工程物探实验室

实验室简介• 工程物探试验室主要为勘查技术与工程专业的本科学生提供相关的工程物探实验，每年为 120左右的学生提供工程地震、高密度电法、探地雷达、 PS测井、反射波测桩、常时微动、磁法勘探等实验。

• 试验室配有专任课程教师、实验教师多名。专任教师具有丰富的理论知识，从事工程物探教学几十年，并编著有《工程与环境地震勘探技术》专业教材，实验教师理论知识基础扎实，实验仪器原理掌握牢固，操作熟练，能较好地满足学生的日常实验内容要求和仪器维护检查。

实验室设备明细仪器名称 型号规格 单价（元） 数量（套） 总价（元） 生产商

工程勘察地震仪 SRS24 189400.0 1 189400.0北京北方波华技术开发

有限公司

工程智能测试仪 RSM24-FD 60000.0 1 60000.0中国科学院武汉岩土力

学研究所

地质雷达 SIR-3000 267000.0 1 267000.0 GSSI公司，美国

地震仪 NZXP型， 24道 360000.0 1 360000.0 Geometrics公司，美国

高密度电法仪 E60D 301050.0 1 301050.0骄鹏科技（北京）有限

公司

质子磁力仪 PM-2 220000.0 4 220000.0骄鹏科技（北京）有限公司

集思宝 GPS定位仪 G310 2600.0 4台 10400.0骄鹏科技（北京）有限公司

摩托罗拉对讲机 A8 3000.0 5对 15000.0骄鹏科技（北京）有限公司

总价 1422850.0

实验室教学服务内容• 工程物探实验室为勘查技术与工程专业的学生提供日常教学实验和生产实习的服务内容。

• 内容包括仪器使用操作步骤、野外工作布置技术、物探数据处理及解释等。

• 具体工程物探实验方法分为工程地震、高密度电法、探地雷达、 PS测井、反射波测桩、常时微动、磁法勘探等。

• 一、地震勘探实验• （ 1）为取得最佳工作参数、掌握地震仪的操作步骤，学会地震勘探野外工作方法技术，现场使用地震仪做好实际技能操作的练习。

• （ 2）学习水平多次叠加的仪器设备、现场工作方法、滚动采集的观测系统。完成 N=24 、 n = 6 的现场多次覆盖观测系统采集工作。

• （ 3）对地震采集的数据，并通过室内地震资料的整理和处理实训练习，掌握地震数据处理技术，获得地震水平叠加时间剖面，并结合实验区地质情况对地震成果剖面进行解释。

• NZXP浅层专业型高精度地震仪，是美国 Geometrics公司设计制造的工程地震仪，广泛用于折射、反射、面波、地震勘探和地震监测。

• 主要技术参数： • 模数转换： 24位接受道数：本机 3 到 64道，可外接采集站扩展动态范围：在 2ms采样， 24位时，达到 144dB系统， 110dB瞬态测量畸变： 2mS采样 1.75-20 kHz ， 0.0005%通频带： 1.75-20kHz，更低频区域可扩展共模抑制： >100dB（≤ 100Hz ， 36dB）道间串音： -125dB 23.5Hz, 24dB, 2mS燥声背景： 2ms ， 36dB, 1.75-20kHz条件下，射频干扰 <0.20μV叠加开关精度：采样率的 1/32最大输入信号： 2.8V PP, 0dB, 177mV PP, 24dB输入阻抗： 20k Ohm, 0.02μf采样间隔： 0.02, 0.03125,0.0625,0.125,0.25,0.5,1.0,2.0,4.0, 8.0,16.0ms相关器：内置用于可控震源的高速硬件相关器还可选用于伪随机震源Minisosie的先导相关器记录长度：标准 16384样点，也可选 65536样点辅助道：可以通过程序设置任意工作道为辅助道或数据道CDP滚动：全部工作道可通过软件实现滚动覆盖大线测试：全波瀑布式检波器噪音监测显示并实时输出，同时指出大线的短路情况数据格式： SEG-2格式， SEG-D格式和 SEG-Y格式操作系统：操作系统采用Windows XPUSB接口： USB接口，可方便接 U盘或活动硬盘工作环境：温度 -5℃至 40℃，防潮，封闭式一体化机箱，坚固抗震，通过MIL810E冲击和振动试验。

小号道激发的地震相遇观测系统原始地震记录

• 二、常时微动测试• 实习目的：• （ 1）常时微动和结构物的卓越周期的观测；• （ 2）常时微动资料的数据处理及解释• 实习内容：• （ 1）常时微动观测方法及仪器使用方法讲解，学习各种测量参数的选择；

• （ 2）在基地至少选择三个观测点进行测量，记录时间选择30秒 ,使用三个通道记录，放大器的灵敏度选择合适的档 ,按要求完成记录文件的存储 ,每个观测点至少观测 6次以上；

•   （ 3）对所测地脉动加速度时程进行傅氏谱分析，得出场地的卓越周期，然后求出北南、东西、垂直三个方向的平均卓越周期值。并把三个点的值取平均值作为该测点的卓越周期。并根据测量的场地卓越周期，初步判定场地的类别。

• 新一代 ROCK系统记录器与上一代 Altus系列• 强震记录器（ ETNA 、 K2）相比，动态范围• 更高、设置灵活、功能强大，并与 ETNA、• K2在使用上完全兼容，方便老用户操作。• Rock系列仪器是全球地震预警与烈度速• 报的领先仪器，其高性能、多通迅兼容、• 多种传感器接入，实时数据稳定快速传输，• 以及支持用户自行编写烈度速报公式及其• 它功能模块的创造性设计，必将创造新一代高性能、高质量、高灵活性的凯尼仪器传奇。• 主要参数：•     通道数选择： 4通道、 8通道• 用途：主要用于地震监测、地震烈度、快速预警、以及结构健康监测。• 动态范围：   200 sps ~127 dB (RMS噪声至 RMS截止，典型值 )• 100 sps ~130 dB (RMS噪声至 RMS截止，典型值 )• 频率响应：   DC to 80 Hz @ 200 sps• 采样率：      1, 10, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 sps• 采集模式：  连续，触发，时窗• 输出数据格式：  带符号位的 24 bit (3 bytes)数据，格式由用户选择• 实时数字输出：  以太网或 RS-232输出数据流• 传感器：加速度计、速度计、位移计、风力计等多种，可内置 ES-T型加速度计• 正常运行温度：   -20° ~ 70°C• 湿度：   0-100% RH (无凝结 )

三向地脉动加速度时程原始记录

• 三、剪切波速测试• 实习目的：• （ 1）学习掌握波速测井工作原理、现场工作方法与技术。• （ 2）学习测井仪的安装、连接、操作方法。• （ 3）认识并掌握记录、井下摆、震源的关系，三者的协调关系。

• （ 4）掌握资料的正确可靠性以及如何排除各种干扰。• （ 5）掌握测井设备的各种参数的意义及设定。• 实习内容：• （ 1）测井方法步骤讲解• （ 2）测井观测技术• 测井设备的连接方法，按要求把井下摆、震源、触发器、测井仪、电源连接好，使整体处于正常工作状态。

• （ 3）测井资料处理及解释

型号 RSM-24FD

操作系统 Windows采样间隔 10μs ～ 65536μs连续可调记录长度 0.5k 、 1k 、 2k 、 4k 、 8k五档可调放大倍数 1 ～ 256倍A/D转换精度 16位浮点放大倍数 8倍通道数 独立 4道带宽 10Hz ～ 12000Hz触发方式 通道、外、内触发等九种模式可选供电模式 ≥交流电：外置镍氢电池 12小时工作温度 -5℃～ +40℃体积 28×25×8cm重量 2.2kg

• 四、地质雷达测试• 地质雷达的认识实训，掌握雷达仪器的基本操作步骤及工作布置，有条件时应用地地质雷达软件处理所测数据；

• 实习目的 :• （ 1）学习了解地质雷达的探测原理和方法 ;• （ 2）了解探地雷达现场采集方法 ;• （ 3）了解探地雷达使用的仪器设备 ;• （ 4）了解探地雷达工作布置、雷达波的形成和波形识别。• 实习内容：• （ 1）掌握雷达操作步骤；• （ 2）地下地质体的雷达点测；• （ 3）测量结果的定性分析和解释。

• 仪器参数：• 单通道实时数字采集处理器探地雷达，操作平• 台为Windows CE；

主机可适配所有高中低频雷达天线，频率范围• 从 16MHz 到 2.6GHz；

存储器： 1G内存。可插标准 CF闪烁内存卡；显示器：强光 8.4”TFT 800X600分辨率， 64K彩显；显示模式：线扫描、示波器式；显示方式：实时彩显，彩色 /灰阶行扫描，变面积 /

• 波形显示，线性扫描方式 中可使用 256 种色源来表示信号的幅度和极性；扫描速率：最高可达 300 线 /秒；样点字节： 8位或 16位；扫描样点数： 256/512/1024/2048/4096/8192；操作模式：须具备连续测量、测量轮、点测三种模式可选；测量范围： 0 ～ 8000ns自选；增益：手动或自动。 1 ～ 5节点 (-20 ～ +800dB可调 )；滤波器：垂直滤波器－有限、无限低通和高通可调。水平滤波器－叠加、背景去除；动态范围： 120dB；尺寸： 315 x 220 x 105mm左右；迭加： 2 ～ 32768个扫描。

SIR-3000雷达仪外观

SIR-3000地质雷达仪测试数据原始资料

• 五、高密度电法实验• 高密度电法的认识实验，掌握Ｅ６０Ｄ高密度电法仪器的基本操作步骤及工作布置。

• 实习目的：• （１）学习高密度电法原理和方法• （２）了解高密度电法现场采集方法、技术。• （３）了解高密度电法现场采集使用的仪器设备。• （４）了解高密度电法观测系统，工作布置。• 实习内容：• 了解高密度电法工作原理和方法 ,掌握仪器操作步骤，对地层结构进行电法勘探，并完成高密度电法实习报告。

•  Ｅ６０Ｄ全系列高密度电法仪的特点：•    （１）系统采用分布式设计，利用 9芯• 电缆，单测线可连 65535个电极； • （２）具有自定义装置形式功能 (二维 )； • （３）具有分档滤波功能； • （４）实时监测供电电流、测量电位曲线； • （５）可屏蔽任意电极不进行数据采集，或剔除与任何一个电极有关的所有数据； 

• （６）数据采集过程中实时显示当前数据点的供电电极、测量电极位置，并且能够随时停止，从任意位置开始进行数据采集；

 Ｅ６０Ｄ高密度电法测试原始资料

• 六、磁法实验• 了解 PM-2磁力仪的基本工作方法，掌握仪器操作步骤，在基地选择一个磁性剖面进行剖面测量，并绘制磁测剖面，进行解释等。

• 实习目的：• 1.了解和认识质子旋进式磁力仪的测量原理和方法、主要结构、辅助设备，各功能键的使用及注意事项；

• 2.并了解磁法勘探的工作布置，仪器的现场采集方法、操作步骤、异常的识别和解释。

• 实习内容：• （１）在实习基地选择一个基点，用仪器实际测量其磁场值，作为磁测异常的起算点；

• （２）在实习基点选择一个磁测剖面（如测量金属管线剖面），在垂直管线方向，按 25米点距进行剖面测量，每一条剖面至少测量 10个点；

• （３）在厘米纸上对测量值绘制磁测异常相对测点的剖面图，并对异常进行简单定性解释；

PM-2质子磁力仪设备

技术指标： 1、测量范围：  25,000-80,000nT 2、测量精度：±1nT 3、分 辨 率：  0.1nT 4、梯度范围：  5,000nT/m

5、存贮数据：  200,000 个读数  6、存贮时间：  10 年 7、液晶显示： 320×240 图型液晶  8、电脑接口： USB 口 ,可直接作为Ｕ盘使用 (WINXP直接驱动 ) 9、RS-232C 串口（ 300-119200 波特率可选）  10、电源电压：内置可充电 4Ah锂电池  11、主机尺寸： 232 x 100 x 145mm 12、传 感 器：直径  70mm ，长  140mm 13、主机重量：包括电池  1.9 公斤  14

、传 感 器：  0.8公斤  15、温度范围：  -10 ℃到  +50 ℃ 应用范围：  1、矿产勘查，如铁矿、铅锌矿、铜矿等  2、配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小，估计矿床规模  3、石油、天然气勘查，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题  4、普查、详查、地质填图  5、航空及海洋磁测的地面日变站  6、断层定位  7、工程勘查，如管线探测等  8、地震前兆监测，火山观测以及其它环境及灾害地质工作  9、小型铁磁物体的探测等 标准配置及选：  1、主机 2、传感器  3、测杆  4、充电器  5、背包  6、手提箱  7、软件及操作手册  8、传感器 （可选件 用于梯度测量）  9、测杆 （可选件， 用于梯度测量 ）  10、标本架（可选件，用于标本测量）

质子磁力仪测试原始资料

科研和社会服务内容• 在科研和社会服务方面，试验室积极开展环境地质灾害的勘查，应用工程物探技术测定地基稳定性、进行工程质量的检测和监测、研究覆盖层、风化带厚度及基岩界面的起伏、探测活断层、测定软弱夹层、岩土动弹性参数测定、波速测定及岩体稳定性评价、解决各种水文及工程地质问题，如高层建筑地基勘察、滑坡调查，岩溶塌陷、地裂缝调查、空洞调查、采空区勘查、地铁、飞机场及各种重型工程地基的调查；古墓探测、工程质量检测等。上述项目的开展极大地提高了学生对物探技术原理的掌握和仪器实际操作、数据处理、解译等方面的能力。

高密度电法实验现场

高密度电法实验现场

地震勘探实验现场

地震勘探实验现场