工程物探技术与传统勘探技术相结合探究

工程物探技术与传统勘探技术相结合探究

龚惠民

中国煤炭地质总局水文物测队，河北 邯郸 056000

摘要：在科学技术不断发展的背景下，工程物探技术获得了飞跃式的发展，为我国的工程建设提供了强有力的支持，越来越多的新技术应用在工程勘探上，有利于进一步加强土地管理的效率和质量。本文立足于工程物探技术的发展，对传统勘探技术中存在的不足展开了讨论，分析了工程物探技术的重要意义，讨论了几种常见的工程物探技术，对工程物探技术的优缺点进行了分析，并探讨工程物探技术与传统勘探技术结合后的应用方式，以期为工程物探技术的研究提供参考。

关键词：工程物探技术；传统勘探技术；应用分析

在我国经济社会不断发展的背景下，工程物探行业的发展速度越来越快，各种各样的工程物探技术被广泛地应用在各行各业之中，为国家土地资源的有效利用和管理提供了科学的数据支持，为我国土地资源使用效率的提升奠定了良好的基础，为国家的长远战略规划贡献更多的帮助。

1传统勘探技术的不足

虽然我国幅员辽阔，但是可供使用的土地资源数量却相对有限，使得我国的土地资源分配更加紧张。面对这样的发展困境，我国正在积极探讨有效优化土地资源使用的科学方案，同时也为现代勘测专业的发展提供了更多的机遇。传统的勘探技术在长期的发展过程中已经形成了较为完善的模式，能够极大程度的满足土地资源使用的需求，但是随着人们土地资源使用的多样性发展，传统的勘探技术逐渐呈现出疲累的状态，不能因为土地资源的管理和使用提供更加精确的支持，这就使得工程物探技术获得了新的发展机遇[1]。进入新时期后，如何进一步推动工程物探技术的发展，如何有效地实现工程物探技术和传统勘探技术的有效结合，将成为勘探发展道路上急需解决的重点问题。目前，在传统勘探技术和工程物探技术结合的过程中，存在以下困境：首先，未能有科学合理的标准有效的划分界面。这里的界面划分主要是指岩石和岩土体的划分，如果不能有效地区分，会给后续的工程建设带来严重的隐患。同时还需要有效地划分出软弱结构面、地质构造、不良地质体等界面，这样才能够确保勘探的结果更加准确有效。其次，在使用工程物探技术和传统勘探技术相结合的勘探方法时，如果发现了地下存在的不明物体，或者出现了未知的地下结构状态，就需要通过有效的手段进一步提高埋藏深度和埋藏位置的辨别精准性，否则就有可能给后续的工程施工带来隐患。最后，还需要解决岩土参数的问题。在进行勘探的过程中，很多岩石体难以取样，或者相关实验无法有效展开，就不能对岩土的参数进行准确的判断和评估，这同样会造成后续施工上的困难，不利于工程建设的有效开展，甚至可能带来更为严重的经济损失。

2工程物探技术概述

2.1工程物探技术的概念

工程物探技术是借助计算机技术发展起来的一种新型勘探技术，能够根据物质存在的不同属性差异进行有效的物理勘探，从而对地下介质的分布情况进行准确的判断，并提供科学有效的勘探数值和勘探信息。通过工程物探技术进行勘探工作，需要充分了解弹力学、磁性学、电性学等相关的力学方面的物理性质及其差异情况，还需要对电化学场、磁场和电场等物理场的相关内容有深刻的认识，这样才能确保勘探的工作顺利进行[2]。工程物探技术所使用的各类设备相对较为小巧轻便，并且在使用的过程中也不容易被外界其他设备或信号干扰，能够在收集区域内获得所处地质的各类详细数值，具有很强的实用性，能够在较大的面积范围内完成精准的勘探工作，不会受到地质条件或地形的影响，还能够为后续工程的施工提供有效的地质数据，进一步提高工程施工的质量和效率。

2.2工程物探技术的重要性

在经济快速发展的背景下，工程建设的数量和规模都在不断增加，同时工程建设的质量标准也在不断提高。为了确保工程建设达到应有的质量标准，同时也为了提高工程建设的施工效率，保证工程施工的安全性，就必须对土地条件进行科学的测量与勘探，这样才能在工程建设之前做好路基的准备工作，才能够为工程建设提供更加科学的地质环境参数和地形分析，确保施工过程中的稳定性和安全性，也能够进一步延长工程的使用寿命，为经济的快速发展提供更多的支持。

在这样的要求下，工程物探技术能够在工程建设开展之前提供有效的数据参考，能够进一步保证工程建设的安全性，为工程建设质量提升奠定良好的基础。通过各种仪器的使用，工程物探技术能够更加精准地分析工程建设所处的地形环境和地质条件，同时也能够更加深入勘探的岩层结构情况，总结工程建设可能出现的环境危害和地质灾害，为工程建设的有效规划提供了可靠的依据。工程物探技术和传统的勘探技术相比，不会轻易受到外界环境的干扰或影响，数值记录更加精准完善，同时所使用的各类设备仪器也能够根据使用的需求随时移动，也不需要花费较长的勘探时间[3]。因此，通过工程物探技术的有效应用，不仅能够进一步提高工程建设的安全性，还能够减少工程勘探工作投入的人力和财力，让工程的建设成本得到有效的降低，为工程建设带来更多的经济效益。

3工程物探技术的类别

3.1直流电阻率法

一般情况下，如果工程地质勘探的过程中发现一些埋藏不深的物体，就可以采用直流电阻率法对其进行勘探，这样能够满足勘探时所需要的高密度和多点距要求，能够弥补传统勘探技术效率低下的不足。直流电阻率法能够有效地测量得电断面，可以将剖面法的作用和优势充分发挥出来，在完成了相关的设备铺设之后，能够对勘探区域内的上百个记录点进行实时观测，可以快速地快速地采集大量的信息，拥有较高的建设效率。同时，设备在完成了数据的自动采集之后，还需要通过有效的处理方式对数据的变化情况进行有效的评估，再直接传输给工作人员进行分析，形成相应的勘探报告，帮助工作人员更好地判断地下的实际情况。在使用直流电阻率法进行勘探时，需要根据工作的实际环境有效地调整点距和总电极数，这样能够进一步提高勘探的精准性[4]。电阻率断面可以是平行四边形，也可以是梯形，根据工作的实际需求进行有效的选择。一般会通过有限法或边界法等方式对设备采集的信息进行有效的分析，可以根据所处环境的污染情况选择更加科学的方法进行评估。同时，在使用直流电阻率法进行勘探时，还需要做好相应的部署勘探工作，这样才能够进一步提高勘探数据的准确性和丰富度，确保勘探工作更加高效地开展。

3.2地震部署勘测工作法

地震部署勘测工作同样是工程物探技术的一种，它以弹力学的相关性质为基本原理，对弹力性质波不同地壳形态中的传播规律进行分析，探讨弹力性质波动的反射和折射现象，得到科学的勘探数据进行研究。如果将炸药作为该区域的地震源，那么在地表层面被炸药炸开时，震源附近会出现明显的破裂现象，而一些远离震源的区域则会在弹力等力学作用下出现明显的变形，此时就会对地质结构产生一定的影响[5]。随后，当弹力等力学作用消失之后，岩石的状态又会恢复正常。在这一过程中，不同质点会存在明显的移动和联系性，由此引发了一定范围内的地震波动。操作人员需要将这一过程中出现的各类数值变动准确的记录下来，这样才能够对地质分布情况有更加准确的认识，才能够为后续的工程建设工作奠定良好的基础。

3.3地质雷达

地质雷达具有较强的抗干扰性，同时设备也相对较为轻便，因此在地质部署勘测工作中极为常见。地质雷达的分辨率是决定勘测质量的重要因素，一般受到距离、频率、方向等因素的影响，同时也和电磁波的传播速度存在一定的联系。使用地质雷达进行工程勘探一般会采用宽角法或者剖面法。剖面法是以固定的间隔为基础，将地质雷达同步移动，获得相应的地下勘探时间剖面的具体数值，从而对地下物体的变化情况有更加准确的了解。在观测的过程中，一般需要保证一条天线属于固定的状态，另一条天线则沿着勘探区域的测线进行有效移动。此时对地下不同层面所产生的反射波进行准确的记录，求出反射波的传播速度，分析地下介质的电性状态[6]。在采集到了相应的数据之后，可以通过有效的数学分析手段对数据进行处理，从而科学的评估区域内的地质状况，为工程建设提供可靠的数据支持。

3.4重力部署勘测工作

重力部署工作法主要是建立在力学定律基础上的一种新型勘测方式，它通过分析不同岩体和矿体之间的差异，对地表呈现出来的不同形态进行分析，从而准确地获取相应的地质数据。在使用重力部署勘测工作法时，需要找出勘探区域与周边岩体存在的显著差异，同时根据相关数据记录进行深入分析，通过定量分析和定性分析的方式进行科学的讨论和推测，从而得出相应的勘探结果，确定地下的具体构造和矿体情况。

3.5瞬变电磁测探法

瞬变电磁测探法是一种有效的部署勘测工作方法，能够根据所采集的地质数据对不同测点进行有效的剖面分析，从而判断不同深度下地质构造的具体情况，并通过视电阻率法更加精准的测量地下物体的具体状态，不仅能够充分发挥电磁学的强大优势，还能够更加精准清晰的展现出地下构造的几何形态，操作更为简单便捷[7]。但是，这种勘探方法对勘探环境的要求较高，尤其是在一些相对较为狭窄的工作环境中，很难有效地提高勘探的效果。一般情况下，这种方式大多使用在野外逐点测量工作中，能够借助系统校正的方式进一步提高数值记录的准确性，从而更加精准的反映地下的结构和状态。

3.6遥感技术

遥感技术同样是工程物探技术中常见的一种，在土地管理的过程中能够进一步提高管理的质量和效率。遥感技术可以通过遥感器有效地勘测远距离的目标，从中获得相应的信息，为后续的工程建设提供有效的数据支持。目前，遥感技术中的遥感器主要可以分为红外光谱、红光谱、绿光谱三种，会根据勘探环境的变化选择针对性的光谱。另外，勘探区域的环境、勘探的时间、勘探的角度等因素同样会使遥感器的频谱出现明显的差异，需要根据具体的勘探需求进行有效的调整和分析。

3.7地理信息系统

地理信息系统同样在工程物探过程中发挥着十分重要的作用，不仅能够进一步提高土地管理的质量，还能够为土地的使用提供有效的规划依据。地理信息系统是借助计算机技术对勘探区域中的空间信息进行有效的采集，随后再通过软件进行分析和处理，以便得到更加精准的勘探结果，为后续的工程建设奠定良好的基础。

4工程物探技术的优缺点

4.1工程物探技术的优点

工程物探技术能够在多个地点实现同步的数据采集和有效监控，实现信息的高效传输，让勘探的效率得到进一步提升，也能够实现勘探成本的有效控制，不会受到外界地质环境的影响。另外，通过工程物探技术的有效应用，能够实现勘探工作的智能化和自动化发展，不需要通过人工进行数据采集和处理，可以凭借强大的系统实现高效的数据整理和筛选，这样极大地节省了工作人员的分析时间，也能够在出现异常情况时自动发出警报，有利于为工程建设提供更加科学的数据支持，让地质勘探的工作效率得到进一步提升。最后，通过工程物探技术的使用，能够进一步提高勘探结果的精准性，避免勘探过程中出现的各类误差，这样能够保证各类在使用时具有较高的价值，保证后续建设工作的正常开展。

4.2工程物探技术的缺点

虽然工程物探技术拥有较多的优势，但是不可避免地存在一定的缺陷和不足，需要通过有效的技术升级不断改进。首先，许多工程物探技术的点位选择存在较多的限制，需要工作人员根据丰富的工作经验选择合适的测量点位，才能够获取准确的数值。其次，许多工程技术对环境具有一定的质量要求，如果环境视野较为狭窄，就会在一定程度上影响勘探的结果，会对勘探的质量造成不利影响。

5工程物探技术和传统勘探技术的结合应用

5.1地质规划

对于资源进行有效的勘探，不仅能够对土地的质量有明确的把握，同时也能更加科学地规划土用数量和相关配置需求，这样才能够为我国经济的可持续发展提供有效的支持，促进我国土地资源利用效率的有效提升。通过工程物探技术和传统勘探技术的有效结合，进一步为土地规划工作提供有效的指导和支持。工作人员不仅需要掌握传统勘探的相关技术，同时也需要了解新的工程物探技术所使用的各类软件，并且需要掌握相关数据的处理方式，通过工程物探技术对所采集的各类信息进行科学的分析，立足于土地资源的使用需求对未来的土地规划提出科学的建议，从而确保土地资源使用的可持续性[8]。另外，在传统勘探技术的基础上加入工程物探技术，能够借助更加先进的技术和设备进一步提高相关信息的采集效率和准确性，同时借助云计算技术和大数据处理技术构建一个更加完善的土地资源数据库，能够为后续的土地规划工作提供更加有效的数据支持和技术保障，为我国土地资源利用效率的全面提升奠定良好的基础。

5.2地质勘测

地质勘察工作是各项工程建设的重要基础，也是工程物探技术不断发展的主要动力之一。只有对土地的状态和土地中的资源进行科学的界定和分析，才能够确保土地使用效率的不断提升，才能够确保高质量的土地管理为国家的经济发展提供更多的支持。通过在传统勘探技术上应用工程物探技术，能够让土地勘察的结果更加科学、更加合理，也能够让土地勘察工作的效率得到进一步提升。例如，通过遥感技术等工程物探技术，可以更加高效率地收集区域内的各类土地信息，并在专业的数据分析下构建土地构造模型，还能够实现土地构造变化的实时监控，从而为工程建设提供更加可数据方案支撑，保证工程建设的安全性和合理性。

5.3动态监测

我国的土地政策为随着社会的不断发展而出现相应的优化和调整，这样才能够不断实现土地使用效率的有效提升。因此，在传统的土地勘探技术中加入工程物探技术，不仅能够更加有效地获取土地真实的构造和形态信息，同时也能够对土地的动态变化实现有效的监管，这样才能为土地管理决策提供科学的依据，为后续的工程建设提供更加可靠的数据支持，保证工程建设的安全性。

结语：

综上所述，在科学技术不断发展的背景下，工程物探技术日益成熟，能够与传统勘探技术更好地结合在一起，弥补传统勘探技术中存在的不足和问题，让地质的勘探工作更加科学合理，进一步提高勘探的精准性和时效性，为工程建设奠定良好的基础，促进我国经济的高质量发展。

参考文献：

[1]杨菲菲.关于工程物探检测方法技术的应用与展望[J].西部资源,2022(03):162-164.

[2]年永吉,冯湘子,朱友生,陈冠军.工程物探技术精细解释分析深水浅层地质特征——以南海西部S1研究区为例[J].地球物理学进展,2022,37(03):1301-1310.

[3]夏志永.工程物探技术在矿山岩土工程勘察中的应用研究[J].世界有色金属,2021(24):178-180.

[4]姚强,贺真,李键.工程物探技术在岩土工程中的应用及发展趋势[J].中国金属通报,2021(11):175-176.

[5]聂西坤.工程物探在地质调查中的应用[J].世界有色金属,2021(06):194-195.

[6]毛平尧.工程物探技术在地下库可研阶段勘察中的应用[J].科技和产业,2020,20(07):145-149.

[7]范华平.岩土基础工程中工程物探应用分析[J].现代物业(中旬刊),2020(01):43.

[8]姚鹏飞,罗顺.浅谈工程物探技术与传统勘探技术相结合[J].中国金属通报,2019(07):158-159.