工程地质勘查中物探方法和钻探方法的结合应用

工程地质勘查中物探方法和钻探方法的结合应用

王小刚

王小刚

四川省冶金地质勘查局水文工程大队611700

摘要：地质勘查是工程建设重要环节，对工程质量与安全性有着重要影响。因此，选择适合的方法进行地质勘查得到了重视，物探方和钻探方法作为常见勘查形式，有着不同的适用范围与优势，具体应用还需要结合实际地质状态确定。对此，笔者结合实践研究，就工程地质勘查中物探方法与钻探方法的结合应用进行简要分析，为地质勘查工作的顺利开展提供借鉴。

关键词：工程地质勘查；物探方法；钻探方法；应用方法

地质勘查的主要作用是掌握构造断裂带、地下水状态，为工程设计、施工数据参照。现阶段，常见的地质勘查方法包含物探、槽探、钻探等多种方法，其中钻探应用较多，钻探资料稳定、真实而得到了广泛应用。不过，钻探方法难以完全反应地下岩土层变化状态。而物探则是地质勘查中技术水平的进一步提升，作业效率高且适用范围广，不过探勘工作较为复杂应用消耗。将二者结合使用则起到了互补作用。

一、地震波勘测技术

该技术与CT的成像技术有着相似之处，实质上是通过地震波对地下勘查目标展开勘查，通过回波实现对地下勘查物状态的反映，具有人工激发特点，主要对目标内快速改变从而勘测地层周围状态，得到波速改变图形。地震波CT技术最早应用在石油勘探中，有效分析地质状态。伴随着科学技术的发展，经过不断优化、提升，地震波CT被应用与地球物理勘探，有助于获得地层成像，得到地下地质结构状态。比如：水利工程中对船闸四周地层的勘探，通过地震波扫描，地质构造与波速分布参数存在较大不同。该技术的应用对边坡稳定效果展开预估，制定可行性方案展开控制，确保边坡稳固。

二、直流电阻勘探

该项技术适合应用于小型工程项目中，电法测量时要求点距小且密度高。因此，普通电法展开工程勘探作业效率较低、精准性不高。现阶段，电阻率法的出现被广泛应用于岩土勘察中，该密集性的电阻率能够展开二维断面勘探，兼容剖面勘察功能，仅需设置一次导线即可勘察不同勘测点，获得的信息数据较多，工作效率较高。此外，在搜集数据信息后能够对数据展开智能化处理，特别是能够实时分析计算，制定各种效果图展开输出，有效提升了勘查效果。这种勘查技术适合应用在地下目标勘探，高密度的电阻勘测技术方式呈现多样化，总电极数和点距离能够根据场地要求设计。通常稳定的扫描断面测量能够把电阻率断面作为梯形剖面；变断面持续滚动扫描吧电阻率断面作为四边形。高密度的断面电阻率信息通过反演分析分为多种方法，不同的方法有着不同的特点与优点，还需要结合具体工程状态决定。高密度电阻率勘探技术有助于提高电法在户外环境下的勘察效果，丰富数据资料，保证直流电阻勘测技术应用效率的提高。

比如：某桥梁工程中选择物探与钻探结合方法，钻孔4个得到岩层基础状况，从上至下依次为砂卵层、含砂黏土、二叠系灰岩。钻探时发现孔内砂卵层厚度变化不稳定，不过灰岩层厚度变化明显，四个孔中灰岩层厚度不同。其中，一个孔的钻探到50m没有基岩层，钻孔时灰岩的岩芯完整，无溶蚀与溶洞问题。桥梁桩基施工时选择超前孔施工发现岩层内有明显差别并有溶洞，存在较大反差的条件下选择电阻率勘查和钻探结合，通过高密度电阻率测量，设置4条测线，点距离保持在2m。经过对现有钻探资料的分析得到地下岩层勘查状态，能够明显看出灰岩电阻率变化，灰岩岩层为石林状，左高右低状态，溶洞反应显著且位置精准，没有看到基岩侧测得基岩深度为65m，随后使用钻孔勘查论证，电阻率测量精准。

三、瑞雷波技术应用

伴随着科学技术的进步与提高，瑞雷波技术运营而生，在地质勘查中得到了广泛应用。这种技术既可以通过稳定状态也可以通过瞬间动态观测，前者应用设备体积较大，经济投入较高。后者瞬态瑞雷技术操作简便、高效、效果高，应用较多。实践证明，这种技术应用效果显著，尤其在地质灾害调查和评价中。瞬态瑞雷波测试信号源于垂直作用在地面中的冲击地震波，能够搜集瑞利波信号且通过反射波完成正演与反演，有效实现了智能化发展。应用在工程项目中，通过落重震源与瞬态面波技术有助于煤矿工程中研究分析。瑞雷波方法能够在深度变化的过程中面波速度与实际钻孔深度测定的岩层，通过比较火的频散曲线的之字形拐点与钻孔分层位置相同。因此，矿山勘测和测量、钻探资料融合有助于清楚的分析钻孔结构和岩层方向。

四、地质雷达勘测

这种技术应用较为繁杂，勘测深度、分辨率等会受到技术方法制约，例如：距离、天线方向、电磁波功率等。现阶段，工程建设中常见剖面法与宽角法组成的双天线地质雷达勘测。这种测量技术是在一个天线顺着测线移动，其他稳定不变，通过地下各地层对雷达波的反射率差异展开测量，获得地下各介质分布状态。剖面方法即是发射与接收天线在勘测时展开同步的移动且控制在一定距离范围内。勘察时注意信息标记有助于得到雷达对地下探测时间剖面图像，凸显测线下端的测量物变化状态。地质雷达材料分析和地震波的数据处理相近，通过专业软件能够实时观察分析，通过多次叠加、数字滤波技术得到多种分析结果。该技术具有简单、便利优势，能够抵抗干扰且得到较强的分辨率，适用性广泛，可以应用到公路工程、地质勘查等多领域。同时，也是物探与钻头技术融合的最佳形式。

例如：在某工程建设中为更好的勘探溶洞状态，选择了地质雷达技术。不过，在确定地下状态前不可使用钻探技术分析，勘查盲目且经济投入较大。对此，展开灌浆处理进而实现工程勘察，作业高效且勘查结果准确。

结语：

总而言之，工程地质勘查中单一的钻探技术应用存在一定弊端，不容易生成连续的图形材料。对此，与物探结合有助于更加客观的展开地质结构分析，保证资料完整性，物探与钻探的结合使用提高了工程地质勘探效果。

参考文献：

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