环境与工程地球物理技术研究及应用述评
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摘要
环境与工程地球物理是生态安全环境科学与地球物理学融合发展的一门新兴交叉学科。以近年某一地球物理学术期刊发表的环境与工程地球物理理论与应用成果的论文为例,梳理与分析了传统地震方法、电法、电磁法以及新的地质雷达技术、核磁共振技术、地震映像技术、地震层析成像技术、电磁波CT技术、TSP地质预报技术等地球物理方法和技术在环境与安全科学领域的应用,对其解决滑坡、岩溶、矿山采空层、隧道设计及施工地质预测预报以及工程质量安全检测等环境与安全工程问题的应用实例及其效果进行了述评。指出环境与工程地球物理技术应用领域广泛,但存在发展瓶颈,并对该技术的创新发展趋势进行了展望,以促进其发展,为解决近地表环境与工程安全问题提供依据。
Environmental and engineering geophysics is a new interdisciplinary subject developed by the integration of ecological safety environmental science and geophysics.Taking the environmental and geophysical papers published in the Journal of Engineering Geophysics in 2016 and 2017 as an example,this paper analyzes traditional earthquake,electric,electromagnetic and geological radar,nuclear magnetic resonance,seismic imaging,seismic tomography,electromagnetic wave CT Law,TSP geological prediction method and other new geophysical methods in the field of environmental and engineering safety.It also analyzes the problems in landslides,karst,mining goaf,tunnel design and construction geological prediction,and engineering quality and safety testing and other environmental and engineering problems.A technical example of the problem and its effects are reviewed.The conclusion is that the application of environmental and engineering geophysical techniques is wide.The development of environmental and engineering geophysical techniques is in bottlenecks.The reasons are analyzed.The paper also prospects innovation trends of environmental and engineering techniques.The present research has the significance of promoting the development of environmental and engineering geophysical techniques,and providing a basis for solving near-surface environmental and engineering safety issues.
Environmental and engineering geophysics is a new interdisciplinary subject developed by the integration of ecological safety environmental science and geophysics.Taking the environmental and geophysical papers published in the Journal of Engineering Geophysics in 2016 and 2017 as an example,this paper analyzes traditional earthquake,electric,electromagnetic and geological radar,nuclear magnetic resonance,seismic imaging,seismic tomography,electromagnetic wave CT Law,TSP geological prediction method and other new geophysical methods in the field of environmental and engineering safety.It also analyzes the problems in landslides,karst,mining goaf,tunnel design and construction geological prediction,and engineering quality and safety testing and other environmental and engineering problems.A technical example of the problem and its effects are reviewed.The conclusion is that the application of environmental and engineering geophysical techniques is wide.The development of environmental and engineering geophysical techniques is in bottlenecks.The reasons are analyzed.The paper also prospects innovation trends of environmental and engineering techniques.The present research has the significance of promoting the development of environmental and engineering geophysical techniques,and providing a basis for solving near-surface environmental and engineering safety issues.
引文
[1]郑重,赵云胜,张卫中,等.改进的模糊层次分析法在采动滑坡稳定性影响因素评价中的应用[J].安全与环境工程,2016,23(5):109-112.
[2]徐伟,葛华,张海涛,等.基于模糊综合评判法的区域斜坡稳定性评价——以普格县城某区域为例[J].安全与环境工程,2016,23(4):33-38,50.
[3]廖婧,潘以恒,吴丽清,等.基于MapGIS安平港安平港组件式开发的河南省滑坡监测预警系统设计与实现[J].安全与环境工程,2016,23(5):126-132.
[4]王芳,殷坤龙,桂蕾,等.万州区滑坡灾害风险管理对策[J].安全与环境工程,2017,24(5):31-36.
[5]宋英杰,陈文强,李长冬.抗滑桩加固后边坡稳定性评价与桩位优化研究进展[J].安全与环境工程,2016,23:(5):43-54.
[6]许华丽,肖玉林,胡雄武,等.并行电阻率法在滑坡体地质调查中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(5):570-573.
[7]何清立,李霄龙,王志勇.高密度电法在滑坡地质灾害勘查治理中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):99-104.
[8]马国凯,李振宇.综合物探技术在滑坡监测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(2):191-195.
[9]罗传华,昌彦君,李志华,等,频谱激电法在铜陵市某滑坡地段滑动面勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):26-30.
[10]刘黎,梁红波,滑玉琎,等.井地地震CT在岩画山体完整性评价中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):71-76.
[11]王萌,王珺璐,沈效群,等.基于多维分形理论的地质灾害地球物理调查[J].工程地球物理学报,2016,13(2):202-207.
[12]刘智,张继文,于永堂,等.高密度电法在黄土高填方工程中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(1):88-93.
[13]郑王琼.硇洲岛三维海水入侵数值模拟及预测研究[J].工程地球物理学报,2016,14(3):371-378.
[14]韩晓飞,董斌,史双双,等.1815年平陆6(3/4)级地震两种地震烈度对比研究以及震源地现今地震环境浅析[J].工程地球物理学报,2016,13(2):241-244.
[15]田清朝,万军伟,黄琨,等.高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测[J].安全与环境工程,2016,23(5):13-19.
[16]彭超.地震映像法与高密度电法在岩溶塌陷勘察中的联合应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):60-63.
[17]段春龙,杨亚磊.电磁波CT技术在岩溶勘查和注浆检测方面的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(4):435-441.
[18]牟元存,蒋良文,王光权,等.复杂干扰环境下的地震映像法基底隐伏岩溶探测图像特征分析[J].工程地球物理学报,2017,14(3):319-325.
[19]陈清.高密度电法与跨孔层析成像在岩溶探测中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(4):427-434.
[20]徐洪苗,胡俊杰,彭青阳,等.瞬变电磁法在岩溶地区地基勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):206-210.
[21]陈立波,张迪,李灵瑞,等.综合物探方法在桂林冶金厂岩溶勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):196-201.
[22]胡俊杰.高密度电法在岩溶地区桥梁基础勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):304-306.
[23]陈松,陈长敬,李小彬,等.充电法和高密度电法在典型岩溶区勘查中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(1):6-12.
[24]郑燕青,彭亚,邱姜欣,等.高密度电法在水坝岩溶空洞探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):285-288.
[25]何国全.高密度电阻率法在岩溶探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):175-178
[26]刘占兴,夏方华,刘明.电阻率测深法在三河市地质灾害调查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):238-242.
[27]朱紫祥,胡俊杰.高密度电法在岩溶地区溶洞勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(3):290-293.
[28]刘永锋,游连强,叶佩.综合电法在贵州岩溶地区地下水勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(3):294-299.
[29]肖志广,潘广山,刘圣彪,等.侧扫声呐在海底管道路由调查中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(5):627-631.
[30]林朝旭.高精度水域地震反射波法在厦门海域工程勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):52-59.
[31]韩孝辉,薛玉龙,陈文.海南感城近海工程地质特征研究[J].工程地球物理学报,2016,14(1):69-76.
[32]刘庆丽,殷坤龙,刘磊.三舟溪滑坡在非汛期增加库水位下降速率对其稳定性的影响[J].安全与环境工程,2016,23(2):102-109.
[33]孙礼钊,郑琳,包伟力,等.高密度电阻率法在某水库南堤渗漏探测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(5):574-579.
[34]黄晓应.平硐综合物探在双曲拱坝坝肩深卸荷勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(4):502-506.
[35]刘浩,陈再谦,王平易,等.贵阳地铁车站围护桩施工路面塌陷原因分析及处理措施[J].工程地球物理学报,2017,14(4):496-501.
[36]李小重,李庆庆,郭士礼,等.路面沉陷变形综合检测方法应用效果与分析[J].工程地球物理学报,2017,14(5):601-605.
[37]彭青阳.综合物探方法在地面塌陷勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):31-36.
[38]龚术,张智.高密度电阻率法在高速公路不良地质体勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(6):765-774.
[39]刘华瑄,姜静,刘东甲,等.承台垫层对桩基低应变检测的影响[J].工程地球物理学报,2016,13(5):678-683.
[40]曹慧珺,孙巍,龚育龄,等.冲击回波法在桥梁预应力管道灌浆质量检测中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(5):578-585.
[41]王粤,龚育龄,刘羽.可控源音频大地电磁测深法在甘肃北山预选区选址工作中的应用分析[J].工程地球物理学报,2016,13(1):109-115.
[42]赵超,马俊超,万黎明,等.基于层次可拓分析法的采空区塌陷危险性评价研究[J].安全与环境工程,2016,23(6):35-40.
[43]李树军,张国,张旭东,等.分布式高密度电法在浅埋采空区调查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):231-237.
[44]赵伟锋.瞬变电磁在勘察煤矿采空区中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):179-183.
[45]章雪松,钟宙灿,张展,等.探地雷达与高密度电阻率法在采矿空洞探测中的综合应用[J].工程地球物理学报,2017,14(5):606-611.
[46]白永利.应用综合物探技术对小煤窑破坏区的探查分析[J].工程地球物理学报,2016,13(1):130-134.
[47]郭建敏,李鹏.复杂山地煤矿采区三维地震勘探采集方法研究[J].工程地球物理学报,2017,14(3):326-332.
[48]王扬州,邢涛,孙文斌,等.地面及矿井井下瞬变电磁法探测矿井老窑水的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):453-458.
[49]代凤强.瞬变电磁法探测煤层顶板岩层赋水性的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):225-230.
[50]邱卫忠,张辉,唐新功,等.煤田积水采空区井地电位法三维有限差分正演模拟[J].工程地球物理学报,2016,13(2):149-154.
[51]王宗旭.综合物探在采空区铁路选线中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(6):744-749.
[52]罗建刚,苟海瑞,金胜,等.EH-4电磁成像系统在公路隧道工程勘察中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):443-448.
[53]巩建军,邓居智,陈辉,等.高密度电阻率法在高速公路隧道勘察中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):429-434.
[54]周文龙,席超强,胡泽安,等.利用并行电阻率法探测隧道施工地质条件[J].工程地球物理学报,2016,13(2):166-169.
[55]黄日华,朱通,廖文鹏,等.音频大地电磁测深在某隧道工程中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):211-216.
[56]邹威波,陈书平,杜勇立,等.超声波平测法在隧道二衬裂缝检测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(6):733-738.
[57]海洋.提高地质雷达在隧道衬砌检测中的准确性研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):553-560.
[58]雷凯,郑江波.TSP超前地质预报在城市轨道交通暗挖隧道中的研究与应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):99-104.
[59]朱海龙.影响TSP203隧道超前地质预报系统探测准确度的因素研究[J].工程地球物理学报,2016,13(1):82-87.
[60]刘广亮.瑞利波技术在煤矿地质构造超前探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):361-366.
[61]田清朝,万军伟,黄琨,等.高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测[J].安全与环境工程,2016,23(5):13-19.
[62]郭威,陈秋南,阳跃朋,等.基于贝叶斯网络的岩溶隧道涌水风险评估[J].工程地球物理学报,2017,14(1):20-25.
[63]晏月平,张叶鹏.早期坑地道人防工程地质隐患特点及综合勘测[J].工程地球物理学报,2016,13(5):666-671.
[64]孙宗龙,潘仕海,崔恒哲.高密度电阻率法在防空洞勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(4):449-452.
[65]胡祥云,杨迪坤,刘少华,等.环境与工程地球物理的发展趋势[J].地球物理学进展,2006,21(2):598-604.
[2]徐伟,葛华,张海涛,等.基于模糊综合评判法的区域斜坡稳定性评价——以普格县城某区域为例[J].安全与环境工程,2016,23(4):33-38,50.
[3]廖婧,潘以恒,吴丽清,等.基于MapGIS安平港安平港组件式开发的河南省滑坡监测预警系统设计与实现[J].安全与环境工程,2016,23(5):126-132.
[4]王芳,殷坤龙,桂蕾,等.万州区滑坡灾害风险管理对策[J].安全与环境工程,2017,24(5):31-36.
[5]宋英杰,陈文强,李长冬.抗滑桩加固后边坡稳定性评价与桩位优化研究进展[J].安全与环境工程,2016,23:(5):43-54.
[6]许华丽,肖玉林,胡雄武,等.并行电阻率法在滑坡体地质调查中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(5):570-573.
[7]何清立,李霄龙,王志勇.高密度电法在滑坡地质灾害勘查治理中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):99-104.
[8]马国凯,李振宇.综合物探技术在滑坡监测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(2):191-195.
[9]罗传华,昌彦君,李志华,等,频谱激电法在铜陵市某滑坡地段滑动面勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):26-30.
[10]刘黎,梁红波,滑玉琎,等.井地地震CT在岩画山体完整性评价中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):71-76.
[11]王萌,王珺璐,沈效群,等.基于多维分形理论的地质灾害地球物理调查[J].工程地球物理学报,2016,13(2):202-207.
[12]刘智,张继文,于永堂,等.高密度电法在黄土高填方工程中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(1):88-93.
[13]郑王琼.硇洲岛三维海水入侵数值模拟及预测研究[J].工程地球物理学报,2016,14(3):371-378.
[14]韩晓飞,董斌,史双双,等.1815年平陆6(3/4)级地震两种地震烈度对比研究以及震源地现今地震环境浅析[J].工程地球物理学报,2016,13(2):241-244.
[15]田清朝,万军伟,黄琨,等.高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测[J].安全与环境工程,2016,23(5):13-19.
[16]彭超.地震映像法与高密度电法在岩溶塌陷勘察中的联合应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):60-63.
[17]段春龙,杨亚磊.电磁波CT技术在岩溶勘查和注浆检测方面的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(4):435-441.
[18]牟元存,蒋良文,王光权,等.复杂干扰环境下的地震映像法基底隐伏岩溶探测图像特征分析[J].工程地球物理学报,2017,14(3):319-325.
[19]陈清.高密度电法与跨孔层析成像在岩溶探测中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(4):427-434.
[20]徐洪苗,胡俊杰,彭青阳,等.瞬变电磁法在岩溶地区地基勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):206-210.
[21]陈立波,张迪,李灵瑞,等.综合物探方法在桂林冶金厂岩溶勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):196-201.
[22]胡俊杰.高密度电法在岩溶地区桥梁基础勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):304-306.
[23]陈松,陈长敬,李小彬,等.充电法和高密度电法在典型岩溶区勘查中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(1):6-12.
[24]郑燕青,彭亚,邱姜欣,等.高密度电法在水坝岩溶空洞探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):285-288.
[25]何国全.高密度电阻率法在岩溶探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):175-178
[26]刘占兴,夏方华,刘明.电阻率测深法在三河市地质灾害调查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):238-242.
[27]朱紫祥,胡俊杰.高密度电法在岩溶地区溶洞勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(3):290-293.
[28]刘永锋,游连强,叶佩.综合电法在贵州岩溶地区地下水勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(3):294-299.
[29]肖志广,潘广山,刘圣彪,等.侧扫声呐在海底管道路由调查中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(5):627-631.
[30]林朝旭.高精度水域地震反射波法在厦门海域工程勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(1):52-59.
[31]韩孝辉,薛玉龙,陈文.海南感城近海工程地质特征研究[J].工程地球物理学报,2016,14(1):69-76.
[32]刘庆丽,殷坤龙,刘磊.三舟溪滑坡在非汛期增加库水位下降速率对其稳定性的影响[J].安全与环境工程,2016,23(2):102-109.
[33]孙礼钊,郑琳,包伟力,等.高密度电阻率法在某水库南堤渗漏探测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(5):574-579.
[34]黄晓应.平硐综合物探在双曲拱坝坝肩深卸荷勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(4):502-506.
[35]刘浩,陈再谦,王平易,等.贵阳地铁车站围护桩施工路面塌陷原因分析及处理措施[J].工程地球物理学报,2017,14(4):496-501.
[36]李小重,李庆庆,郭士礼,等.路面沉陷变形综合检测方法应用效果与分析[J].工程地球物理学报,2017,14(5):601-605.
[37]彭青阳.综合物探方法在地面塌陷勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):31-36.
[38]龚术,张智.高密度电阻率法在高速公路不良地质体勘探中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(6):765-774.
[39]刘华瑄,姜静,刘东甲,等.承台垫层对桩基低应变检测的影响[J].工程地球物理学报,2016,13(5):678-683.
[40]曹慧珺,孙巍,龚育龄,等.冲击回波法在桥梁预应力管道灌浆质量检测中的应用分析[J].工程地球物理学报,2017,14(5):578-585.
[41]王粤,龚育龄,刘羽.可控源音频大地电磁测深法在甘肃北山预选区选址工作中的应用分析[J].工程地球物理学报,2016,13(1):109-115.
[42]赵超,马俊超,万黎明,等.基于层次可拓分析法的采空区塌陷危险性评价研究[J].安全与环境工程,2016,23(6):35-40.
[43]李树军,张国,张旭东,等.分布式高密度电法在浅埋采空区调查中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):231-237.
[44]赵伟锋.瞬变电磁在勘察煤矿采空区中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(2):179-183.
[45]章雪松,钟宙灿,张展,等.探地雷达与高密度电阻率法在采矿空洞探测中的综合应用[J].工程地球物理学报,2017,14(5):606-611.
[46]白永利.应用综合物探技术对小煤窑破坏区的探查分析[J].工程地球物理学报,2016,13(1):130-134.
[47]郭建敏,李鹏.复杂山地煤矿采区三维地震勘探采集方法研究[J].工程地球物理学报,2017,14(3):326-332.
[48]王扬州,邢涛,孙文斌,等.地面及矿井井下瞬变电磁法探测矿井老窑水的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):453-458.
[49]代凤强.瞬变电磁法探测煤层顶板岩层赋水性的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):225-230.
[50]邱卫忠,张辉,唐新功,等.煤田积水采空区井地电位法三维有限差分正演模拟[J].工程地球物理学报,2016,13(2):149-154.
[51]王宗旭.综合物探在采空区铁路选线中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(6):744-749.
[52]罗建刚,苟海瑞,金胜,等.EH-4电磁成像系统在公路隧道工程勘察中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):443-448.
[53]巩建军,邓居智,陈辉,等.高密度电阻率法在高速公路隧道勘察中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):429-434.
[54]周文龙,席超强,胡泽安,等.利用并行电阻率法探测隧道施工地质条件[J].工程地球物理学报,2016,13(2):166-169.
[55]黄日华,朱通,廖文鹏,等.音频大地电磁测深在某隧道工程中的应用[J].工程地球物理学报,2017,14(2):211-216.
[56]邹威波,陈书平,杜勇立,等.超声波平测法在隧道二衬裂缝检测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(6):733-738.
[57]海洋.提高地质雷达在隧道衬砌检测中的准确性研究[J].工程地球物理学报,2016,13(4):553-560.
[58]雷凯,郑江波.TSP超前地质预报在城市轨道交通暗挖隧道中的研究与应用[J].工程地球物理学报,2017,14(1):99-104.
[59]朱海龙.影响TSP203隧道超前地质预报系统探测准确度的因素研究[J].工程地球物理学报,2016,13(1):82-87.
[60]刘广亮.瑞利波技术在煤矿地质构造超前探测中的应用[J].工程地球物理学报,2016,13(3):361-366.
[61]田清朝,万军伟,黄琨,等.高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测[J].安全与环境工程,2016,23(5):13-19.
[62]郭威,陈秋南,阳跃朋,等.基于贝叶斯网络的岩溶隧道涌水风险评估[J].工程地球物理学报,2017,14(1):20-25.
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