2025年大學《地球物理學》專業(yè)題庫——地球物理學在地下巖土工程規(guī)劃設計及施工監(jiān)控中的應用方法研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.在進行地下管線探測時，如果管線埋深較淺且周圍介質電阻率差異明顯，以下哪種地球物理方法通常最為有效？A.淺層地震勘探B.探地雷達C.瞬時電磁系統(tǒng)D.電容率法2.地下巖土工程規(guī)劃設計中，需要進行場地地質災害危險性評價，以下哪種地球物理方法對于探測隱伏斷層、裂隙帶和洞穴等不良地質構造較為敏感？A.淺層電阻率法B.高密度電阻率法（溫納陣列）C.地震反射法D.探地雷達3.基坑開挖前，需要了解基坑底部是否存在軟弱下臥層或空洞，以下哪種地球物理方法適合進行近地表、小范圍的高精度探測？A.大功率地震法B.探地雷達C.微重力法D.聲波反射法4.隧道施工過程中，需要實時監(jiān)測圍巖的變形情況，以下哪種地球物理方法可以實現(xiàn)這一目的？A.地質雷達（GPR）B.孔間波速監(jiān)測C.淺層地震折射法D.瞬時電磁（TDEM）法5.在進行地基承載力勘察時，地球物理方法中，利用介質的哪個物理量與承載力之間存在較好的相關性？A.介電常數(shù)B.磁化率C.巖土體密度D.地下水電阻率6.下列哪種地球物理方法主要基于介質對電磁波的反射和折射原理進行探測？A.電阻率法B.地震波法C.探地雷達D.磁法7.對于含水率較高的飽和砂土層，其電阻率通常表現(xiàn)為？A.較高B.較低C.與干燥狀態(tài)相同D.無法確定8.在進行地下儲水構造勘查時，地球物理方法中，利用介質的哪個物理量可以直接反映含水量？A.波速B.電阻率C.介電常數(shù)D.密度9.下列哪種地球物理方法屬于主動源探測方法？A.磁法B.重力法C.淺層地震法D.自然電場法10.地球物理方法在地下工程中的應用，其主要局限性之一是？A.可以提供連續(xù)的地下剖面信息B.探測深度有限C.可以直接測定巖土體的力學參數(shù)D.數(shù)據(jù)采集相對經(jīng)濟二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題干橫線上）1.地球物理勘探方法按照勘探深度劃分，可分為______、______和______三大類。2.地下水位的變化會引起介質電阻率的變化，電阻率法可用于______和______。3.地震波法中，縱波（P波）速度通常比橫波（S波）速度______。4.地球物理反演是指根據(jù)觀測到的______，通過數(shù)學方法求取地下介質分布的過程。5.在隧道施工監(jiān)控中，利用______法監(jiān)測圍巖松動圈范圍是一種常用技術。6.探地雷達（GPR）主要用于探測______范圍內(nèi)的目標體。7.地球物理方法在巖土工程勘察中，可以提供______和______信息。8.選擇地球物理勘探方法時，必須綜合考慮______、______、______和______等因素。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述選擇地球物理勘探方法時應考慮的主要因素。2.簡述電阻率法在地下管線探測中的應用原理。3.簡述地震波法在隧道圍巖類別劃分中的應用方法。4.簡述探地雷達（GPR）技術的主要優(yōu)點和局限性。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述地球物理方法在深基坑開挖前勘察中的作用及主要內(nèi)容。2.論述地球物理監(jiān)測技術在地下隧道施工過程中的應用價值。3.論述如何綜合利用多種地球物理方法提高地下巖土工程勘察的可靠性。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.D6.B7.B8.B9.C10.B二、填空題1.淺層、中層、深層2.尋找含水層、地下水污染調查3.快4.地球物理場（或觀測數(shù)據(jù)）5.聲波反射6.表層（或近地表）7.地質結構、物理性質8.工程目標、場地條件、方法有效性、經(jīng)濟性三、簡答題1.選擇地球物理勘探方法時應考慮的主要因素包括：工程地質問題類型、探測深度要求、場地的地質與水文地質條件（如介質均勻性、電阻率/波速差異）、精度要求、施工便捷性與成本預算、現(xiàn)有儀器設備條件等。2.電阻率法在地下管線探測中，利用不同材質（如金屬管線、水泥管、塑料管、無管區(qū)土壤）的電阻率差異。通過向地下供入電流，測量電位差，繪制電阻率剖面圖。金屬管線由于導電性好，在剖面圖上顯示為低電阻率異常；不同材質的非金屬管線電阻率相對較高，可表現(xiàn)為高阻異常；無管區(qū)通常電阻率相對穩(wěn)定。根據(jù)異常形態(tài)、位置和范圍判斷管線的類型、埋深和走向。3.地震波法通過分析地震波在隧道圍巖中傳播的速度變化來劃分圍巖類別。在隧道開挖過程中或開挖后，布設檢波器接收從開挖面或掌子面反射回的地震波信號。通過測定反射波的旅行時，計算波在圍巖中的傳播速度。根據(jù)測得的平均波速，結合相關經(jīng)驗公式或標準（如工程巖體分級標準），將圍巖劃分為不同的類別（如完整、較完整、破碎等），為隧道的設計、支護和施工提供依據(jù)。4.探地雷達（GPR）技術的主要優(yōu)點包括：設備輕便、操作靈活、探測速度快、數(shù)據(jù)采集連續(xù)、成像直觀、對淺層結構探測分辨率高。主要局限性包括：探測深度有限（受介質衰減影響）、受場地環(huán)境影響大（如含水量、鹽分、建筑物金屬結構干擾）、對深部或復雜構造的分辨率相對較低、數(shù)據(jù)解釋主觀性強、對非導電性目標（如巖石、塑料）探測效果可能不佳。四、論述題1.地球物理方法在深基坑開挖前勘察中起著重要作用，其主要內(nèi)容涵蓋：利用電阻率法、地震波法、探地雷達等多種方法進行詳細勘察，查明基坑范圍內(nèi)及下方的地質結構、巖土體分布、軟弱夾層、溶洞、暗河等不良地質現(xiàn)象的發(fā)育情況，提供準確的地下埋藏物（如基礎、管線、人防工程）信息，為基坑開挖方案（如支護形式、降排水措施）的選擇提供依據(jù)；利用地球物理方法估算場地的地震效應參數(shù)，評估場地地震安全性；對基坑底部是否存在軟弱下臥層、是否存在液化風險等進行評價，為基坑開挖深度和變形預測提供參考；利用微重力法、探地雷達等方法對基坑周邊建筑物進行地基穩(wěn)定性監(jiān)測，確保施工安全。2.地球物理監(jiān)測技術在地下隧道施工過程中的應用價值主要體現(xiàn)在：實時或近實時監(jiān)測圍巖的穩(wěn)定性，如利用聲波反射法、孔間波速法、微震法監(jiān)測圍巖松動圈的范圍和擴展、圍巖破裂帶的發(fā)育情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患；利用電阻率法（如時間域電磁法TDEM）監(jiān)測隧道圍巖的含水率變化，判斷圍巖吸水軟化程度，預測突水風險；利用GPR監(jiān)測初期支護（噴射混凝土、錨桿）與圍巖的密實性、裂縫發(fā)育情況，評估支護效果；對隧道涌水點、出水通道進行定位和追蹤；對不良地質地段（如斷層、褶皺、巖溶）進行超前探測，為調整掘進參數(shù)和采取預加固措施提供依據(jù)；通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，預測隧道變形趨勢，為信息化施工提供決策支持，保障隧道施工安全與質量。3.綜合利用多種地球物理方法可以提高地下巖土工程勘察的可靠性，其優(yōu)勢在于：不同地球物理方法基于探測目標不同的物理性質（如電性、彈性、磁性、密度等），采用不同的探測方式（主動源、被動源；穿透式、探地雷達式），各有優(yōu)缺點和局限性。單一方法往往難以全面、準確地反映地下復雜情況。例如，電阻率法對電性差異敏感，但分辨率相對較低；地震波法探測深度較大，但受淺層干擾和覆蓋層影響明顯；探地雷達分辨率高，但探測深度有限。通過多種方法的組合，可以優(yōu)勢互補，彌補單一方法的不足。例如，在淺層詳細勘察中，可以結合