地球物理探測技術在城市工程中的應用

楊承豐

（廣西地質調查院，廣西 南寧 530022）

摘要：近年來，隨著我國經濟社會的飛速發展以及科學技術的不斷提升，地球物理探測技術在城市工程中得到了充分的應用，并且取得了良好的應用效果。本文介紹了地球物理探測技術，分析了城市工程地球物理探測的特點，探討了地球物理探測技術在城市工程中的應用，展望城市工程地球物理探測技術的發展趨勢，希望能為相關研究人員的工作提供一份幫助資料。

關鍵詞：地球物理探測；城市工程；應用

引言：地球物理勘探是一門綜合性、實用性、應用型較強的專業，其技術廣泛應用于國家建設當中，對于我國經濟社會的發展有著重要的促進作用。近年來，隨著我國城市化進程的快速推進，地球物理探測技術已經被廣泛應用于城市工程建設當中，既促進了城市的快速發展，也推動了地球物理探測技術的應用與發展。一批新設備、新技術和新方法成功推廣，一些城市的城市規劃、城市建設和城市服務水平得以提高，充分說明了地球物理探測技術的重要性，也在鼓勵我們不斷學習、不斷探究地球物理探測技術在城市工程中的應用。

1、地球物理探測技術

地球物理探測運用物理學原理以及相關物理探測儀器，通過分析物理場，探查地質構造、地質界線、人工埋設物等方面的探測方法。物理探測儀器結合了計算機技術、系統科學、材料科學、電子學、物理學等多學科的理論、方法與技術，在地質災害預測、環境污染監測、地球資源開發等方面發揮了重要作用。在實踐當中，地球物理探測利用密度、彈性、放射性、磁導率、電導率等巖石物理性質，運用重力探測、地震探測、磁法探測、電法探測、核法探測等方法，對陸地、水域或坑道中進行探測。

2、城市工程地球物理探測的特點

在城市建設與發展中，地球物理探測技術廣泛應用于城市規劃、城市建設和城市服務中。城市地質條件發生的變化，城市工程建設引發電場、磁場、重力場、地震波場、放射性等物理場的變化，通過運用電流法、磁法、重力法、地震法、放射性勘探等探測方法，為工程設計、勘察、施工、后期評估提供了大量的數據信息。城市建設當中有著各種各樣的工程，也會遇到各種復雜的地質環境，在有些工程建設當中地球物理探測技術擁有優勢，但也存在著一些問題及挑戰。第一，探測深度小。城市工程建設多為地下淺層，一般也就幾米到幾十米的范圍，所以物理探測必須把握好深淺度，把物理探測控制到極淺的范圍。第二，探測的精度要求高。建筑安全對于城市來說極為重要，所以物探工作必須保證深度和平面位置極小的誤差。這也是難點之一。第三，探測的干擾因素多。城市的車流、人流集中，建筑密集，電、磁、震動以及人為干擾相對較多，對于物理探測也是一個不小的挑戰。第四，施工場地狹小。在城市施工中，經常會遇到比較狹小的場地或空間，會對探測人員的心理造成一定的影響。第五，任務緊急。市場經濟“快”字當頭，上級布置的物理探測任務重、時間緊，對于物探工作來說也是一個不小的挑戰。

3、地球物理探測技術在城市工程中的應用

在城市工程物理探測中，涉及到地面探測、水域探測及井中探測三個方面，其中地面探測應用率最高，因此本文主要探討地面物探技術的應用。地面物理探測技術包括磁法、電流法、放射性測量法、地面溫度測量法、淺層地震法等。

（1）磁法。在城市地下管線、爆炸物、文物等探測中，磁法有著良好的效果，并且已有大量的成果應用。伴隨著儀器水平的提高，探測結果的精度也在不斷上升。

（2）電流法。電流法包括自然電場法、電阻率法、充電法等，在地下水的探測中普遍應用。主要是通過電流使電阻發生變動，以此來探測地下水。但是在淺層的地質構造中效果不佳，成本高，效率低。

（3）淺層地震法。淺層地震法在城市工程有著較高的應用率、較高的精度和較好的效果。包括橫波反射法、瑞雷波法、淺層折射法、彈性波CT技術等。其中分辨力、探測精度、應用效果做好的是橫波反射法；相比于橫波反射法，瑞雷波法有著輕便靈活的特點；淺層折射探測法在覆蓋層有著較大的優勢；彈性波CT技術為場地動力學研究提高了可靠參數。這幾種方法也存在著成本高、施工環境、探測條件影響等劣勢。

（4）放射性測量與地面溫度測量法。這兩種測量方法應用于城市地下熱源的測量，有著施工簡便、結果直觀的特點。放射性測量利用伽馬射線、氡氣以及放射性射線等進行探測，地面溫度測量法測量的數據是探測地下熱源所需要的重要參數。

4、城市工程地球物理探測技術的發展趨勢

現代城市工程建設不僅追求速度，更追求精度和質量，所以城市工程地球物理探測新技術、新方法、新設備也在不斷地研發當中。近年來，隨著大家認識上的提高，地球物理探測技術研究越來越受到重視，技術的提升會使物理波場的頻率越來越寬，新的技術方法也會隨著試驗的成功進一步推廣應用。在物理探測儀器設備的發展上，將會出現更多的適合城市復雜地質環境的智能化儀器和設備，多功能化的儀器既能滿足防滑、防潮、防震的性能，又能促進各種探測方法的滲透融合，促進城市地球物理探測技術的快速發展。

結語：綜上所述，在城鎮化建設如火如荼的發展中，地球物理探測技術在城市規劃、城市建設和城市服務中發揮著重要的作用。未來，我們應當充分認識地球物理跳進適應性的重要性，正確對待探測方法的試驗工作，正確認識地球物理探測綜合性學科特點，重視培養專業技術人才，與各方面加強技術交流合作，促進新技術、新方法和新儀器在城市工程中的推廣應用。

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