第十一章___物探工程测量.

第十一章物探工程测量24第1节物探工程测量的任务3133第2节物探网的设计第4节独立地区的物探工程测量第3节物探网的施测地球物理探矿是根据岩石的物理性质，测定其物理参数，按磁性、导电性、密度、弹性波等差异来了解地质情况和寻找矿产。常用的地面物探方法有滋法、电法、重力和地震等。但不管使用哪种方法部必须在预先测设的物探网的基础上进行物探观测。物探网是由基线与测线组成．基线的布设必须平行于矿体的异常轴走向。当工区较小时．可布设一条基线来通过矿体异常轴走向，再以一定的线距布设垂直于基线的平行直线。这些直线称为测线。如果工区较大时，可布设几条平行的基线，最好有——条基线通过异常轴，再以一定的线距布设垂直于基线的测线第1节物探工程测量的任务而构成网格状，即为物探网，基线上的点称为基点，与国家测量控制点联测的基点，称为控制基点，经联测后计算出的平面坐标和高程，称为测网的控制点，根据物探工作的要求，在测线上以一定的间距测定大的点，叫做物探观测点（简称测点），在同一测线上相邻测点的距离叫做点距；而相邻测线的距离叫线距。“线距X点距”表示测网的密度。例如：线距50米，点距20米时，测网的密度为50X20。物探工程测量的任务是将设计好的物探网施测到实地上．或者将地面上已布设的物探网与国家测量控制点连测并绘制到图上上述测量工作应根据物探工作比例尺(即绘制物探网图件的图比例尺）的大小及精度要求，采用全站仪器施测、半站仪器施测、以及应用航片或地形图目测定点。第2节物探网的设计设计物(化)探网，首要的是根据物(化)探的目的和要求，在充分调查研究的基础上进行。1）收集资料和现场踏勘首先应收集工作区及邻近的控制点资料、已有的地形图等．并对收集来的资料进行分析以便使用。接着可开始现场踏勘，在踏勘前应在图上进行物探网的初步设计，大致划定测区范围然后携带有关资料会同物探人员踏勘测区。了解测区的地形情况、水系分布、地面农作物及森林的分布情况等。2)查明测区的行政管辖、村庄分布、生活及交通等情况3)查明测区的测量控制点位置，是否完好可资利用，初步定出于物探网的联测方案4）会同物探人员初步确定测区边界坐落及物（化）探网的基线位置.二、划定测区范图根据物(化)探工作任务书的要求，结合测区的具体情况来定，普查工作的测区，一般包括的面积较大。而详查工作是要根据普查的异常来划定测区范围的，为了使探测结果的轮廓完整，要使异常位于测区的中央。应该注意：划定测区的范围要为今后物(化)探工作的扩展留有余地．物(化)探网的设计及编号物(化)探网设计的主要任务是：设计基线和测线的线距及点距、起始基点的位置，并提出测设方法及精度要求。在详查工区中，对于大测区，若基线较长，宜将起始基点布设在测区中央的制高点上,以便延伸布设基线,对于小测区,则可将其始基点布设在基线的一端.物(化)探网的线距和点距；基线上控制基点的间距：在布设数条平行基线时两基线间的间距等,在物(化)探网设计中应有明确的规定。布网方法的设计主要根据物(化)探的目的以及测区内测量控制点的分布情况为依据,可有以下几种情况.(1)在详查阶段，测区有足够的控制点时，采取先在地形图上设计，然后将图上设计的物(化)探网测设于实地。(2)测区内无测量控刺点（或控制点很少)．所进行的物探工作仅属普查阶段，可先在图上设计，然后到现场，根据地形地质条件决定起始基点及基线的方向后，即可布设测网[先前的图上设计仅供参考)。然后将测网与国家控制点进行联测。(3)若所进行的物探工作为大比例尺详查阶段，而测区内的控制点不能满足物探测量的需要时，应先作控制测量，然后再进行物(化)探测量工作。物(化)探网的编号，一般是以分式表示的。编号从网的左下角开始，分母代表线号，沿基线方向增大；分子代表点号．沿测线方向增大。如图10一2所示，线号和点号均从1000编起，这是为了一旦需要扩大测区，编号沿基线、测线方向递减时．不致出现负数。图中，基线的间距为1000m，测线的线距为200m。第3节物探网的施测将设计的物(化)探网测没于实地的工作步骤如下:—、测设起始基点(一)计算测设数据根据测区地形及已知控制点的分布情况，首先要确定哪一点作为起始基点。例如在图10一2中，可选定P点作为起始基点，编号为2000/2000。从地形图上量出P点的设计坐标值xP,、yP,。然后根据欲测定点p的设计坐标及已知控制点的坐标反算坐标方位角与水平距离。如团10一3所示，A,B为已知控制点，P为欲测定的点，按下列公式：即可计算出已知控制点A,B到起始基点P的坐标方位角。同理，根据A,B两已知点的坐标，可求的他们的坐标方位角，巳知控制点A、B到起始基点p的水平距离即可求得。(二)现场施测施测起始基点的方法通常采用交会法或极坐标法．1．用两台经纬仪作前方交会如图所示。分别在A、B两已知控制点上安置经纬仪，同时交会P点。其操作方法是，在A点安置经纬仪对中、整平后，瞄准B点，顺时针转动(360-βA)角，固定仪器，让持标杆者目估p点的位置并听从两台仪器观测者的指挥，移动标杆，直至标杆同时与两台仪器的十字丝的纵丝相重合为止。然后在标杆位置处打一木桩，便可作为P点的标志。2．用一台经纬仪施测先将仪路安置在A点上．经对中、整平后，瞄准B点．顺时针转动(360-βa)角，再用视距法测定A至B点的水平距离，使之约等于计算数据DAP接着，在此距离的前后各1m处，以木桩或标杆标记(如图10一4中的P1,P2点)之再将P1,P2用绳子拉紧，此后，将仪器移至B点，经对中、整平后瞄准A点，顺时针转动βb角，让持杆者在观测者的指挥下沿P1P2方向线移动，直至标杆与仪器的十字丝的纵丝相重合为止，即定出P点的位置。3．用极坐标法施测如图10-3所示，将经纬仪安置在A点上经对中、整平后，瞄准B点；水平度盘置零，逆时针转动转动βa角，则此时望远镜视线的方向即AP的方向。在此方向线上按计算数据DAP量取水平距离，即得P点的实际位置．也可在B点安置经纬仪，根据水平角βΒ及水平距离Dbp来确定P点的位置。4．测定起始基点的坐标将起始基点测设于地面后，应重新根据周围的国家控制点。采用前方交会、侧方交会或后方交会法测定其坐标值。重新测定的坐标值应与图上的设计坐标位相符合。其不符值按范规定不能超过图上2mm(详查)或2．5mm（普查)。否则，应重新计算与施测．二、测设控制基点基线上两端的基点一定要测定其坐标值，并埋设标石。这样的点叫控制基点．长度超过规范的规定，则在基线中必须加测某些基点的坐称作为控制基点。(一)计算控制基点的理论坐标值起始基点的坐标确定后，即可推算其它欲测定控制基点的理论坐标标值。如图10-2所示，根据设计要求．基线间距为1000m，控制基点间距为1000m及600m，基线和测线的方位角为已如。设基线方位角α=350。测线方位角α‘=350十90。=80·。这样，对于4000mx4600m的物(化)探网，只要计算出三组不同的坐标增量，即可推算所有控制基点的理论坐标值。(二)计算测设数据及现场施测根据已知控制点来计算测设控制基点的β角和距离D，以及现场施测的方法．完全与起始基点的计算及施测法相同。待基点在地面上确定后，即可在点上架设经纬仪来测量与两已知控制点的夹角．并检查三角形三内角之和是否等于180。若其差值超过规范的规定，应检查原因后重新施测。欲测定的控制基点，测设于地面后应根据设计要求全部或部分重新测算其坐标，并检查是否与理论坐标相符。三、测设基线测设基线可用经纬仪视距法，或以经纬仪配合钢卷尺进行。(一)基线方向的确定计算基线方问的测设数据，由于地形通视条件的限制，往往不能从基线的一端点看见基线的另一端的控制基点。所以，必须先计算基线方向的测设数据β角。若A,B为两个已知控制点．p为基线一端的起始点，Q为基线的另一端点，根据设计要施测方法是将经纬仪安置在P点上，经对中、整平后瞄准A点．顺时针转动βA角，即为基线PQ的方向，并用木桩在地面上作出标记。为了检查施测过程中的误差和错误．再将仪器对中B点逆时针转动βB角．查看望远镜十字丝的纵丝是否通过地面上的标记。(二)用视距法测定基点基线的方向确定后，则可在此方向上用视距法按设计间距测定各基点的位置。具体施测方法是：持尺者沿基线方向目估距离，初步选定立尺点并受观测者的指挥左右移动标尺，直至尺子完全在基线方向上，即可读取视距及竖盘上的读数．计算出水平距离Do如果果测定的距离与要求的距离之差超过2m，而地形又较陡时，则应将尺子后退或前进2m，重新测定立尺点，如果测出的距离与要求的距离之差在2m以内，且地形又较平缓时．可用视距尺直接量出差值，沿基线方向改正之。基点确定后，即可在地面钉立木桩，并写上编号。当经纬仪需要根据实地情况转点时，该转站点要选在通视良好且安全的地方。转站观测前，要重新检查基线方向，其距离采取往返测定：转站后的定向，可采用一次或两次正倒镜法；即用盘左位置对准后视，纵转望远镜，在延长基线方向上钉一木桩标记之，然后再用盘右对准后视点，纵转望远镜观测基线上所标记的点，检查是否有差错。此一方法称为两次倒镜法。若经过多次观测并没有发现仪器有误差时，此后，遂可采用一次倒镜法来延长基线。(三)经纬仪配合钢卷尺测定基点当测区地形比较平坦，则可用经纬仪瞄准方向，用钢卷尺直接量取距离来测定基点。其施测方法是；前尺手持一标杆到欲定的基点处，受观测者的指挥将标杆立于基线方向上；然后，用钢卷尺量距，以确定基线的位置．并用木桩标记之。在测量过程中，当基线由一控制基点进行到另一控制基点时，应即时检查其方向及距离的附合程度。若超过规定限差，则应重测。(四)基线遇到有障碍物的施测方法当施测基线中遇到障碍物，视线不能直接通过时，可采用下述方法进行观测：1、90°转站法如图所示，若沿着A、B、C、D直线前进．至B处受到障碍物而不能通视时．可在B点设站，瞄准A点为零．转90。侧出B'点，越过障碍物，迁站到B'点后困准B点为零，转270。测出c’点；越过障碍物再迁站到C‘点后瞄准B'为零．转270。测出c点，若使Cc’距离等于BB'距离，则c点即为在原测线方向上。此后，在c点上安置仪器，以C‘为零，转90。而测定D点。2．等腰三角形法如图所示，在A点设站，以任意角度(假设转角为30·)躲过障碍物定出B点，并测定AB'边长；迁站到B点，瞄准A为零，转动角度(180-2x30)＝120。定出C点；再使BC＝AB并迁站到C点，瞄准B为零，又旋转角度l20。时，此即为在原测线方向上。由图中的等腰三角形，可汁算出AC的线长为，2．自由角测量法如图所示，若在A站前进方向上遇到障碍物时，可转角度α，并测定A,B间的水平距离，越过障碍物定出B点。再解算直角三角形而求出AC及BC的边长，迁站到B点，瞄准A为零，旋转角度270+α后。根据边长Bc计算值，即可定出c点，迁站到C点并瞄准B为零，转角90。即为原测线的方向。综上所述，根据地形和防碍物的分布情况不同，还可采用自由导线法，或几种方法的混合运用。四、施测测线当基线测没完毕后，即可施测测线，根据设计要求和地形情况，在测线上测设测点可采用下述方法：视距直伸导线法如图10一9所示，将仪器安置在测线一端的基点上．对中、整平、定向后，即可按规定的点距在测线上施测测点定向可瞄准相邻基点(也可瞄准测线的另一端点)转90。或270，测点的标记一般不打木桩，用编好号的红纸条或红布条贴在竹杆上插于地面用经纬仪视距法测量距离。转站点必须在地面钉木桩。转站前应检查测线的方向；由测线一端点测至另一端点时，应及时检查闭合差。(二)用极坐标法测定测点在地形开阔，通视良好的丘陵或平原地区，宜用极坐标法测定测点的位置。测量时，可在中间一条测线上设站，同时测定两相邻测线的各测点。在直角三角形ABC中，因直角边a‘(即测线距)及b(为测点距的倍数)是已知的．测站到测点间的距离d及偏离主测线的角度α可由下式求得：在施测前，可根据规定的测网密度，应用此法计算出各测点的测设数据(d及a值，．并排列成表绘制成一草图，再将角值α化为以主测线