【电力行业标准(DL)】 水利水电工程物探规程

DL5010-1992
水利水电工程物探规程
编制说明
总则·
2物探任务
2.1规划阶段的物探任务
2.2可行性研究阶段的物探任务
2.3初步设计阶段的物探任务
2.4技施设计阶段的物探任务
2.5其他物探任务
2.6物探工作任务书与计划书
3物探方法与技术
3.1电法勘探
3.2地震勘探bzxz.net
3.3微重力勘探
放射性勘探
3.5水声勘探
3.6弹性波测试
3.7测井
物探方法的综合应用
覆盖层的探测
隐伏构造破碎带的探测
岩溶探测
水文地质调查及水文地质参数的测定4.4
基岩风化层的探测
滑坡体探测
软弱夹层的探测
4.8岩（土）体物理力学参数的测定4.9地下洞室围岩及地基岩体质量检测4.10坝址和主要建筑物区的环境放射性检测4.11桩基检测…
5物探成果报告
5.1成果报告的编写
5.2成果报告的审查与提交
附录A仪器设备的使用与维护
：206
：279
：279
附录B有关操作方法的规定
附录C计算公式及计算图表
附录D物性参数表
物探应用一览表
附录E
图式图例·
附录F
附录G地震勘探爆炸工作安全条例附录H放射性同位素与射线装置放射防护条例.附加说明
条文说明
能源部
中华人民共和国
水利部
关于颁发《水利水电工程物探规程》DL5010一1992电力行业标准的通知能源技（1992）279号
由水利水电规划设计总院组织、黄委勘测规划设计院等六个单位编制完成的电力行业标准《水利水电工程物探规程》，已经能源部、水利部审查批准，现予以发布。自一九九二年十二月一日起实施。标准编号为DL5010一1992。请将执行中的问题和意见，告水利水电规划设计总院。1992年8月3日
编制说明
本规程是根据原水利电力部水利水电建设总局（86）水建勘字第6号通知进行编制的。本规程由黄河水利委员会勘测规划设计院、水利水电规划设计总院勘测处、松辽水利委员会勘测公司、成都勘测设计院、贵阳勘测设计院、广东省水利电力勘测设计院等6个单位组成编写组进行编写。
本规程编制过程中，编写组在水利水电规划设计总院的组织下，得到全国各水利水电勘测设计单位的积极支持与配合，进行了认真的调查研究，总结了建国以来水利水电工程物探的实践经验，吸取了国内外近年来的一些技术成果。并参考了原水利电力部于1982年颁发试行的《水文地质工程地质物探规程》。在编制过程中，曾于1986年10月向各水利水电勘测设计单位印发了规程编写提纲（征求意见稿）；为了更好地总结工程物探经验，于1987年8月召开了工程物探专题技术经验交流会；规程初稿编制完成后，于1988年4月23日由原水利水电规划设计管理局以（88）水规勘便字第10号文通知各水利水电勘测设计院广泛征求意见，并于同年7月在郑州召开了《水利水电工程物探规程》初稿讨论会；1989年3月在北京由水利水电规划设计管理局主持召开了本规程送审稿研讨会。1989年10月21日至25日在郑州由能源部、水利部水利水电规划设计总院主持召开了《水利水电工程物探规程》送审稿审查会。
本规程条文说明是按规程正文的章、节顺序编写的，但由于正文中有些条文及附录内容比较简明，不必赞述，故条文说明中的顺序不尽衔接。为便于有关人员在使用本规程时，对条文的规定能正确的理解和执行，特编制了本规程说明，以供对照查阅。
《水利水电工程物探规程》编写组203
1.0.1物探是水利水电工程地质勘察的重要方法之一。为了统一水利水电工程物探技术要求，充分发挥工程物探在水利水电勘测中的作用，加快勘测速度，提高勘测质量，讲求经济效益，特制定本规程。
本规程是根据水利水电系统现有的物探技术水平，并在总结生产实践经验的基础上，以利用综合物探方法解决水文地质及工程地质问题为目的而进行编制的。1.0.2目前应用于水利水电工程勘测中的物探方法有：电法勘探、地震勘探、微重力勘探、放射性勘探、水声勘探、弹性波测试及测井等。在地质勘测中，应充分利用综合物探并合理选择和使用有关的物探方法，以提高工作效率和地质资料成果质量。1.0.3物探工作的程序一般是：接受任务、搜集资料、现场踏勘、编制计划（或技术大纲）、方法试验、外业生产、内业整理、提交成果。遇特殊情况，也可以简化上述工作程序。物探方法的应用具有一定的条件性和局限性。因此，对本规程中所提到的某些物探任务，经现场踏勘或初步试验论证，如果认为不具备物性前提和探测条件时，可向上级或任务委托单位提出修改勘探方法的意见和建议。1.0.4在工作过程中，物探与地质、钻探等专业要密切协作，物探人员应及时向地质人员了解有关的地质资料，为物探工作布置和资料解释创造必要条件，并根据需要与地质人员协商布置必要的钻孔、平洞或坑槽进行验证和物性测试。在工作中，物探人员应及时提供中间资料，供地质人员参考使用；外业工作结束后，应进一步做好资料的分析整理，按计划要求时间提出物探成果报告。
1.0.5物探资料的解释推断，应从已知到未知，先易后难，从点到面，点面结合。在反复对比分析中，研究各种异常现象，并随时与地质人员研究所发现的问题，得出尽可能正确的地质结论。
1.0.6物探野外工作中的测点和测线的测量工作，应按《水利水电工程测量规范》“地质勘察测量”中的有关规定执行。
1.0.7本规程适用于水利水电工程勘察的物探工作。2物探任务
2.1规划阶段的物探任务
2.1.1物探是规划阶段的主要勘测方法之一。一般以电法勘探和地震勘探为主，配合地质测绘进行较大范围的地质调查。其基本任务有：（1）了解库区大滑体的厚度和范围。（2）了解库区及坝址区松散地层中的地下水位以及地下水与河水的补排关系（3）了解坝址区河床及两岸和其他水工建筑物基础的覆盖层厚度，以及是否分布有古河道、深槽。
（4）了解坝址区和其他水工建筑物区基岩风化层厚度。204
（5）了解坝址区及其他水工建筑物区隐伏大断层的分布情况。（6）利用坝址区钻孔进行综合测井，了解岩性分层、岩体完整性，以及有无软弱夹层存（7）配合其他勘探手段，进行大然建筑材料的普查。2.2可行性研究阶段的物探任务
2.2.1可行性研究阶段的物探工作，应在规划阶段勘测工作的基础上，综合应用各种物探方法，调查库区、坝址区及其他水工建筑物区的主要地质问题。其基本任务有：（1）调查库区大滑体的厚度和体积。（2）调查库区及坝址区渗漏地段，以及松散地层中地下水位，地下水与河水的补排关系。在钻孔中测定水文地质参数和地下水运动情况。（3）调查坝址区及其他水工建筑物区的覆盖层厚度（包括覆盖层分层），河谷基岩形态、深槽位置。
（4）调查坝址区及其他水工建筑物区的基岩风化层厚度。（5）调查坝址区及其他水工建筑物区隐伏大断层的走向与延伸情况。（6）在钻孔中测定软弱夹层、断层、破碎带的情况。（7）调查岩溶发育情况。
（8）利用平洞、钻孔进行岩土体弹性波参数的测定。（9）必要时，进行坝址区及其他水工建筑物区环境放射性强度检测。（10）配合其他勘探手段，进行天然建筑材料的初查。2.3初步设计阶段的物探任务
2.3.1初步设计阶段的物探工作，是在可行性研究阶段工作的基础上，根据坝址、库区及其他水工建筑物部位，需要查明的主要工程地质问题，综合应用多种物探方法，并配合地质、勘探，充分利用钻孔、平洞、探坑和探槽，进行各种物理力学参数的测定，为工程地质评价提供数据。其基本任务有：（1）查明坝址区及其他水工建筑物区的覆盖层厚度和分层，对深厚覆盖层坝基进行纵横波速度的跨孔测试。
（2）查明坝址区及其他水工建筑物区的基岩风化层厚度，并利用钻孔对岩体风化带、卸荷裂缝带和断层破碎带的物理力学性质进行测定。（3）利用钻孔测定各岩层的纵横波速度、密度、孔隙度、松散地层的干容重，探测软弱夹层或泥化夹层的部位，查明渗漏带、含水层位置及层间补给情况。（4）利用平洞、竖井、探坑、探槽，测定岩体的纵、横波速度、各向异性系数，并求得泊松比、动弹性模量等参数。
（5）利用单孔或跨孔，配合其他勘测手段进行灌浆试验效果检查。6）进行岩溶洞穴空间分布位置的探测。2.4技施设计阶段的物探任务
2.4.1技施设计阶段的物探工作，是在初步设计阶段的工作基础上，为技施设计或试验研究专门性问题和需要详细查明的地质问题而进行的物探工作。其基本任务有：205
（1）对地下洞室围岩进行弹性波测试及松弛带的测定。（2）坝基建基面、建筑物基础和地基固结灌浆效果的检测。（3）为水电站厂房、变电站及输电线路测定接地电阻。（4）其他专题勘察需要进行的物探工作。2.5其他物探任务
2.5.1除上述任务以外的其他任务是：（1）地下水资源的调查和评价。（2）厂址、桥址、涵闸、路基、港口码头及城市建设的地基探测，以及岩土体物理力学参数的测定。
（3）高层建筑、大型厂房和工程建设的桩基质量检测及卓越周期的测定。（4）已建堤坝渗漏地段的调查。（5）大坝混凝土浇注的强度检测。2.6物探工作任务书与计划书
2.6.1物探工作任务书由上级计划管理部门下达或协作单位提出。2.6.2物探工作计划书（或物探技术大纲)应根据任务书要求，在搜集和认真分析研究测区和测区附近可引用的地质一一物性资料的基础上，结合实际情况由物探队编写并组织实施。2.6.3物探工作计划书（或物探技术大纲）应包括下列内容：（1）任务、目的与要求。
2）测区的地形、地质简况及地球物理特点。(3）野外工作方法与技术。
工作布置原则及测网密度；
按工作程序叙述计划的工作方法及技术；工序管理、质量保证体系及安全措施。（4）应提交成果资料的内容和时间。（5）计划工作量及生产进度安排。（6）工作布置图。
3物探方法与技术
3.1电法勘探
在水利水电工程勘测中，电法勘探的种类及应用：（1）电阻率法。其中电测探法主要用于探测地层、岩性在垂直方向的电性变化，解决与深度有关的地质问题，如基岩面、地层层面、地下水位、风化层面埋藏深度；电剖面法用于探测地层、岩性在水平方向的电性变化，解决与平面位置有关的地质问题，如断层、岩层接触界面位置。
（2）自然电场法。用于探测地下水流向，探测堤坝渗漏地段，寻找不同岩性接触界面。条件有利时，可测定抽水影响半径，了解破碎带或岩溶洞穴分布情况。206
（3）充电法。用于钻孔或水井中测定地下水流向流速，了解低阻地质体的分布范围和形（4）激发极化法。用于寻找地下水，与电阻率法配合可圈定含水的古河道、古洪积扇、岩溶洞穴、断层破碎带的分布范围和确定含水层的埋藏深度，评价含水层的富水程度。（5）甚低频法。用于探测低阻地质体，如含水构造带、断层、有电性差异的岩体接触带和地下暗河等，以及探测地下金属管道。3.1.1应用条件
3.1.1.1应用电法勘探的有利条件：电法勘探的有利条件是：地形平缓，接地良好，覆盖层薄，被探测目的层或地质体有定的宽度、厚度及延伸规模，并且与相邻岩层有显著的电性差异；各岩层及地质体电性稳定；电性分界面与地质分界面相一致；被探测目的层或地质体上方没有极高阻或极低阻的屏蔽层；测区内没有工业游散电流或大地电流的干扰；水上工作时，水流速度较缓。（1）电阻率法：
电测深法：地电层次不多，被探测的各层有一定厚度；有一定数量的中间层电阻率资料，基岩面或被探测岩层层面与地面交角小于20°；电剖面法：要求被探测的地质电性界面是陡倾角，与地面交角要大于30°。（2）自然电场法：地下水埋藏不太深，渗漏速度较大，不同岩性间有较大的接触电位差。
(3）充电法：含水层埋藏深度小于50m，地下水流速大于1m/d，水的电阻率大于152m，围岩电阻率大于502m，钻孔中的金属套管在地下水位以上。（4）激发极化法：在固一液相界面上有明显的离子交换的电化学反应和电动效应，在测区内金属矿物、煤层、石墨、碳化岩层含量较少。（5）甚低频法：被探测地质体的电阻率远低于覆盖层或围岩的电阻率，且埋藏深度小于30m。
3.1.2仪器主要技术要求
3.1.2.1电法勘探仪器应分别达到以下主要技术要求：（1）对同一电位差进行测量时，同一测程两次观测，相邻测程观测以及多台仪器观测结果之间的相对误差均应满足如下要求：在1～3mV档：相对误差小于3%；在10～1000mV档：相对误差小于1.5%。(2）改变测程时，激电参数测量结果的相对误差小于5%。（3）甚低频仪器电压灵敏度应达到1μV，输人端短路时，噪音应小于1μV。（4）仪器输入阻抗：电子自动补偿仪大于8M2，激发极化仪大于25MQ2；甚低频仪器大于1MQ。
（5）电子自动补偿仪及极化仪的绝缘和防潮性能良好，AB、MN与外壳之间的绝缘电阻应大于300MQ。
（6）电子自动补偿仪及激发极化仪的屏蔽性能，当人体与仪器外壳接触时，感应电位差应小于0.02mV。
3.1.2.2仪器电源及野外电法勘探供电电源所用的干电池，领用新品时，要求开路电压与额定值之差小于额定值的5%；短路电流大于额定值的三分之二。电源检查的方法与规定见207
附录A。
3.1.2.3陆上工作供电使用铁电极，测量使用铜电极，水上或冰上工作使用铅电极。3.1.2.4室内检查不极化电极极差必须小于1mV。3.1.2.5导线的绝缘电阻要求大于2MQ/L（L为导线长度的公里数）。3.1.3外业工作
物探点的联测工作
3.1.3.1电法勘探的电测深点，电测深剖面及各种电面的端点和转折点，较大的地面坡度转折点，自然电场部面以外的基点，充电法的充电点，主要异常点，均应测定坐标。在水域勘探时可用经纬仪交会或红外线测距仪定位。联测结果应使展在地形图上的平面误差不得超过2mm，高程误差不得超过0.5m。测网布置及比例尺的确定
3.1.3.2测网密度主要由已有地质资料估计的被探测对象的大小、埋深、电性断面的变化规律和任务要求来决定，而不应单纯以勘探阶段来决定。3.1.3.3测线布置应尽量垂直于被探测对象的走向，并尽可能避免地形地物等干扰因素的影响，当探测对象有不同走向时，主要的测线应垂直于总的平均走向，对不同的走向地段，再布置不同方向的辅助测线。
3.1.3.4电测深测网布置的一般要求是：（1）在地质勘探线上，应尽量布置电测深剖面和孔旁电测深点。（2）相邻电测深点的间距一般不小于主要探测对象埋深的一半，如果在探测埋藏较深对象的同时，有必要详细探测浅部对象，可在上述测网内用小极距电测深加密。（3）当探测地质体或断层时，在平面图上至少有两个相邻电测深点上能有清楚的反映。（4）面积性电测深工作，常用作图比例尺和测网密度的关系，如表3.1.3。表3.1.3常用作图比例尺与测网密度关系勘测阶段
规划阶段坝址区
可行性研究阶段库区
可行性研究阶段坝址区
初步设计阶段库区
初步设计阶段坝址区
比例尺
1:50000
1:25000
1:1000
1:5000
1:2000
1:1000
测线间距(m）
500~2000
250~1000
100~400
50~200
距(m)
500~1000
250~500
100~200
50~100
20 ~ 40
电测深成果比例尺的选择，应使图件上测深点距一般在1～4cm，平均1～8cm2有一测点。
3.1.3.5各种电剖面法测网布置的一般要求是：至少有2～3条剖面通过异常地段，其中每一条剖面上至少有35个测点表现出该异常。剖面线间距视被探测对象的埋深情况而定，成果图比例尺的选择，应使图件上剖面线间距为1～4cm，点距为0.25～1cm。3.1.3.6用充电法测定地下水流向流速时，以孔口为中心，在地表布置8（或12）条，方向夹角为45°（或30°）辐射状测网。3.1.3.7用激发极化法进行勘探时，一般同时进行电阻率法测量，其测网布置、装置形式的基本要求与电阻率法相同。
极距、基点和发射台选择
3.1.3.8电测深法的极距选择应符合下列要求：（1）供电电极距系列，一般应使各电极距在双对数坐标纸上沿电极距坐标轴较均匀地分布，相邻电极距比值在1.2～1.8之间，地电断面较简单时可使用较大比值，地电断面较复杂时，应采用较小比值。当使用量板法进行定量解释时，相邻电极距在62.5mm模数对数坐标上相距5～15mm；当使用电子计算机进行定量解释时，一般采用电算程序所设计的极距系列，在曲线的极值点、拐点和畸变点附近可适当加密极距。（2）最小供电电极距以获得第一电性层的电阻率为原则，一般为AB/2=1.5m；最大供电电极距，一般应符合下列要求：当底部电性标志层电阻率为“无限大”时，应使在电测深曲线后支呈45°上升的渐近线上不少于3个读数点。
当底部电性标志层电阻率为有限值时，应使在电测深曲线后支反映标志层的上升或下降曲线的“拐点”后不少于3个读数点。(3）测量电极距MN与供电电极距AB的比值，一般保持在1/3～1/30之间。（4）三极或联合电测深的无穷远供电电极C，应尽量位于MN中垂线上，当OC方向偏离MN中垂线5°以内时，应使OC大于最大供电电极距OA或OB的5倍；当受客观条件限制，不能使C极位于MN垂线上时，OC应随偏离角度的增大而增大，使C极产生的影响在所测得的视电阻率中产生的误差小于2%，OC的计算方法见附录C。3.1.3.9电剖面法的极距选择须通过实地试验确定，一般应符合下列要求：（1）当探测对象埋深（H）较大时，供电电极距对称四极法的AB，三极或联合剖面法的OA、OB或偶极距OO，一般取探测对象埋深的3～5倍。当覆盖层电阻率较低时，应采用较大的供电电极距。
（2）当表层电性不均匀影响严重时，MN不能太小，但也不应大于号AB。（3）MN一般应等于点距，不得大于两倍点距。3.1.3.10用充电法测定地下水流向流速时，应将充电点A极置于孔内待测含水层中部和电解质食盐袋串在一起，并始终保持饱和状态，“无穷远”B极置于离孔口不小于待测含水层深度15～20倍的良好接地处。测量电极（N）固定在经钻孔且与估计水流方向一致的上游某点。测量电极（N）在其他各测线上移动，寻找等电位点。确定固定电极（N）位置原则如下：（1）地形平缓、地层单一时，NO一般约等于待测含水层深度。当钻孔中地下水位以下有金属套管时，应将NO增至AO的2～3倍。（2）当地形和地质条件较为复杂时，N极应选在经过孔口的电位剖面曲线斜率较大的地段。
探测低阻地质体时，供电电极A与低阻地质体应接触良好，远供电电极B至供电电极A的距离，一般大于低阻地质体埋深或延伸长度的10倍。当用电位法观测时，N极应位于异常场以外，供电电极B反方向的远处，大于低阻地质体埋深或延伸长度的10倍。3.1.3.11用激发极化法探测时，为了获得尽可能大的二次场电位差，一般采用MN/AB=1/3的温奈尔装置，其相邻电极距比值一般取得较小，以1.2为宜。最大供电电极距AB/209
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