浅谈地球物理勘探在工程地质勘察中的应用

浅谈地球物理勘探在工程地质勘察中的应用

方瑛

中石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司  湖北省潜江市  433100

摘要：因为中国地域广阔，地形复杂，很多工程都需要在比较恶劣的地质条件下进行施工，所以在施工之前，需要对施工现场进行地质调查。目前，伴随着科学技术的飞速发展，物探技术以其高安全性和良好的勘探效果，成了许多勘探技术中的佼佼者，并被广泛运用于各种工程地质勘探工作中。

关键词：地球物理勘探；工程地质勘察；有效应用

1 地质物探综合方法

1.1 重力、磁法和放射性测量法

重力、磁法和放射性测量法在工程地质勘察前期应用比较少，常作为辅助方法，重力、磁法主要用来验证地质构造变化、断层、采空区或某些类型的火成岩，而放射性测量法主要用于隧洞内评估岩体放射性辐射强度。得益于导航定位技术，航空重力和航空磁法精度得到大幅提升，在丛林区或地形起伏很大的地区，这两种方法在工程建设中应用越来越广范。特别是磁法，主要被用来圈定断裂带、破碎带，还用磁法作为地热普查的一种辅助手段，用来确定地热系统的区域地质构造、基底起伏和寻找隐伏岩体，还可计算与地热有直接关系的居里温度等深面，甚至在小范围内圈定热水蚀变带等。

1.2 GPS传感技术

我国大部分铜矿区面积较大，地质勘查过程中存在一定困难。如果无法对矿产资源做好科学的定位，不仅会造成探矿时间以及成本的浪费，对矿业的健康稳定发展造成负面的影响。因此，在工作中，应着重借助先进的GPS传感技术，有效开展矿区调查工作，全方位采集矿区数据信息，为后续找矿工作顺利进行提供有利条件。同时，需要对GPS传感技术进行应用，从而能够详细的了解勘查地点的三维坐标数据信息，让找矿工作更加的准确，与光谱分析技术进行相应的融合，合理开展找矿工作。

1.3 电法技术

就电法技术的应用来看，应用历史比较久，在科技水平提升的同时，该项技术的应用日渐成熟，在地质勘察工作中的应用价值越来越突出。就电法技术的实际应用来看，主要表现为两种形式，即高密电法和激化法。就高密电法来讲，其应用原理是利用形式化的调查方法来达到地区地质勘察的目的，此种方法操作比较简单，比较适用于野外地质勘察工作。在地质勘察工作开展期间，利用高水平的机械自动化技术，可以获得更好的效果。在具体应用的时候，这就需要相应的操作人员，结合实际需求，在不同的位置上设置大量的测量点，这样就可以对地质结构进行全面的勘探，保证地质调查结果的准确性、全面性。就激化法的应用原理分析来看，通过对矿石和岩石进行强化后，结合其变化来分析与判断岩性的一种技术，可以准确掌握地区的相应地质条件信息数据，获取理想的调查结果，此种技术在矿山勘探、水资源调查等工程中会常用到，对于提升勘察工作效率有着积极的促进价值。

2 地球物理勘探在工程地质勘察中的应用

2.1 物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用

在具体进行煤矿地质勘查时，企业相关技术人员需要运用点振动器对煤矿区域的地层进行击打，然后借助一些先进的设备对击打中产生的声波振动情况进行记录，再对这个过程中得到的具体数据进行整理和分析，以此对开采区域的地质剖面情况进行详细的分析，便于对地质结构、水文结构等有更深的了解。这种地震勘查方法的精准度较高。对勘查到的电阻率分布情况开展分析，确定煤矿地质层中存在的异常地质情况，如冒裂带、圈闭异常带等，然后根据各项信息对可能会发生地质灾害的位置进行判断，以此为依据来预防后期煤矿开采中的地质灾害。高密度电法勘查需要运用电极来对区域内的地质进行勘查，然后利用电极向地下通电，在这个过程中两端电极会产生一定的电位差，可以根据电位差对煤矿地质中的电阻率进行测算，从而绘制电阻率截面图。在运用瞬变电磁法时，需要依靠通电设备制造的电场，这时电磁会受到电场的干扰出现一些变化，这些变化往往是呈周期性的，在这种情况下瞬变电磁勘查的方法会随着煤矿地质中介质的不同而出现变化，以此实现对煤矿地质灾害的勘查。在进行勘测的过程中，磁场会出现一定的变化，技术人员可以根据磁场的变化情况对煤矿的实际地质情况进行有效的评估。运用瞬变电磁法在进行勘查的过程中不会受到外部条件的干扰，并且在使用的过程中电磁会直接进行纵向、横向的勘查，因此这种方法对地质情况的分辨能力更加强大，其勘测的结果也更加准确，可以为煤矿开采提供可靠的数据支撑。

2.2 地震勘探技术的应用

地震勘探技术是当前地质勘察过程中应用尤为广泛的物探技术之一，该技术在应用的过程中首先需要针对相应的资料进行收集、处理，从而才能确保相关勘探工作开展得顺利和有效。在实地资料收集的过程中，相关工作人员需要采取人工的方式来进行地震波的激发，通过形成地震波对地下不同介质对地震波的反射与折射状况来分析地下的实际情况，在这种方法之下可以实现比较良好的勘探效果。其次，在完成对相关资料的采集之后，需要进一步进行资料的分析工作，从而才能为后续的矿产资源开发工作形成条件。在进行地震勘探技术的应用阶段，需要注意如下内容：（1）为了确保相关勘探工作进展的顺利性，工作人员有必要对矿区具体的地质条件进行全面掌握，尤其是需要对矿区实施全面勘察，确保数据掌握的准确性；（2）在对信息进行系统性掌握的基础上进行地震勘察线的设置，在设置过程中，需要严格地按照地震勘察的工作规范进行，避免由于整体工作规范性方面的不足而导致其他问题的出现，影响勘察活动的准确性；（3）正确选择检波器是确保勘察活动有效性的重要一环，通常情况下相关的勘察工作之中需要选择规格相同的检波器，并以两串两并的方式对其进行应用；（4）要确保相关工作之中数据观测的有效性，在接收通道的设置方面需要确保其间距在5m左右，炮间距在10m左右。在上述的工作方法下，通常可以确保对矿区地质情况的有效勘察，从而为矿产资源的开发和利用创造有利条件。

2.3 信号数据分析

信号数据分析是物探综合技术实际应用过程中不可缺少的一个环节，合理开展信号分析工作有利于更进一步提高所获取勘测数据信息的精准性。并且，通过信号数据分析也可以及时了解勘测过程中出现的错误情况，方便相关工作人员及时采取针对性措施加以改正。在地质勘探工作开展期间，涉及到了工作人员对勘测物体的观测以及分析环节，通过合理应用物探综合技术获取有关数据并且及时做出反馈。为了能够从面波信号中提取有效信号，需要相关工作人员能够结合面波时域信号所产生的面波基阶模态进行频散曲线的绘制，在此基础上开展面波信号的转化。利用空间相似性原理，搭配现代化先进信息软件，以此来将探测面波波速通过云图资料方式进行展示，这样便能够帮助相关探测人员更好地开展土层以及地质情况的分析工作，获取有力的数据支撑。

3 结束语

工程地质勘探是资源开发的必要条件。选择合适的物探方法对工程地质勘探具备重要意义。随着时间的推移地质勘探行业的快速发展，复杂地质条件下的勘查工作已然成为企业面临的重要任务。单一的物探方法难以满足复杂地质条件下勘探工作的需要。因此，应在工程地质调查中全力推广物探综合法，发挥物探综合法的应用优势，开展大面积地质条件现场调查。在不断提高调查效率的同时，也能达到降低调查成本的效果。

参考文献：

[1]钟娟.滑坡工程地质水文地质勘察中物探技术的应用[J].江苏科技信息,2023,40(08):76-80.

[2]田中峰.矿山地质勘察中的综合物探技术[J].冶金管理,2022(18):87-90+104.

[3]李志奇.浅析工程地质勘察中的水文地质问题[J].华北自然资源,2022(05):23-25.