位于沙特Jeddah（吉達(dá)島）Corniche地區(qū)擬建設(shè)的王國塔場址進(jìn)行地震現(xiàn)場調(diào)查，主要目的是對沙特吉達(dá)港王國塔選址的建筑基礎(chǔ)和地下建筑物施工范圍進(jìn)行地質(zhì)地球物理勘查。

場地地質(zhì)條件為嵌黏土層的灰?guī)r，場地分為2個三聯(lián)孔，孔距10-12m，孔深120m，使用3英寸PVC套管。

應(yīng)用方法

地震鉆孔勘探，包括井孔測斜、單孔波速測試、跨孔波速測試、跨孔層析成像。

技術(shù)路線

選用儀器

井孔測斜

DevProbe 1測斜探頭

DevProbe1測斜探頭適用于測量井孔傾斜情況。其中，三軸磁力計測量井孔的方位，雙軸傾角傳感器測量傾角。探頭完全封閉，具有溫度補(bǔ)償功能。井中震源或接收器的精確XYZ位置，需要通過獲得井孔傾斜方可確定。配套了顯示和存儲井斜數(shù)據(jù)的軟件。

單孔波速測試

錘擊震源

大錘用于在地面激發(fā)生成地震波（P波或S波）。錘柄上綁定有一個壓電觸發(fā)單元，可輸出壓電信號，進(jìn)而被一個小盒子轉(zhuǎn)換為TTL脈沖，向地震儀提供精確的起跳信號。對于深度在100米以內(nèi)的淺層VSP勘探，大錘是合適的震源。

BGK檢波器

BGK3型井中檢波器適用于在干井或充水井中接收P波或S波。BGK3井中檢波器由3個三軸排列的傳感器組成。而BGK7則由6個夾角為30°的水平檢波器和1個垂直檢波器組成。檢波器與井壁耦合的機(jī)制也是充氣氣囊機(jī)制，電動充氣裝置通過凱芙拉材質(zhì)的混合電纜向探頭處注入空氣。為確定檢波器在井中的定向，可借由一個磁性羅盤，其可以顯示與正北方的方位角偏差。檢波器電纜的終端接頭用于連接地震儀。此外，BGK5型檢波器也可用于跨孔波速測試。

跨孔波速測試

IPG5000型脈沖發(fā)生器

IPG5000型脈沖發(fā)生器（原名 IPG1005）為井中震源探頭SBS42和 BIS -SH提供高電壓。存儲能量的電容箱可通過機(jī)械開關(guān)放電。IPG5000可受遙控單元（RCU）控制。RCU允許用戶使用單脈沖或連續(xù)脈沖進(jìn)行作業(yè)。連續(xù)脈沖模式可以手動選擇重復(fù)激發(fā)頻率。RCU連接至地震儀，可發(fā)送精確的時間起跳信號。

BIS-SH井中震源

BIS-SH井中震源生成水平極化的剪切波(SH)和壓縮波(P)。地震信號有高的一致性。該震源在干井和充水井皆可使用，也可在垂直井和水平井中使用。探頭中有一個電磁線圈系統(tǒng)，其將IPG5000生成的能量瞬間釋放，對井壁產(chǎn)生機(jī)械沖擊。該井中震源通過一個充氣夾緊（膨脹氣囊）機(jī)制與井壁耦合。因為使用了剛性抗扭電纜套，電纜的方向可以在地面加以控制。

BGK井中檢波器

BGK3型井中檢波器適用于在干井或充水井中接收P波或S波。BGK3井中檢波器由3個三軸排列的傳感器組成。而BGK7則由6個夾角為30°的水平檢波器和1個垂直檢波器組成。檢波器與井壁耦合的機(jī)制也是充氣氣囊機(jī)制，電動充氣裝置通過凱芙拉材質(zhì)的混合電纜向探頭處注入空氣。為確定檢波器在井中的定向，可借由一個磁性羅盤，其可以顯示與正北方的方位角偏差。檢波器電纜的終端接頭用于連接地震儀。此外，BGK5型檢波器也可用于跨孔波速測試。

跨孔層析成像

IPG5000型脈沖發(fā)生器

IPG5000型脈沖發(fā)生器（原名 IPG1005）為井中震源探頭SBS42和 BIS -SH提供高電壓。存儲能量的電容箱可通過機(jī)械開關(guān)放電。IPG5000可受遙控單元（RCU）控制。RCU允許用戶使用單脈沖或連續(xù)脈沖進(jìn)行作業(yè)。連續(xù)脈沖模式可以手動選擇重復(fù)激發(fā)頻率。RCU連接至地震儀，可發(fā)送精確的時間起跳信號。

SBS42井中震源

SBS42型孔中震源在充水井孔中激發(fā)壓縮波（P波）。產(chǎn)生的地震信號的一致性極高。由IPG5000生成的能量流經(jīng)同軸電纜，ZZ由尾端的兩個相鄰電火花電極瞬間釋放。產(chǎn)生的高壓等離子使水瞬間蒸發(fā)，形成蒸汽氣泡并隨后膨脹破裂，從而生成高頻的地震波。

BHC-4水聽器鏈

BHC4型水聽器鏈用于在充水井孔中接收P波信號，是由凱芙拉抗拉線纜和特定間隔的多個模鑄水聽器組成的井下電纜。每個水聽器的傳感器配有一個前置放大電路。電路板由地面可充電的電池組供電。線纜的終端是連接地震儀用的插頭。

勘察結(jié)果

勘查結(jié)果表明，兩個三聯(lián)孔之間有明顯的較大的波速對比，層析成像結(jié)果之間差異較大，表明兩個三聯(lián)孔之間有未知的顯著地質(zhì)構(gòu)造，對于該結(jié)論，不同測試方法互相支持印證，數(shù)據(jù)具有理想的的質(zhì)量和可信度。

井孔測斜成果圖


單孔波速測試成果圖（P波S波）

跨孔波速測試成果圖（P波S波）



巖土工程參數(shù)擬合


跨孔層析成像成果圖

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