综合物探方法在工程地质勘察中的应用

综合物探方法在工程地质勘察中的应用

杨杰

[摘要]在工程地质勘察工作中，物探方法是必不可少的一种工程技术手段，在地质勘察中发挥着重要作用，其特点是高效、低成本、无害。早期地质勘察中使用的单一物探方法有着各自的局限性，会影响勘察结果的准确性。而综合物探方法可以克服单一方法的缺点，综合发挥各个方法的优越性，提高工程地质勘察结果的精度。本文对综合物探方法的原理、技术要点进行了分析讨论，并结合工程实例验证了综合物探方法在工程地质勘察中的有效性和实用性。

[关键词]工程勘探;综合物探;地质勘察;应用研究

引言

工程中常遇到各种灾害性地质体，如构造破碎带、地下洞穴、地下水、滑坡体等等，它们破坏性大，影响面广，而且具有隐蔽性、潜伏性特点，无论在工程施工过程中，还是在运营期中均为不可忽视的。利用踏勘可以揭露出露在地表的各种地质现象，但对隐伏在地表以下的却无能为力:钻探勘察是一种最精确地确定地质现象的方法，但它耗费大，施工期长，只能在点上发挥作用，对于广大的面，就难以控制了，而工程物理勘察正是可以解决这个难题的有效方法。

1地质物探现用勘查方法

放射性、重力、电法、磁法、地震、地温是我们在进行勘察和探测的工作时候常用的六种物理探查方法。随着综合物探技术的发展，现在综合物探技术已在很多进行生产的行业里得到运用，比如在矿产资源的开发、工程和地质灾害的维护、考古研究等方面的勘查与探测。综合物探技术不仅能够在这些方面发挥很必要的作用，而且在勘查、寻找矿产能源、黑色以及有色金属矿产、非金属矿产及地下水等很多的方面也同样起到了至关重要的作用。

1.1大地电磁测深

上世纪八十年代，我国就已经开始在矿产的勘查和探测方面运用这种技术。中国大约在20世纪70年代初的时候就已经开始进行大地电磁测深试验，到了如今已经建造几百个大地电磁测深点。它是我国探测岩石层电性结构的主要勘察方法。它是以天然交变电磁场作为场源被动场源电磁测深法。对于良导性介质的分辨能力较强，探测深度更大，而且不受高阻层的屏蔽，和野外装备比较更加轻便、成本更低，对地热田的调查、地震预报、油气勘探、和对地球岩石圈深层结构的研究等都有重大作用。

1.2航空及地面甚低频电磁法

20世纪80年代我国从国外引进这种勘探方法，这种勘察方法主要通过仔细观测、细心研究地下不均匀在一次场下因发生感应而产生的畸变场分布规律的电法勘探法。这种探测方法要求使用的设备仪器非常简便，使我们在户外进行实地观测时更加的简单快速，对于所需资料的处理速度与其它勘察方法相比相对较快，但是要求我们一定要注意对周围地形、电缆干扰或者是异常情况等进行正确的识别和修改。由于是其设备主要以大功率长波导航台发射频率范围为5~25kHz的连续电磁波作为一次场的场源，因此在远离导航台的周围区域，我们可以把甚低频电磁波视作垂直于地面传播的平面波，在电磁波的作用之下，深藏在地下很多不均匀的地质体，都会相应的激发出二次场和涡旋电流，这样以来就可以使原本均匀的一次场产生定程度的畸变，这时我们便可以使用低频电磁法来观测畸变场变化的电场强度水平分量Ex的数值、磁场强度水平分量Hy的数值以及磁场强度垂直分量Hz的数值，还有极化椭圆倾角D的数值等等。我们通过直接使用这些参数，或者是选择使用其中某一 些数据来计算出大地的电阻率ρ的数值来勘探地下的建设的电缆设备、地震断层的破碎带、岩溶区域的发育带以及暗河和拉扯金属管线等。

1.3地震层析成像

20世纪80年代后这种技术开始应用于金属的勘查工作，它利用x射线理论把地下地质的物理属性，用地震波数据来进行反反复复的推导和演算，而且能将采集到的数据信息进行分析并且绘制成图像。

1.4瞬变电磁法

它以电磁感应作为理论基础，通过感应目标产生的涡流场形成的二次电磁场的变化进行研究分析，把空间形态较为准确的推算出来以达成我们的探测目的。因此该方法在寻找高导电性的大矿体方面有十分突出的应用效果。

1.5可控源音频大地电磁法

可控源音频大地电磁法是众多电磁法中的其中一种，它用是人工进行控制的场源做为频率来进行测深。它是于，上世纪80年代才兴起，但是现在它已经得到了很大的发展，也更加的成熟。可控源音频大地电磁法的勘探深度超过2千米。它是通过变频的方式来调整到各个需要进行探测的深度，它不仅可以测量深度，还可以对剖面进行研究。而且可控源音频大地电磁法在进行深层地质构造和隐伏矿的探究方面也起到了重要的作用。

1. 6连续电导率剖面测量系统

这个系统的原理就是利用人工信号来对天然信号不足频率段进行必要的补充，通过这种系统可以使得分辨率相对于以前来说更加大的电阻，然后成像。

1. 7浅层地震技术

浅层地震就是指地震的震源在深度六十公里以内的地震，这种地震的特点是余震多，破坏力大。浅层地震技术就是人工激发的弹性波能够在岩石层中来进行传播，人们可以根据传播的情况来进行地质结构的勘察和分析。

2综合物探技术

在地质勘查中的应用在工程隧道、道路桥梁等大型工程施工过程及金属探测中都需要对地质情况进行勘探、测量，通过勘测分析，确定相应的施工方法和施工工艺，综合物质勘探技术能在地质勘探过程中可提供较为准确的数据，为施工方案的设定和施工质量的严格要求奠定基础。以下讲述的便为综合物探在些现实工程中的实际应用。

2.1大桥桥基的综合物探

一.般的大桥表层都会有耕地区域，有一.些部分甚至会有裸露岩石的存在，我们可以通过对现场的初步勘测简单了解到所在地的地质如果从上到下伏层的分散速度大于上覆层的速度，就可以初步判断符合综合物探技术的一些基本应用条件。但是由于受到地质条件的制约，因此我们在进行现场布置时，可以根据测得的数据,确定共设定了6个探测点，综合比较物探与钻孔的探测结果，我们明显发现综合物探技术在实际生活中有很重要的使用价值。

3结语

众所周知，隧道地质表层为一般为干旱地， 并且有一部分裸露的岩石碎块，根据我们对观测地区有关地层分布的研究，粘土、耕植土和基岩这三者之间有着很巨大的波速差异，从上之下，下伏层速度要远远大于上覆层速度。我们在目的观测地区内一共设定了15个测点,通过与钻孔的结果对比，进行对照研究，可以得出一些初步的判断，要是两种方法结果基本相同，这就表明综合物探勘察技术即时在隧道勘测中也具有十分的使用价值。

参考文献

[1]刘鹏程.综合物探方法在工程地质勘察中的应用[J].四川水泥,2020(01):134.

[2]李峰.综合物探方法在滑坡体勘察中的应用探析[J].工程建设与设计,2019(12):33-34.

[3]李天雨. 综合地质勘察在贵广线三都隧道中的应用[D].西南交通大学,2018.