地球物理探測(cè)技術(shù)在城市工程中的應(yīng)用

楊承豐

（廣西地質(zhì)調(diào)查院，廣西 南寧 530022）

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷提升，地球物理探測(cè)技術(shù)在城市工程中得到了充分的應(yīng)用，并且取得了良好的應(yīng)用效果。本文介紹了地球物理探測(cè)技術(shù)，分析了城市工程地球物理探測(cè)的特點(diǎn)，探討了地球物理探測(cè)技術(shù)在城市工程中的應(yīng)用，展望城市工程地球物理探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能為相關(guān)研究人員的工作提供一份幫助資料。

關(guān)鍵詞：地球物理探測(cè)；城市工程；應(yīng)用

引言：地球物理勘探是一門綜合性、實(shí)用性、應(yīng)用型較強(qiáng)的專業(yè)，其技術(shù)廣泛應(yīng)用于國(guó)家建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，地球物理探測(cè)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市工程建設(shè)當(dāng)中，既促進(jìn)了城市的快速發(fā)展，也推動(dòng)了地球物理探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。一批新設(shè)備、新技術(shù)和新方法成功推廣，一些城市的城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市服務(wù)水平得以提高，充分說(shuō)明了地球物理探測(cè)技術(shù)的重要性，也在鼓勵(lì)我們不斷學(xué)習(xí)、不斷探究地球物理探測(cè)技術(shù)在城市工程中的應(yīng)用。

1、地球物理探測(cè)技術(shù)

地球物理探測(cè)運(yùn)用物理學(xué)原理以及相關(guān)物理探測(cè)儀器，通過(guò)分析物理場(chǎng)，探查地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)界線、人工埋設(shè)物等方面的探測(cè)方法。物理探測(cè)儀器結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)、材料科學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科的理論、方法與技術(shù)，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、地球資源開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用。在實(shí)踐當(dāng)中，地球物理探測(cè)利用密度、彈性、放射性、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率等巖石物理性質(zhì)，運(yùn)用重力探測(cè)、地震探測(cè)、磁法探測(cè)、電法探測(cè)、核法探測(cè)等方法，對(duì)陸地、水域或坑道中進(jìn)行探測(cè)。

2、城市工程地球物理探測(cè)的特點(diǎn)

在城市建設(shè)與發(fā)展中，地球物理探測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市服務(wù)中。城市地質(zhì)條件發(fā)生的變化，城市工程建設(shè)引發(fā)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)、地震波場(chǎng)、放射性等物理場(chǎng)的變化，通過(guò)運(yùn)用電流法、磁法、重力法、地震法、放射性勘探等探測(cè)方法，為工程設(shè)計(jì)、勘察、施工、后期評(píng)估提供了大量的數(shù)據(jù)信息。城市建設(shè)當(dāng)中有著各種各樣的工程，也會(huì)遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，在有些工程建設(shè)當(dāng)中地球物理探測(cè)技術(shù)擁有優(yōu)勢(shì)，但也存在著一些問(wèn)題及挑戰(zhàn)。第一，探測(cè)深度小。城市工程建設(shè)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(cè)必須把握好深淺度，把物理探測(cè)控制到極淺的范圍。第二，探測(cè)的精度要求高。建筑安全對(duì)于城市來(lái)說(shuō)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(diǎn)之一。第三，探測(cè)的干擾因素多。城市的車流、人流集中，建筑密集，電、磁、震動(dòng)以及人為干擾相對(duì)較多，對(duì)于物理探測(cè)也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。第四，施工場(chǎng)地狹小。在城市施工中，經(jīng)常會(huì)遇到比較狹小的場(chǎng)地或空間，會(huì)對(duì)探測(cè)人員的心理造成一定的影響。第五，任務(wù)緊急。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)“快”字當(dāng)頭，上級(jí)布置的物理探測(cè)任務(wù)重、時(shí)間緊，對(duì)于物探工作來(lái)說(shuō)也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

3、地球物理探測(cè)技術(shù)在城市工程中的應(yīng)用

在城市工程物理探測(cè)中，涉及到地面探測(cè)、水域探測(cè)及井中探測(cè)三個(gè)方面，其中地面探測(cè)應(yīng)用率最高，因此本文主要探討地面物探技術(shù)的應(yīng)用。地面物理探測(cè)技術(shù)包括磁法、電流法、放射性測(cè)量法、地面溫度測(cè)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(cè)中，磁法有著良好的效果，并且已有大量的成果應(yīng)用。伴隨著儀器水平的提高，探測(cè)結(jié)果的精度也在不斷上升。

（2）電流法。電流法包括自然電場(chǎng)法、電阻率法、充電法等，在地下水的探測(cè)中普遍應(yīng)用。主要是通過(guò)電流使電阻發(fā)生變動(dòng)，以此來(lái)探測(cè)地下水。但是在淺層的地質(zhì)構(gòu)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(yīng)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(shù)等。其中分辨力、探測(cè)精度、應(yīng)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(diǎn)；淺層折射探測(cè)法在覆蓋層有著較大的優(yōu)勢(shì)；彈性波CT技術(shù)為場(chǎng)地動(dòng)力學(xué)研究提高了可靠參數(shù)。這幾種方法也存在著成本高、施工環(huán)境、探測(cè)條件影響等劣勢(shì)。

（4）放射性測(cè)量與地面溫度測(cè)量法。這兩種測(cè)量方法應(yīng)用于城市地下熱源的測(cè)量，有著施工簡(jiǎn)便、結(jié)果直觀的特點(diǎn)。放射性測(cè)量利用伽馬射線、氡氣以及放射性射線等進(jìn)行探測(cè)，地面溫度測(cè)量法測(cè)量的數(shù)據(jù)是探測(cè)地下熱源所需要的重要參數(shù)。

4、城市工程地球物理探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代城市工程建設(shè)不僅追求速度，更追求精度和質(zhì)量，所以城市工程地球物理探測(cè)新技術(shù)、新方法、新設(shè)備也在不斷地研發(fā)當(dāng)中。近年來(lái)，隨著大家認(rèn)識(shí)上的提高，地球物理探測(cè)技術(shù)研究越來(lái)越受到重視，技術(shù)的提升會(huì)使物理波場(chǎng)的頻率越來(lái)越寬，新的技術(shù)方法也會(huì)隨著試驗(yàn)的成功進(jìn)一步推廣應(yīng)用。在物理探測(cè)儀器設(shè)備的發(fā)展上，將會(huì)出現(xiàn)更多的適合城市復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的智能化儀器和設(shè)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(jìn)各種探測(cè)方法的滲透融合，促進(jìn)城市地球物理探測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，在城鎮(zhèn)化建設(shè)如火如荼的發(fā)展中，地球物理探測(cè)技術(shù)在城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市服務(wù)中發(fā)揮著重要的作用。未來(lái)，我們應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)地球物理跳進(jìn)適應(yīng)性的重要性，正確對(duì)待探測(cè)方法的試驗(yàn)工作，正確認(rèn)識(shí)地球物理探測(cè)綜合性學(xué)科特點(diǎn)，重視培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，與各方面加強(qiáng)技術(shù)交流合作，促進(jìn)新技術(shù)、新方法和新儀器在城市工程中的推廣應(yīng)用。

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