工程地质勘查中物探方法的应用

工程地质勘查中物探方法的应用

张海军 1 李荣翠 2

1 保定金迪地下管线探测工程有限公司，河北 保定 071000

2中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北 保定 071000

摘要：改革后，在我国社会发展进步的影响下，高科技被应用于各个领域。在工程地质勘察中，物探技术占有十分重要的地位，这种技术能够有效的解决工程地质问题，已经被广泛的推广和应用，对工程的速度和效率有很大的提升，是地质勘察十分重要的环节，同时在工程的安全防范过程中发挥了重要作用。具有技术先进、勘测周期短、便于大面积测试等优势，被广泛应用于城市工程勘测。如何选择合适的工程运作方式，科学的运用物探技术成为目前工程探测领域普遍关注的问题。本文结合笔者多年的实践经验，提出一些可行性分析和看法，希望能够对工程物探现状有所帮助。

关键词：物探技术；工程地质；勘查；应用

引言

当前阶段下，因我国的交通建设取得了比以往更多的投资，一些大型的公路工程对于工程勘探以及环境的评定有着重要的意义。而采用综合物探技术，相比一般的钻探方法更加能够确保施工周期正常运转。因此本文就水利工程建设地质资源勘查中物探方法的实际应用问题进行合理的分析，以供参考。

1工程地质和物探技术的关系

随着我国社会经济发展的不断加快，工程项目建设的规模和数量也不断增加，作为工程项目建设的基础，工程地质勘查工作压力越来越大，勘查的难度也在不断增加。工程地质勘查和物探技术是相互依存、相互作用的，一般的地质勘查，更多的是应用钻探技术以获取地质信息，但对于深度地质体的勘查，钻探技术就不再适用；而物探技术则能在深度地质体中进行勘查，且能发挥出较好的效果。

2物探方法的分类

地下物探的探测方式多种多样，截止目前为止，一般来说可以细分为月球地面物测、钻井物测、航空跑道物测等。在工业钻井地质物探中，主要特点是通过利用地球物理的分析方式，对各个钻孔井的地质剖面情况进行具体分析，有效地解决地质探测技术上的问题，具体分析包括钻孔密度、侧向、视角的电阻和曲率、产状、中子、自然振动电位、井温、声波、水文空气流量、干硬、压力等等。常见的地质物探探测方法主要包括以下几种：地震探测法，主要原理是通过借助全球地震波的径向传播运动规律对地壳层下地质结构活动进行地震探测，判断地下结构是否已经存在有价值的地质矿藏。地震震波法具体分类包括纵向透射波法、反射地震波法和横向折射地震波法等。在实际应用的研究过程中，主要目的是将自然岩石的化学性质作为研究依据，对岩石地下水、地下油和矿藏等资源进行科学发掘，同时还希望能对岩石地质学的构造原理进行解释，常见开发方式主要包括利用自然界的电场法、电磁观测法勘探法、电磁观测法以及电磁感应法等。

3物探方法在工程地质勘查中的应用

3.1重力勘探法

重力勘探技术的基础是牛顿的万有引力定律，应用较多的领域是拟定工程项目建设区的勘查。在该区域中，重力勘探的优势能够得到较为明显显著的发挥，将勘探结果和已有的地质物探资料进行对比，最终获得对后续勘探工作有利的工程地质数据。在重力勘探法应用中，地质勘查所在区域的矿体分布状况、矿体性质都能够被获知，且以此而推断出的结果准确性比较高。重力勘探法能够为勘察工作提供更多帮助，掌握完整的工程地质结构和分布详情，为后续地质勘查工作打好基础，节省了大量的时间。

3.2直流电阻率

直流电阻率测量物探的方法常应用于一些重要数据密集型基础工程。如企业工程师在地质地理勘查中需要利用该探测方法采集密集型物探数据时，直流高压电阻率二维物探计算法器就能准确测量各种地面地质断面二维物探数据：它是利用二维测探的方法与各种常规地质剖面的相互集合作用功能，埋设一次探测导线，之后就有可能同时获得大量的输出数据，工作人员可将输出所得与采集到的数据同时进行，从而提供更加准确、全面的工程地质勘查信息，有效地提升了企业工程地质勘查工作效率与提高工程地质勘查的智能化应用程度。高密度和低电阻率地质分析方法主要分为有地质目标对应相关、边界相应单元以及有限相关单元三种，在岩土工程地质勘查中可根据具体岩土地质层面的形态进行科学选择。因此，直流电阻率对于我国工程地质勘查工作的发展有着重要的影响和意义。

3.3电法勘探法

在工程地质勘查所应用的物探方法中，电法勘探法较为常见且应用较广。电法勘探技术在应用中，要先确定观测点的位置，然后再对所在区域的地质情况进行勘查，获得地质所在区域的深度和电阻变化。工程地质勘查的主要目的是获得该区域岩层的分布，为此，需要了解供电电极的距离和电阻率的差异数据，根据这些数据，才能侦测岩层深度，保证侦测数据的准确性。根据此项特点，电法勘探在地质勘查工作中，多应用于岩层较厚且分布复杂的地质情况。

3.4探地雷达法

探地雷达要在天线的辅助下，才能发射高频宽带电磁波以及接受反射波。此项技术的优势主要有三点：第一，应用探地雷达能够得到比较准确且分辨率更高的结果，然后结合勘测现场的实际情况，进而得到含有二维坐标的剖面图；第二，探地雷达设备结构简单，所以勘查人员的工作强度不会太大，这有利于提高勘查工作的效率和质量；第三，此项技术的应用不会破坏地质状况，安全系数较高，在已经完工的场地可以放心使用。同时，与其他技术手段相比，具有更强的抗干扰能力。

3.5地震勘探

地震时空勘探一般认为有两种不同的观测方法，分别称为是光线折射两波法和其他反射两波法，其主要原理就是通过对折射波和其他反射波的地震时间，沿地震侧向轴线运动方向的实际地震时空运动分布给出规律，明确确定折射波平面、反射波平面的地震深度与邻近地址地震构造的基本性质、形态等。在地质覆盖层面的探测研究过程中，浅层勘探折射式微波法虽然具有较为显著的效果，能够通过勘探发掘出许多隐伏的地质空洞以及地体构造，从而能够取得更加显著的工业应用探测效果，但是，这种探测方法很容易受到工程施工以及场地各种因素的严重限制。随着现代计算机数字信息处理技术的不断发展，地质勘探数据分析的效率也已经开始不断得到提升，对于地下地质构造的研究可以产生较为显著的应用效果。

3.6电剖面法

电剖面法具体是以研究人工电场在地下的分布规律为基点，因而被广泛的应用在工程地质勘查工作中，它对基岩面的起伏规律以及断裂带的分布有着较为明显的效果，如果水在岩层中呈现分散和不连通的方式，会导致整个岩层的电阻率小，而使用电剖面法可以有效的解决这种难题，从而提高我国工程地质勘测工作的可持续发展。

结语

当前，地质资源勘查的主要物探应用方法有很多种，比如化学重力物理勘探、电法勘探等，将这些物探方法进行合理的研究分析和推广应用，可以有效地推进我国工程地质勘查工作的顺利进行。对于传统物探探测仪器的便携、计算机远程控制和测量数据处理等技术进行应用和开发，如此就大幅度地提升我国工程地质勘察的技术水平和服务质量，从而给勘察企业和社会公众带来更多的社会经济效益和价值。

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