地震勘探應(yīng)用實(shí)例分析研究

馬 君

(山西省第五建筑工程公司，山西太原 030013)

0 引言

物探是以不同巖土間物理性質(zhì)的差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用物理學(xué)原理，通過觀測(cè)和研究地球物理場(chǎng)的時(shí)空分布規(guī)律來(lái)解決地質(zhì)問題的方法。按物性分類:重力勘探;磁法勘探;電法勘探;地震勘探;放射性勘探;地?zé)峥碧健０磮?chǎng)源性質(zhì)分類:人工場(chǎng)法(或主動(dòng)源法);天然場(chǎng)法(被動(dòng)源法);人工場(chǎng)和天然場(chǎng)法。

1 物探方法作用在巖土工程勘察中的應(yīng)用

對(duì)于需要進(jìn)行勘探的區(qū)域，物探方法有以下優(yōu)勢(shì):

1)物探方法可準(zhǔn)確探明基巖面的起伏狀況，使布置鉆孔更加趨于合理。

2)物探方法可在巖溶發(fā)育區(qū)探明復(fù)雜巖溶分布狀況，物探再結(jié)合鉆探可對(duì)勘測(cè)區(qū)域內(nèi)的巖溶分布掌握的更加精確。

3)物探方法可準(zhǔn)確探測(cè)地下人工建構(gòu)筑物的空間位置，通過對(duì)地下人工建構(gòu)筑物的準(zhǔn)確掌握，可用前期小投入換來(lái)合理的鉆探工作量，從而大大降低鉆探成本，整體上降低了勘探成本。因此重視物探方法在巖土工程中的應(yīng)用有著重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 物探工作應(yīng)注意的問題

巖土工程勘察項(xiàng)目中先期投入物探工作可大大提高鉆探工作的效率和準(zhǔn)確性，但物探方法種類繁多，選擇何種物探方法對(duì)物探成果的后期應(yīng)用有著很大的影響。物探方法應(yīng)用過程中應(yīng)注意以下問題:

1)物探方法的重要作用和其控制勘探成本作用是在巖土工程勘察領(lǐng)域公認(rèn)的，但并不是說(shuō)任何物探方法在任何條件下都可使用，布置物探方法應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地條件，地層條件等多種因素有針對(duì)性的應(yīng)用，爭(zhēng)取物探本身能達(dá)到最低的成本，實(shí)現(xiàn)最終的目的。

2)物探推論需要驗(yàn)證，多種物探方法綜合勘測(cè)確定的異常并不能保證推論完全符合實(shí)際情況，現(xiàn)場(chǎng)的后期驗(yàn)證仍是最重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，沒有經(jīng)過驗(yàn)證的物探異常的推論僅僅是一種理論和經(jīng)驗(yàn)的推斷，并不能作為最終成果，其核心作用還是對(duì)鉆探的一種輔助手段。

3)物探方法也要考慮經(jīng)濟(jì)性，通常在地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的情況下，如果已經(jīng)由一種以上的物探方法能獲得較一致的異常反應(yīng)，就不必投入更多的物探手段來(lái)重復(fù)獲得同樣的異常認(rèn)知，要做到物探工作量和鉆探工作量的最優(yōu)配置。

3 物探方法的應(yīng)用實(shí)例

在北京市某場(chǎng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行地?zé)峋卣鹂碧皆囼?yàn)。探井工程勘察現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二維地震勘探試驗(yàn)。本次試驗(yàn)?zāi)康氖钦{(diào)查勘探場(chǎng)地下地層結(jié)構(gòu)情況。通過對(duì)多種物探方法的分析比對(duì)，試驗(yàn)選擇地震反射波法。

在停鉆的前后完成了多個(gè)不同偏移距的試驗(yàn)，其試驗(yàn)參數(shù)如下:

采集道數(shù):96道;道間距:5 m;偏移距:中間激發(fā)和端點(diǎn)激發(fā);采樣間隔:0.5 ms;激發(fā)震源:自制震源錘。

由圖1～圖3原始記錄可見:在地表激發(fā)，該區(qū)面波極其發(fā)育，近道地震反射波被淹沒。

圖1 停鉆前試驗(yàn)記錄

圖2 停鉆中間激發(fā)試驗(yàn)記錄

圖3 停鉆端點(diǎn)激發(fā)試驗(yàn)記錄

由中間激發(fā)濾波記錄(圖2b))可見:延伸至1道，即自激自收時(shí)，在雙回程100 ms和140 ms等處存在反射波組。由于受面波干涉，難以準(zhǔn)確讀取各道反射時(shí)間，即不能計(jì)算反射界面波速。按淺表速度1 000 m/s計(jì)算其下近表層速度1 500 m/s估算，可得各層對(duì)應(yīng)深度分別為50 m和78 m。

4 結(jié)語(yǔ)

從上述試驗(yàn)成果可得到以下結(jié)論:受表層砂土層影響，利用地表激發(fā)震源難以取得該區(qū)淺部覆蓋層地層反射波記錄。因此，該區(qū)進(jìn)行地震勘探需在孔中激發(fā)，震源宜采用爆炸震源。激發(fā)井深及炸藥量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。如進(jìn)行淺部地層地震勘探，應(yīng)開展橫波反射法。通過一種物探方法得出的結(jié)論可能仍需要采用后續(xù)其他物探手段或鉆探來(lái)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證分析才能得到最終較為準(zhǔn)確的結(jié)論。

［1］工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)［M］.第4版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

［2］王俊茹.物探數(shù)字信號(hào)分析與處理技術(shù)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2009.

［3］張玉芬.反射波地震勘探原理和資料解釋［M］.北京：地質(zhì)出版社，2007.

［4］柳 莉，吳 偉.簡(jiǎn)述巖土工程勘察綱要的要點(diǎn)［J］.山西建筑，2011，37(7)：42-43.