[发明专利]一种城市车载综合地球物理探测系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种城市车载综合地球物理探测系统及工作方法，本发明综合了地震波、电阻率和雷达探测，且能够避免不同探测系统之间的相互干扰，使各系统之间能够协同高效工作，最大程度地发挥各探测系统的特点和优势，实现对城市地下目标体的精细探查。本发明采用几种物探方法技术组合，互相映证、互相补充，这样既能够提高物探成果的分析质量和地质解释精度，又能满足城市勘察的要求。

技术领域

本发明属于应用地球物理领域，尤其涉及一种城市车载综合地球物理探测系统及工作方法。

背景技术

城市开发为突破发展瓶颈、破解发展困境、增强经济增长动力，其开发思路转变为向地下要空间，构架立体化智慧新城。当前我国城市开发正在向地下空间发展，城市开发模式由地表为主的平开发转向地表地下并举的立体式开发。在城市地下空间的开发过程中，地下空间施工在遭遇富水软弱土层、地下松散层、风化破碎岩体以及地裂缝等不良地质时极易诱发地质灾害，威胁施工安全，甚至造成地表塌陷，地基失稳，进而波及城市地表人与设施安全。同时，在老城区改造的规划与施工之前，需要了解已有老旧地下管线和在建地下设施的实际埋藏位置与周边岩土体的性状，以便合理施工。同时，城市地表可通行区域以道路为主，城区地球物理探测探测应充分发挥汽车载具成本低廉、通行性好、安全可靠的优势。

解决上述问题的关键是对城市地下不良地质的准确感知，采用地球物理方法对地下不良地质目标进行探测，并对不良地质进行处理。目前，电阻率法、浅层地震以及地质雷达在野外工程物探中应用广泛。这些地球物理勘探方法作为工程勘察的重要手段，凭借着高效、高密度、低成本的特点，在场地基础勘察中发挥着重要的作用。但单一的物探方法会受到地质及地球物理条件的限制，从而使物探精度受到影响。

电阻率勘探具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特点，但电阻率勘探方法的测线铺设受地形影响较大，要求接地条件较高；

地震勘探被广泛的应用于底层划分、探测隐伏断层构造等，对于地层密度差异较大的地区效果明显，但是勘探深度受震源强度制约较大、对地形条件要求较高；

地质雷达是地球物理勘探中的一项高科技方法，其探测深度较浅，具有较高的垂直和水平分辨能力，但传统地质雷达在探测时无法克服各种噪声和杂波的干扰，信噪比较低。

这些方法的综合应用能够克服单一探测方式存在的问题，克服多解性问题，压制假异常。几种物探方法技术组合，互相映证、互相补充，这样既能够提高物探成果的分析质量和地质解释精度，又能满足城市勘察的要求。

此外，在城市环境中，传统的观测模式与工作方法面临新的挑战，主要包括三个方面——“无损问题、非规则测网问题、强干扰问题”。具体如下：

其一，地震勘探大都采用人工单点定位钻井，安装炸药并插入检波器进行探测，电阻率勘探也往往会对城市中的已有路面造成一定程度上的破坏，并且需要消耗大量人力物力，效率较低。

其二，在电阻率探勘中测线的布置和地震勘探中测网的布置除地形限制特殊情况下往往必须是规则的，而城市环境较为复杂，建筑群往往比较密集，想要规则地布置测测线或网难度较大，无法做到因地制宜。

其三，由于城市环境复杂，传统地质雷达在探测时无法克服各种噪声和杂波的干扰，比如：发射和接收天线之间的耦合、多次波干扰、电台、雷电放电、太阳活动等外部电磁干扰，在电阻率勘探过程中也会经常遇到大地电流、工业游散电流等外部干扰，这些干扰对最后的探测结果会造成许多不利影响。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种城市车载综合地球物理探测系统及工作方法，本发明能够避免不同探测系统之间的相互干扰，使各系统之间能够协同高效工作，最大程度地发挥各探测系统的特点和优势，实现对城市地下目标体的精细探查。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：