第十一章___物探工程測量

1、第十一章第十一章 物探工程測量物探工程測量24 第1節(jié) 物探工程測量的任務(wù)3 13 3 第2節(jié) 物探網(wǎng)的設(shè)計(jì)第4節(jié) 獨(dú)立地區(qū)的物探工程測量第3節(jié) 物探網(wǎng)的施測 地球物理探礦地球物理探礦是根據(jù)巖石的物理性質(zhì)，測定其是根據(jù)巖石的物理性質(zhì)，測定其物理參數(shù)，按磁性、導(dǎo)電性、密度、彈性波等差異物理參數(shù)，按磁性、導(dǎo)電性、密度、彈性波等差異來了解地質(zhì)情況和尋找礦產(chǎn)。常用的地面物探方法來了解地質(zhì)情況和尋找礦產(chǎn)。常用的地面物探方法有滋法、電法、重力和地震等。但不管使用哪種方有滋法、電法、重力和地震等。但不管使用哪種方法部法部必須在預(yù)先測設(shè)的物探網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行物探觀必須在預(yù)先測設(shè)的物探網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行物探觀測。測。

2、 物探網(wǎng)物探網(wǎng)是由是由基線與測線基線與測線組成基線的布設(shè)必須平組成基線的布設(shè)必須平行于行于礦體的異常軸礦體的異常軸走向。當(dāng)工區(qū)較小時(shí)可布設(shè)一走向。當(dāng)工區(qū)較小時(shí)可布設(shè)一條基線來通過礦體異常軸走向，再以一定的線距布條基線來通過礦體異常軸走向，再以一定的線距布設(shè)垂直于基線的平行直線。這些直線稱為設(shè)垂直于基線的平行直線。這些直線稱為測線測線。如。如果工區(qū)較大時(shí)，可布設(shè)幾條平行的基線，最好有果工區(qū)較大時(shí)，可布設(shè)幾條平行的基線，最好有條基線通過異常軸，再以一定的線距布設(shè)垂直于條基線通過異常軸，再以一定的線距布設(shè)垂直于基線的測線基線的測線第第1節(jié)節(jié) 物探工程測量的任務(wù)物探工程測量的任務(wù)v而構(gòu)成網(wǎng)格狀，即為物

3、探網(wǎng)物探網(wǎng)，基線上的點(diǎn)稱為基線上的點(diǎn)稱為基基點(diǎn)點(diǎn)，與國家測量控制點(diǎn)聯(lián)測的基點(diǎn)，稱為控制基控制基點(diǎn)點(diǎn)，經(jīng)聯(lián)測后計(jì)算出的平面坐標(biāo)和高程，稱為測網(wǎng)的控制點(diǎn)，根據(jù)物探工作的要求，在測線上以一定的間距測定大的點(diǎn)，叫做物探觀測點(diǎn)物探觀測點(diǎn)（簡稱測點(diǎn)），在同一測線上相鄰測點(diǎn)的距離叫做在同一測線上相鄰測點(diǎn)的距離叫做點(diǎn)距點(diǎn)距；而相鄰測線的距離叫線距?！熬€距X點(diǎn)距”表示測網(wǎng)的密度。例如：線距50米，點(diǎn)距20米時(shí)，測網(wǎng)的密度為50X20。v 物探工程測量的任務(wù)是將設(shè)計(jì)好的物探網(wǎng)施測是將設(shè)計(jì)好的物探網(wǎng)施測到實(shí)地上或者將地面上已布設(shè)的物探網(wǎng)與國家到實(shí)地上或者將地面上已布設(shè)的物探網(wǎng)與國家測量控制點(diǎn)連測并繪制到圖上測量控制

4、點(diǎn)連測并繪制到圖上 上述測量工作應(yīng)根據(jù)物探工作比例尺(即繪制物探網(wǎng)圖件的圖比例尺）的大小及精度要求，采用全站儀器施測、半站儀器施測、以及應(yīng)用航片或地形圖目測定點(diǎn)。 第第2節(jié)節(jié) 物探網(wǎng)的設(shè)計(jì)物探網(wǎng)的設(shè)計(jì)v設(shè)計(jì)物(化)探網(wǎng)，首要的是根據(jù)物(化)探的目的和要求，在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 1）收集資料和現(xiàn)場踏勘 首先應(yīng)收集工作區(qū)及鄰近的控制點(diǎn)資料、已有的地形圖等并對收集來的資料進(jìn)行分析以便使用。接著可開始現(xiàn)場踏勘，在踏勘前應(yīng)在圖上進(jìn)行物探網(wǎng)的初步設(shè)計(jì)，大致劃定測區(qū)范圍然后攜帶有關(guān)資料會同物探人員踏勘測區(qū)。了解測區(qū)的地形情況、水系分布、地面農(nóng)作物及森林的分布情況等。2) 查明測區(qū)的行政管轄、村莊分布

5、、生活及交通等情況3) 查明測區(qū)的測量控制點(diǎn)位置，是否完好可 資利用，初步定出于物探網(wǎng)的聯(lián)測方案4）會同物探人員初步確定測區(qū)邊界坐落及物（化）探網(wǎng)的基線位置.v二、劃定測區(qū)范圖 根據(jù)物(化)探工作任務(wù)書的要求，結(jié)合測區(qū)的具體情況來定，普查工作的測區(qū)，一般包括的面積較大。而詳查工作是要根據(jù)普查的異常來劃定測區(qū)范圍的，為了使探測結(jié)果的輪廓完整，要使異常位于測區(qū)的中央。 應(yīng)該注意：劃定測區(qū)的范圍要為今后物(化)探工作的擴(kuò)展留有余地v 物(化)探網(wǎng)的設(shè)計(jì)及編號v 物(化)探網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：設(shè)計(jì)基線和測線的線距及點(diǎn)距、起始基點(diǎn)的位置，并提出測設(shè)方法及精度要求。在詳查工區(qū)中，對于大測區(qū)，若基線較長，宜

6、將起始基點(diǎn)布設(shè)在測區(qū)中央的制高點(diǎn)上,以便延伸布設(shè)基線,對于小測區(qū),則可將其始基點(diǎn)布設(shè)在基線的一端.v物(化)探網(wǎng)的線距和點(diǎn)距；基線上控制基點(diǎn)的間距：在布設(shè)數(shù)條平行基線時(shí)兩基線間的間距等, 在物(化)探網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)有明確的規(guī)定。v布網(wǎng)方法的設(shè)計(jì)主要根據(jù)物(化)探的目的以及測區(qū)內(nèi)測量控制點(diǎn)的分布情況為依據(jù),可有以下幾種情況. (1)在詳查階段，測區(qū)有足夠的控制點(diǎn)時(shí)，采取先在地形圖上設(shè)計(jì)，然后將圖上設(shè)計(jì)的物(化)探網(wǎng)測設(shè)于實(shí)地。 (2)測區(qū)內(nèi)無測量控刺點(diǎn)（或控制點(diǎn)很少)所進(jìn)行的物探工作僅屬普查階段，可先在圖上設(shè)計(jì)，然后到現(xiàn)場，根據(jù)地形地質(zhì)條件決定起始基點(diǎn)及基線的方向后，即可布設(shè)測網(wǎng)先前的圖上設(shè)計(jì)僅供參

7、考)。然后將測網(wǎng)與國家控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測。 (3)若所進(jìn)行的物探工作為大比例尺詳查階段，而測區(qū)內(nèi)的控制點(diǎn)不能滿足物探測量的需要時(shí)，應(yīng)先作控制測量，然后再進(jìn)行物(化)探測量工作。 物(化)探網(wǎng)的編號，一般是以分式表示的。編號從網(wǎng)的左下角開始，分母代表線號分母代表線號，沿基線方向增，沿基線方向增大；大；分子代表點(diǎn)號分子代表點(diǎn)號沿測線方向增沿測線方向增大。如圖10一2所示，線號和點(diǎn)號均從1000編起，這是為了一旦需 v要擴(kuò)大測區(qū)，編號沿基線、測線方向遞減時(shí)不致出現(xiàn)負(fù)數(shù)。圖中，基線的間距為1000m，測線的線距為200m。 第第3節(jié)節(jié) 物探網(wǎng)的施測物探網(wǎng)的施測 將設(shè)計(jì)的物(化)探網(wǎng)測沒于實(shí)地的工作步驟如下

8、:、測設(shè)起始基點(diǎn) (一)計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù) 根據(jù)測區(qū)地形及已知控制點(diǎn)的分布情況，首先要確定哪一點(diǎn)作為起始基點(diǎn)。例如在圖10一2中，可選定P點(diǎn)作為起始基點(diǎn)，編號為2000/2000。從地形圖上量出P點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)值xP,、yP,。然后根據(jù)欲測定點(diǎn)p的設(shè)計(jì)坐標(biāo)及已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)反算坐標(biāo)方位角與水平距離。如團(tuán)10一3所示，A,B為已知控制點(diǎn)，P為欲測定的點(diǎn)，按下列公式：v即可計(jì)算出已知控制點(diǎn)A,B到起始基點(diǎn)P的坐標(biāo)方位角。同理，根據(jù)A,B兩已知點(diǎn)的坐標(biāo)，可求的他們的坐標(biāo)方位角，巳知控制點(diǎn)A、B到起始基點(diǎn)p的水平距離即可求得。 (二)現(xiàn)場施測 施測起始基點(diǎn)的方法通常采用交會法或極坐標(biāo)法 1用兩臺經(jīng)緯儀作前方交

9、會 如圖所示。分別在A、B兩已知控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，同時(shí)交會P點(diǎn)。其操作方法是，在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀對中、整平后，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(360-A)角，固定儀器，讓持標(biāo)桿者目估p點(diǎn)的位置并聽從兩臺儀器觀測者的指揮，移動標(biāo)桿，直至標(biāo)桿同時(shí)與兩臺儀器的十字絲的縱絲相重合為止。然后在標(biāo)桿位置處打一木樁，便可作為P點(diǎn)的標(biāo)志。 2用一臺經(jīng)緯儀施測v先將儀路安置在A點(diǎn)上經(jīng)對中、整平后，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(360-a)角，再用視距法測定A至B點(diǎn)的水平距離，使之約等于計(jì)算數(shù)據(jù)DAP接著，在此距離的前后各1 m處，以木樁或標(biāo)桿標(biāo)記(如圖10一4中的P1,P2點(diǎn))之再將P1,P2用繩子拉緊，此后，將儀器移至B點(diǎn)，經(jīng)對

10、中、整平后瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動b角，讓持桿者在觀測者的指揮下沿P1P2方向線移動，直至標(biāo)桿與儀器的十字絲的縱絲相重合為止，即定出P點(diǎn)的位置。3用極坐標(biāo)法施測 如圖10-3所示，將經(jīng)緯儀安置在A點(diǎn)上經(jīng)對中、整平后，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)；水平度盤置零，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動a角，則此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線的方向即AP的方向。在此方向線上按計(jì)算數(shù)據(jù)DAP量取水平距離，即得P點(diǎn)的實(shí)際位置也可在B點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，根據(jù)水平角及水平距離Dbp來確定P點(diǎn)的位置。4測定起始基點(diǎn)的坐標(biāo) 將起始基點(diǎn)測設(shè)于地面后，應(yīng)重新根據(jù)周圍的國家控制點(diǎn)。采用前方交會、側(cè)方交會或后方交會法測定其坐標(biāo)值。重新測定的坐標(biāo)值應(yīng)與圖上的設(shè)計(jì)坐標(biāo)位相符合。其不符值按范規(guī)定

11、不能超過圖上2mm(詳查)或25mm（普查)。否則，應(yīng)重新計(jì)算與施測二、測設(shè)控制基點(diǎn)二、測設(shè)控制基點(diǎn)v 基線上兩端的基點(diǎn)一定要測定其坐標(biāo)值，并埋設(shè)標(biāo)石。這樣的點(diǎn)叫控制基點(diǎn) 長度超過規(guī)范的規(guī)定，則在基線中必須加測某些基點(diǎn)的坐稱作為控制基點(diǎn)。 (一)計(jì)算控制基點(diǎn)的理論坐標(biāo)值 起始基點(diǎn)的坐標(biāo)確定后，即可推算其它欲測定控制基點(diǎn)的理論坐標(biāo)標(biāo)值。如圖10-2所示，根據(jù)設(shè)計(jì)要求基線間距為1000m，控制基點(diǎn)間距為1000m及600m，基線和測線的方位角為已如。設(shè)基線方位角=350。測線方位角=350十90。=80。這樣，對于4000m x 4600m的物(化)探網(wǎng)，只要計(jì)算出三組不同的坐標(biāo)增量，即可推算所有

12、控制基點(diǎn)的理論坐標(biāo)值。(二二)計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場施測計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場施測v根據(jù)已知控制點(diǎn)來計(jì)算測設(shè)控制基點(diǎn)的角和距離D，以及現(xiàn)場施測的方法完全與起始基點(diǎn)的計(jì)算及施測法相同。v 待基點(diǎn)在地面上確定后，即可在點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀來測量與兩已知控制點(diǎn)的夾角并檢查三角形三內(nèi)角之和是否等于180。若其差值超過規(guī)范的規(guī)定，應(yīng)檢查原因后重新施測。v 欲測定的控制基點(diǎn)，測設(shè)于地面后應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求全部或部分重新測算其坐標(biāo)，并檢查是否與理論坐標(biāo)相符。 三、測設(shè)基線三、測設(shè)基線v 測設(shè)基線可用經(jīng)緯儀視距法，或以經(jīng)緯儀配合鋼卷尺進(jìn)行。 (一)基線方向的確定 計(jì)算基線方問的測設(shè)數(shù)據(jù)，由于地形通視條件 的限制，往往不能從基線

13、的一端點(diǎn)看見基線的另一端的控制基點(diǎn)。所以，必須先計(jì)算基線方向的測設(shè)數(shù)據(jù)角。若A,B為兩個(gè)已知控制點(diǎn)p為基線一端的起始點(diǎn)，Q為基線的另一端點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要 施測方法是將經(jīng)緯儀安置在P點(diǎn)上，經(jīng)對中、整平后瞄準(zhǔn)A點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動A角，即為基線PQ的方向，并用木樁在地面上作出標(biāo)記。為了檢查施測過程中的誤差和錯(cuò)誤再將儀器對中B點(diǎn) 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動B角查看望遠(yuǎn)鏡十字絲的縱絲是否通過地面上的標(biāo)記。 (二)用視距法測定基點(diǎn) 基線的方向確定后，則可在此方向上用視距法按設(shè)計(jì)間距測定各基點(diǎn)的位置。具體施測方法是：持尺者沿基線方向目估距離，初步選定立尺點(diǎn)并受觀測者 v的指揮左右移動標(biāo)尺，直至尺子完全在基線方向上，即可讀取視距及豎

14、盤上的讀數(shù)計(jì)算出水平距離Do 如果果測定的距離與要求的距離之差超過2m，而地形又較陡時(shí)，則應(yīng)將尺子后退或前進(jìn)2m，重新測定立尺點(diǎn)，如果測出的距離與要求的距離之差在2m以內(nèi)，且地形又較平緩時(shí)可用視距尺直接量出差值，沿基線方向改正之?；c(diǎn)確定后，即可在地面釘立木樁，并寫上編號。 當(dāng)經(jīng)緯儀需要根據(jù)實(shí)地情況轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，該轉(zhuǎn)站點(diǎn)要選在通視良好且安全的地方。轉(zhuǎn)站觀測前，要重新檢查基線方向，其距離采取往返測定：轉(zhuǎn)站后的定向，可采用一次或兩次正倒鏡法；即用盤左位置對準(zhǔn)后視，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在延長基線方向上釘一木樁標(biāo)記之，然后再用盤右對準(zhǔn)后視點(diǎn)，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡觀測基線上所標(biāo)記的點(diǎn)，檢查是否有差錯(cuò)。此一方法稱為兩次倒鏡法。若

15、經(jīng)過多次觀測并沒有發(fā)現(xiàn)儀器有誤差時(shí)，此后，遂可采用一次倒鏡法來延長基線。 (三三)經(jīng)緯儀配合鋼卷尺測定基點(diǎn)經(jīng)緯儀配合鋼卷尺測定基點(diǎn)v當(dāng)測區(qū)地形比較平坦，則可用經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)方向，用鋼卷尺直接量取距離來測定基點(diǎn)。v其施測方法是；前尺手持一標(biāo)桿到欲定的基點(diǎn)處，受觀測者的指揮將標(biāo)桿立于基線方向上；然后，用鋼卷尺量距，以確定基線的位置并用木樁標(biāo)記之。v 在測量過程中，當(dāng)基線由一控制基點(diǎn)進(jìn)行到另一控制基點(diǎn)時(shí)，應(yīng)即時(shí)檢查其方向及距離的附合程度。若超過規(guī)定限差，則應(yīng)重測。(四四)基線遇到有障礙物的施測方法基線遇到有障礙物的施測方法v當(dāng)施測基線中遇到障礙物，視線不能直接通過時(shí)，可采用下述方法進(jìn)行觀測：v1、90轉(zhuǎn)

16、站法 如圖所示，若沿著A、B、C、D直線前進(jìn)至B處受到障礙物而不能通視時(shí)可在B點(diǎn)設(shè)站，瞄準(zhǔn)A點(diǎn)為零轉(zhuǎn)90。側(cè)出B點(diǎn)，越過障礙物，遷站到B點(diǎn)后困準(zhǔn)B點(diǎn)為零，轉(zhuǎn)270。測出c點(diǎn)；越過障礙物再遷站到C點(diǎn)后瞄準(zhǔn)B為零轉(zhuǎn)270。v測出c點(diǎn)，若使Cc距離等于BB距離，則c點(diǎn)即為在原測線方向上。此后，在c點(diǎn)上安置儀器，以C為零，轉(zhuǎn)90。而測定D點(diǎn)。v 2等腰三角形法v 如圖所示，在A點(diǎn)設(shè)站，以任意角度(假設(shè)轉(zhuǎn)角為30)躲過障礙物定出B點(diǎn)，并測定AB邊長；遷站到B點(diǎn)，瞄準(zhǔn)A為零，轉(zhuǎn)動角度(180-2x30)120。定出C點(diǎn)；再使BCAB并遷站到C點(diǎn)，瞄準(zhǔn)B為零，又旋轉(zhuǎn)角度l 20。時(shí)，此即為在原測線方向上。

17、由圖中的等腰三角形，可汁算出AC的線長為，v 2自由角測量法v 如圖所示，若在A站前進(jìn)方向上遇到障礙物時(shí)，可轉(zhuǎn)角度，并測定A,B間的水平距離，越過障礙物定出B點(diǎn)。再解算直角三角形而求出AC及BC的邊長，遷站到B點(diǎn)，瞄準(zhǔn)A為零，旋轉(zhuǎn)角度270+后。根據(jù)邊長Bc計(jì)算值，即可定出c點(diǎn)，遷站到C點(diǎn)并 瞄準(zhǔn)B為零，轉(zhuǎn)角90。即為原測線的方向。 綜上所述，根據(jù)地形和防礙物的分布情況不同，還可采用自由導(dǎo)線法，或幾種方法的混合運(yùn)用。四、施測測線四、施測測線v當(dāng)基線測沒完畢后，即可施測測線，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地形情況，在測線上測設(shè)測點(diǎn)可采用下述方法：v視距直伸導(dǎo)線法v如圖10一9所示，將儀器安置在測線一端的基點(diǎn)上對

18、中、整平、定向后，即可按規(guī)定的點(diǎn)距在測線上施測測點(diǎn)定向可瞄準(zhǔn)相鄰基點(diǎn)(也可瞄準(zhǔn)測線的另一端點(diǎn))轉(zhuǎn)90?；?70，測點(diǎn)的標(biāo)記一般不打木樁，用編好號的紅紙條或紅布條貼在竹桿上插于地面用經(jīng)緯儀視距法測量距離。轉(zhuǎn)站點(diǎn)必須在地面釘木樁。轉(zhuǎn)站前應(yīng)檢查測線的方向；由測線一端點(diǎn)測至另一端點(diǎn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查閉合差。v (二)用極坐標(biāo)法測定測點(diǎn) 在地形開闊，通視良好的丘陵或平原地區(qū)，宜用極坐標(biāo)法測定測點(diǎn)的位置。 測量時(shí)，可在中間一條測線上設(shè)站，同時(shí)測定兩相鄰測線的各測點(diǎn)。v 在直角三角形ABC中，因直角邊a(即測線距)及b(為測點(diǎn)距的倍數(shù))是已知的測站到測點(diǎn)間的距離d及偏離主測線的角度可由下式求得：v在施測前，可根

19、據(jù)規(guī)定的測網(wǎng)密度，應(yīng)用此法計(jì)算出各測點(diǎn)的測設(shè)數(shù)據(jù)(d及a值，并排列成表繪制成一草圖，再將角值化為以主測線為o的角值。如圖10一10中AB線的煽角=30。則化為330，以便于測量時(shí)直接應(yīng)用。五、高程測量 重力勘探時(shí)，為了進(jìn)行重力值的改正既需要測定所有測點(diǎn)和基點(diǎn)的高程。v 根據(jù)要求的精度不同，高程測量的方法，可以采用水準(zhǔn)測量、三角高程測量等方法或者采用地形圖、航攝像片放大技術(shù)量取高程。在高精度金屬礦勘探時(shí)，要求高程測量容許誤差為土o1m。這樣的精度要求，一般要用水準(zhǔn)測量才能滿足。在山區(qū)進(jìn)行高程測量較為困難，而在目前重力儀精度有待提高的條件下，可以放寬對布格改正(g布)的要求，也即可使高程精度放寬，其最大誤差由土o1m放寬到+-o2m。而在重力預(yù)