一個二維橫波速度場②震源具有便攜、可重復(fù)使用的性質(zhì)，并可產(chǎn)生有效能量為寬頻帶的瑞雷波。③觀測系統(tǒng)與CDP方法類似，為一次勘探中同時利用體波反射和面波信息提供了基礎(chǔ)。④利用廣義線性迭代反演方法，結(jié)合最少的假設(shè)求得的一維近地表橫波速度剖面。算法穩(wěn)定、靈活。⑤用來提取、分析一維瑞雷波頻散曲線的處理程序穩(wěn)定、靈活、好用、準(zhǔn)確。電阻率法什么是直流電阻率剖面法和測深法？答：電阻率剖面法：是用以研究地電斷面橫向電性變化的一類方法。電阻率測深法：是用以研究地表某點下方垂向電性變化的一種方法。什么是聯(lián)合剖面法？答：如圖裝置系數(shù)：特點：什么是對稱剖面法？答：如圖裝置系數(shù)：特點：什么是中間梯度法？答：如圖裝置系數(shù)：特點：水平二層電測率曲線有哪些類型？答：如圖，有兩種類型：①G型曲線：特殊的，當(dāng)無窮大時，電測深曲線尾枝與橫軸成45°上升的漸進。②D型曲線：水平地面點電流源的電場？答：①一個點電流源的電場，如圖：②兩個異性點電流源的電場，如圖：高密度什么是高密度電阻率法？答：是將點剖面法和電測深法結(jié)合起來的一種陣列電阻率探測方法。野外測量時只需將全部電極置于測點上，利用程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)和電測儀便可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。高密度電阻率法有何特點？（電能對野高）答：①電極布設(shè)是一次完成的，這不僅減少了因電極設(shè)置而引起的故障和干擾，而且為野外數(shù)據(jù)的快速和自動測量奠定了基礎(chǔ)；②能有效地進行多種電極排列方式的掃描測量，可以獲得較為豐富的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)信息。③對探測結(jié)果進行預(yù)處理并顯示剖面曲線形態(tài)，結(jié)果直觀；④野外數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)了自動化，不僅采集速度快，而且避免了由于手工操作所帶來的錯誤；⑤高密度電法成本低、效率高，信息豐富，解釋方便，探測能力顯著提高。集中式和分布式高密度電阻率有何不同？答：集中式：①電極開關(guān)集中在一個箱子中，儀器故障少②制作工藝簡單，交貨快，價格相對便宜③維護容易、經(jīng)久耐用④可獲得高質(zhì)量的電阻率數(shù)據(jù)⑤可以做激發(fā)極化測量分布式：①電極開關(guān)分布在每個電極上②電纜芯數(shù)少、電纜細(xì)③抗干擾能力強，信噪比高④特別適合于同時做電阻率和激發(fā)極化測量高密度電阻率測量中，常用的10種裝置是什么？答：①Ploe-ploe（PP）②Ploe-diploe（PD)③Diploe-diploe(DD)④Half-Wenner（HW）⑤Wenner-α（WN）⑥Wenner-β（WB）⑦Schlumberger（SC）⑧γ-Array（GM)⑨MultipleorMovinggradientarray（GD）=10\*GB3⑩Mid-point-potential-referredmeasurement（MPR）電磁法什么是瞬變電磁法？答：瞬變電磁法是利用不接地回線或接地電極向地下發(fā)送脈沖式一次電磁場，用線圈或接地電極觀測由該脈沖電磁場感應(yīng)的地下渦流場產(chǎn)生的二次電磁場的空間和時間分布，來解決有關(guān)地質(zhì)問題的時間域電磁法。什么是“煙圈效應(yīng)”？答：任一時刻，地下渦流電流在地表產(chǎn)生的磁場可以等效為一個水平環(huán)狀線電流的磁場。在發(fā)射電流剛關(guān)斷時，該環(huán)狀線電流緊挨發(fā)射回線，與發(fā)射回線有相同的形狀；隨著時間的推移，該電流環(huán)向下、向外擴散，并逐漸變形為圓電流環(huán)。人們把地下渦旋電流向下、向外擴散的過程形象地稱為：煙圈效應(yīng)。如何理解瞬變電磁響應(yīng)過程？答：由于電磁場在空氣中傳播的速度比在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播的速度大得多，當(dāng)一次電流斷開時，一次磁場的劇烈變化首先傳播到發(fā)射回線周圍的地表各點，因此，最初激發(fā)的感應(yīng)電流只局限于地表。而地表各處感應(yīng)電流的分布也是不均勻的，在靠近發(fā)射回線一次磁場最強的地表處感應(yīng)電流最強。隨著時間的推移，地下感應(yīng)電流便逐漸向下、向外擴散，其強度也逐漸減弱，分布趨于均勻。4、瞬變電磁法野外工作中，常用的裝置有哪些？答：①重疊回線和中心回線裝置（同點裝置）②分離回線裝置（偶極裝置）③框-回線裝置（大回線走源裝置）如何選擇工作裝置和回線大?。看穑海?）工作裝置的選擇：根據(jù)勘探目標(biāo)、施工條件和裝置的特點等因素綜合考慮決定。（2）回線大小的選擇：在保證預(yù)定勘探深度的情況下，一般都選擇盡可能小的回線邊長。探地雷達(dá)什么是探地雷達(dá)？答：探地雷達(dá)是用高頻脈沖電磁波來確定地下介質(zhì)分布的一種方法。探地雷達(dá)常用測量方式有哪些？答：①剖面法及多次覆蓋②寬角法③共中心點法④環(huán)形剖面法⑤多天線測量法探地雷達(dá)探測時，如何裝置測網(wǎng)？答：測量工作進行之前，首先必須建立測區(qū)坐標(biāo)，以確定測線的平面位置。（1）目標(biāo)體方向已知時，測線垂直于目標(biāo)體長軸；目標(biāo)體方向未知時，采用方格網(wǎng)。（2）目標(biāo)體體積有限時，先用大網(wǎng)格小比例尺初查以確定目標(biāo)體的范圍，然后用小網(wǎng)格、大比例尺進行詳查。網(wǎng)格大小=目標(biāo)體尺寸。探地雷達(dá)探測時，如何選天線中心頻率？時窗？采樣率？測點點距？發(fā)射和接收天線間距？（公式）答：（1）天線中心頻率：（2）時窗：（3）采樣率：（4）測點間距：（5）發(fā)射和接收天線間距：5、探地雷達(dá)數(shù)據(jù)解釋時，如何拾取反射層？答：確定具有一定特征的反射波組是反射層識別的基礎(chǔ)，而反射波組的同相性與相似性為反射層的追蹤提供了依據(jù)。反射波組的同相性：一般在無構(gòu)造區(qū)，同一波組有一組光滑平行的同根軸與之對應(yīng)，這一特性稱為反射波組的同相性。反射波形的相似性：相鄰記錄道上同一反射波組的特征會保持不變，這一特征稱為反射波形的相似性。6、電磁波速度的獲取有哪些方法？答：①已知目標(biāo)換算法②幾何刻度法③介電常數(shù)法④反射系數(shù)法⑤CDP速度分析法重磁法的重力勘探（微重力測量）有哪些應(yīng)用？（地震庫熱石災(zāi)）答：①近地表溶洞、地下河、孔穴、廢礦坑巷道、巨徑管道、規(guī)模較小的地質(zhì)構(gòu)造斷裂、斷層的探測；②地震活動區(qū)內(nèi)監(jiān)測地震預(yù)報③大型水庫蓄放水引起的庫區(qū)的地形變化的監(jiān)測④地?zé)豳Y源的探測⑤石油、天然氣資源的勘探⑥災(zāi)害預(yù)報2、工程與環(huán)境地球物理中的磁法勘探（高精度磁力測量）有哪些應(yīng)用？（核海路管水垃）答：①核電站的建設(shè)和核廢料的埋藏②海洋開發(fā)中的海底不穩(wěn)定性③公