試論地質勘察中工程物探技術應用

魏向前

摘 要：我國社會經濟發展，科學技術的不斷進步，促使工程領域發展開始不斷涌現多種現代化的科學應用技術。其中工程物探技術就是一種全新的技術類型，其主要在當前先進性科技技術上實現。該項技術所具備的優勢非常明顯，具體表現為應用便捷、勘察精度高等多個方面。能夠切實有效的解決巖土地質工程勘查中所面臨的一系列問題，發展至今在此領域內獲得了較為廣泛的應用。文章針對工程物探技術在巖土工程地質勘查中的應用進行探討，為此簡要論述以供參考。

關鍵詞：地質勘察；工程物探技術；應用

中圖分類號：TU195 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0157-02

1 地質勘察中物探過程及特點

1.1 工程地質勘察物探過程

工程施工期前都需要充分考慮到建區方面的地質問題，像四周地質情況、地基選址及后續安全防護等。同時，還必須由此收集詳細工程地質資料，并在此基礎上實施科學化的設計規劃方案。并且為了能夠切實保障工程地質勘查的材料的科學、合理及實用性，就應當在實際的工程勘察當中，切實做好以下方面的工作內容：（1）全面審查工區，據此來充分掌握相應的地質資料、具體構成及形成過程等地質類情況。同時還應當對其中存在的不利及有利因素進行深入分析，優化選擇其中的建筑來擬建施工場地，并結合場地方面的地質條件來進行建筑的科學規劃設計，由此實現對施工工期、成本的有效控制[1]。（2）擬建場地選定完成后，應當據此來實施更為詳盡的地質勘察舉措，充分結合建筑本身的類型、規模、施工方法及結構等來制定出科學合理化的方案，其中應包含對不良地質影響加以解決的重要舉措。（3）通常建筑物的施工都將在某種程度上直接對四周地質環境及擬建場地造成影響，所以為了保障工程施工的安全、經濟性，就必須全面、深入預測施工前后的地質條件改善情況，并在此基礎上制定針對的應對舉措。

1.2 工程地質勘查物探方法

近年來，在工程地質勘探方面，所能采用的物探方法獲得了重大的突破，并開始廣泛的運用在工程地質勘查工作當中。且直接在某種程度上促進了我國經濟的飛速發展。以往傳統的物探方法主要是鉆探取土、雙橋靜力觸探等，此類方法過于陳舊，難以切實有效的滿足工程地質勘查的需求，且所具備的作用極為有限，必須結合多種勘查方式來實現勘查質量的提升。近幾年，國內工程建設水平持續攀升，對地質勘查提出了更高要求。在實際勘查工作當中，都必須充分結合相應的物探操作來進行，以提高勘查質量及效率，而要切實提高地質勘查的水平，就必須配合多種精密儀器來實施勘查操作。

1.3 工程地質勘察物探特點

工程地質勘察物探技術的特點具體表現為以下方面：（1）針對地質的深淺度進行探測，具體是在工程設計探測工作當中，針對淺層地質容易產生問題加以解決。不過，所采用的物探方法，其進行探測的深度通常都需控制在某個范圍當中，也即是控制在幾米到幾十米的范圍內，深度不可直接超過百米以上，所以進行探測的深度相對較淺。（2）較高的探測精度，通常情況下，相應的工程建設單位方都會對物探方法的精度提出更高的要求，并且要求所進行探測工作的深度與地表的實際位置，不可存在更為明顯的誤差，必須在此基礎上將其誤差值有效的控制在厘米的范圍。（3）較低的施工場地要求，通常物探工作的內容是針對工程地質實施勘察，并做好對地質材料的深度分析。然而此類工作的開展，一般都至少要幾天乃至十幾天才能真正完成，并且其工程的危險程度高，因此必須在1天范圍內得出相應的檢測結果。

2 地質勘察中工程物探技術應用

2.1 高密度電法探測技術

該種探測技術也被稱為高密度電阻率技術，屬于在常規電法基礎上衍生出的全新地質勘察技術類型。這項技術本身是通過對巖土介質當中的現存差異，并在具體勘察當中，專門由工作人員借助相應的勘察地點來進行電場施加。然后借助所檢測的傳導電流變化與分布的情況，判定巖土本身的性質。通常較高密度的電阻率技術能夠準確的測量裝置本身的大小、位置及排列情況等，還可充分借助對地下電流分布實施監測的情況來深入探測地面電場本身變化規律，從而精準的計算出地表電阻率，最終由電阻率規律來判定巖土本身性質[2]。

以采用物探技術找水實例展開論述：針對某個區域內地層進行地質勘察，發現該地質層相對來說較為簡單，并且其表層具體表現為第四系。并且其基巖也主要是由二疊系老山段砂巖與泥巖以及常夾煤層組合而成。所采用的主要物探找水方式是在實際地形和其他障礙地形基礎上來進行，具體在東西、南北兩個方向進行高密度電法剖面布置，并設定其電極數為120根，其點距需控制在3m的范圍。具體的測量當中，針對電性的測量結果主要是南北向剖面基巖相對均勻的電性，并顯示無異常情況；東西向剖面產生異常時，主要處于100-160樁號的基巖內部，將呈現出相對低阻異常區域。其電阻率小于150Ω，其中m表示第四系基本狀況；當電阻值高達600Ω時，m以上則均為基巖。由此可推斷出基巖構造裂隙的含水情況或者地層中所夾薄煤層，引發的基巖區產生相應的相對低阻異常狀況。

2.2 淺層分辨反射波勘探技術

該項技術主要是通過多種不同類型的介質波來收集不同類型的阻抗差異。也即是當其反射波直接進入地下介質當中后，將由此產生明顯的改善。特別是當其反射波直接遭遇較大介質時，其必然將大幅度的控制和降低其反射波的振幅。然后可充分結合現有的材料來針對波幅實施深入計算與分析，由此最終明確不同層次的反射層。不過當反射波往下傳送時，也會產生相應的反射波，而這些反射波則能夠迅速的被專業勘察儀器收納并記錄再案。在其經過多種不同介質時，反射波本身的傳播途徑將由此產生多種程度類型的變化。最后針對此類變化可以準確的判定出巖土本身的性質。

2.3 磁法勘探技術

一般自然的巖土礦石本身都具有相應的磁性，其所具備的磁性能夠有效的促使局部地區產生相應變化的磁場，從而直接產生地磁異常情況。借助相關儀器能夠直接發現和收集到地磁本身的異常情況。然后在此基礎上針對地質構造進行研究，這種研究的方式也被磁法勘探技術，屬于物探技術當中較為常用的技術類型。該項技術被廣泛的運用在工程地質勘察工作方面，并且由此取得了非常良好的勘察效果[3]。在實際的工程地質勘察中，磁法勘探技術的運用，主要是所要勘探的地質實施分區處理，深入研究區域地質，明確其斷裂帶情況，包含基地構造、破碎帶等。同時還需明確劃分其多種巖土的分布范圍，并制作區域地質填圖。endprint

2.4 地震勘探技術

地震勘探的方式具體可劃分為兩種，也即是折射波法及反射波法兩種。這兩種方式的原理主要是依據所觀察的反射波與折射波的時間場沿側線方向時空布局規律。由此來對反射面與折射面深度和地質結構加以明確。主要可通過地下介質的密度和彈性差異，借助大地對地震波的相應程度來推斷地下巖層的性質與形態。與其他類型的物探方式相對比，發現地震勘探技術其優勢非常明顯，所進行勘探工作的精度明顯更高，其探測的深度可以達到數十千米的深度。并且其本身的解釋成果較為單一，但是整個過程需要較高的成本來維持。如果科學技術不斷進步，地震勘探技術的分辨率被不斷提升，促使地下構造研究越來越精細化，對與地質地層的分布構造掌握起來越來越詳細，真正為工程建設的發展作出相應的貢獻。

2.5 重力勘探技術

重力勘探主要指結合相應的地殼礦體、巖體的密度差異性，并觀察地表變化情況，由此實現對地質準確勘查的目標。這種勘探技術主要是以牛頓萬有引力定律作為其重要基礎，本身具備受干擾小，精度較高的特點，只需充分掌握勘探地質體與四周巖體間的密度差異，即可采用相應的精密儀器來對其重力異常情況加以明確。目前，在工程地質勘查當中，重力勘探技術的應用較為廣泛，并且至今取得了較為顯著的勘查效果，且充分結合擬建區內地質與其他相應物探資料，能夠準確的推斷出覆蓋層下礦體本身性質與地質構造等，由此為工程建設提高重要依據。

3 結束語

綜上所述，工程物探技術在地質勘察構造當中非常重要，近幾年科技技術不斷進步，促使物探技術得以不斷翻新，各項物探技術所具備的的優勢與側重大大為不同，極大的提升了我國工程地質勘察構造的質量水平。不過，需注意在實際物探技術選擇當中，要堅持科學合理化原則，要切實保障工程地質勘察工作的穩步進行。

參考文獻：

[1]楊富治，陶禮春，張錫忠.工程物探技術在巖土工程勘察中的應用[J].資源信息與工程，2016（03）：111+113.

[2]張玉良.論物探方法在工程地質勘察中的應用[J].中外企業家，2015（06）：204-205.

[3]蘇黎，杜宇，朱冰.淺談工程物探在地質勘察中的應用[J].科技與企業，2014（10）：244+246.

[4]嚴根苗.物探方法在工程地質勘察中的應用探析[J].科技創新與應用，2014（27）：287.endprint