地球物理探测技术在岩土工程中的应用

地球物理探测技术在岩土工程中的应用

张金荃

浙江华东岩土勘察设计研究院有限公司 浙江杭州市310030  

摘要：地下水在人类活动中起着重要作用，在满足人民日常生活的前提下，还与环保、煤炭工业、地下建筑、农牧业等相关部门密切相关，对此类单位的运营至关重要。随着技术的不断进步，水文水工测量方法也从不同的角度、层次和方面发展起来。相关人员可以使用多种当代方法替代传统的常规专用工具，更省时、省力、方便和方便。同时，还可以提高精确测量的安全性，降低风险，有效提高检测效率。

关键词：地球物理；探测技术；岩土工程；应用

1地球物理勘查的相关概念

地球物理勘探理论是一种基于物理理论专业技能的常用勘探方法，用于监测和分析地球物理场并对其进行转换。物理勘探方法可以有效地探测地球上和人体周围室内空间的物质组成和物质结构演变的基本特征，并对其进行深入分析。它在洪水灾害、建筑工程、生态环境治理等领域发挥了重要作用。此外，地球物理勘探技术的发展对岩石结构密度的勘探至关重要，物理财产分析及其占用率和传热系数研究。根据初中物理实验，我们可以详细分析和了解地球的物质结构和密度。对于一些地质构造建设项目，还可以利用地质环境勘查技术，系统调查地下地质构造的丰富矿物和含水量，以确定地下地质构造电阻率和阻抗值。在地质构造建设项目的勘探中，如果岩层的水差小于10℃，就可以知道岩层的含水量比较高，地下水很好。此外，根据磁带，它可以区分岩层，准确准确地测量当地的地质结构信息和数据，根据磁场检测区域内的矿产资源，并分析磁带（一般是化学分子含量和类型），这对于掌握岩层的分布将很重要。从这个意义上讲，地球物理勘探在地质结构和建筑工程的精确测量中发挥着重要作用，可以大大提高效率和精度，确保精确观测数据的真实性。

2地球物理探测技术常见类型及应用案例

2.1走时层析成像法

对某旧混凝土大坝进行了评估，数据显示，坝基抗压强度明显不足。因此，选择出发时间层析成像方法来测试坝基的强度分布。根据对具体施工标准的调查，弹性波层析成像勘探断面设置5个许可，沿坝轴线方向设置3个垂直断面，右侧2个，左侧1个，在上下游坝坡设置信号接收器，以检测坝基的垂直抗压强度变化。在坝基横截面水平设置两个水准测量段，在上下游坝坡设置水准测量信号接收器，以检测坝基水平抗压强度的变化。

监测结果表明，旧混凝土坝基的总波速大小约为3.2-4.5km/s。根据相关逻辑分析，总波速的后限值仍高于质量分类的终点。最小波速区主要出现在坝坡中下游。坝基内部结构的抗压强度有所减弱，但范围仅为2～3m，没有相对较大的间隙，导致内部结构弱化。根据出发时间层析成像法对大坝的监测，结论分析表明，由于长期风化层对坝基的影响，在传统的哈里斯锤和岩芯钻探以及其他安全风险评估方法下，坝基的抗压强度不足，但大坝的整体混凝土强度仍能满足相关要求。

2.2高密度电阻法

岩石的阻力受许多因素的影响，如含盐量、含水量、矿物成分、颗粒结构、孔隙度等。如果同一岩石中没有水，其摩擦阻力值将非常有限。在水文地质调查中，使用电阻物理探测技术探测它是指精确测量其电阻和室内空间分布特征，探测其空间布局和蓄水标准，以及水文地质调查。这是一种比较常见的水资源勘探方法，也是一种间接的水资源开发方法。其原理与一般电阻法相同，是处理各种地质环境问题的有效勘探方法。如果电源电流不变，当单个脉冲流入道路时，可以随时随地观察到两个测量电极之间的电势差，使其更加饱和。在电源系统的电流被切断之后，电水平之间的电势差将以非常快的速度损失。在损耗带中，如果损耗率缓慢下降，过一段时间后，损耗将为零。由这种充电和放电以及电池充电条件形成的额外电磁现象是感应极化效应。

就实际地质应用而言，在中国早期，通常采用机电工程方法来探索金属硫化物的成矿作用。后来，随着这项技术的不断发展，它被广泛应用于空气氧化矿化、非金属材料矿化、水文地质勘探等行业。由于科学技术的不断进步，IP方法在寻找水源方面也有很大帮助。IP方法主要用于精确测量地质结构的含水量，被称为寻找水源的现代新技术的应用。IP法和高密度电阻率法的结合可以大大提高水源勘探的成功概率，减少地球物理勘探中的一些多样化问题。

2.3瞬变电磁法

瞬态电磁法的基本原理是将电磁场从接地装置设备箱推到地面，然后检测由形成条件反射的磁场的变化及其在间歇期间的变化，然后综合磁场衰减曲线的变化水平，掌握不同地质环境条件、业务规模、电荷、传播等特点，在瞬态电磁法应用过程中，可有效消除特殊设备产生的噪声。此外，在实际应用中，瞬变电磁法还具有屏幕分辨率高、探测范围广、对地质环境危害小等优点，因此被广泛应用于原油、石墨矿、煤炭等动物化石和金属材料资源的勘探，瞬变电磁法在水文地质工程勘察中的应用，将对水文地质工程工程勘察的实际效果产生重大影响。

2.4地面核磁共振法

地面核磁共振法作为一种直接勘探水资源的物理勘探方法，技术先进，开发和设计时间短，具有巨大的应用潜力。地下磁共振技术特性的原理是通过各种化学原子的不同特性激发磁共振效应，灵活使用地面磁共振成像和反馈水探测器机械设备，然后对地质构造中水体的变化进行科学研究和观测，并进行相应的趋势分析，对地下水的位置进行具体分析。地面磁共振技术可以有效地解决各种检测方法的缺点，从而更详细、更直接地反映地下水和地下水储量的分布特征。该方法在地质构造工程地质勘察，特别

是水源地勘察中具有广阔的应用前景。在当地地下水完全自由后，您还可以根据路面建议，基于磁共振数据信号的反馈，测试勘探区域的信息，并分析和判断地下水的分布。同时，当使用磁共振方法进行勘探时，自然条件不易产生不利影响，可以有效地管理方法中异常引起的干扰，从而提高勘探效率和精度。该技术的发展在地下水互联网资源的勘探中，特别是在浅层地下水互联网资源勘探中发挥了非常重要的作用。然而，表面磁共振方法也有一些缺点。例如，其地下水探测范围必须在150米以内，但应用过程中产生的电磁波噪声将对调查产生很大影响，并将降低调查的效率和质量。因此，在使用磁共振时，应充分重视实际的独特研究，并采取有效措施减少此类危害造成的不利影响。

结论

综上所言不难看出，随着时代的发展以及现代化进程的不断加快，我国对于城市化的建设要求也在不断的加强。所以为了更好地推动我国的城市工程建设高效发展，一定要在技术上进行不断的突破创新。我国的城市工程地球物理探测技术在当前的时代发展背景下能够更好地克服传统的探测技术弊端，更好地对施工场地进行科学化的地质探测，因此，被广泛应用于我国的城市工程施工建设当中，并且具有着十分良好的发展前景，能够推动我国的城市化发展，从而促进我国的城市工程建设长远发展。

参考文献

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[2]申旭辉，张学民，崔静，周新，姜文亮，龚丽霞，李永生，刘芹芹.中国地震遥感应用研究与地球物理场探测卫星计划[J].遥感学报，2018，（S1）：1-16.