物探方法在工程地質勘查中的應用

許傳銳

摘要：在應用物探方法對現代工程開展地質勘查工作時，需要將地震波傳播到地下，地震波在遇到具有不同強度的彈性的地層之后，會給出不同的反映，根據其中的規律就可以了解到地質狀況，無論是在大型工程建設工作之中，還是在能源開采的活動之中，都可以應用物探方法。而基于勘探需求不斷增加，勘察的地質情況也逐漸復雜化，技術人員也不斷地對物探方法進行更新，提升物探技術水平，本文根據對現有物探方法的了解，對其在地質勘查活動之中的應用狀況進行分析。

關鍵詞：物探方法；工程地質勘查；應用

物探方法是當前的地質勘測技術系統的重要方法之一，主要是通過人工的方式來激發出可控制的地震波，地震波在不同類型的地層之中進行傳播的時候，會出現不同的傳播狀況，其傳播活動具有極強的規律性，借助其中的傳播規律就可以清晰準確地了解到地層的具體地質情況，根據地質信息來達成的探測目的，在大規模的現代化建設性工程、能源開采以及地震勘測等多種工作之中，物探方法都可以發揮出應有的作用，本文以應用物探方法的經驗為根本，分析其在勘察地質工作環節中的使用情況。

1 物探方法概述

人地系統的公共空間主要是以各向異性的物質空間存在的。在地球物理探測技術中，其工作所依據的原理是：通過專門的設備對探測目標題發射相應的信號，并使用專門的接受裝置接收在介質體中被異常面返回的信號。利用信號在介質體中呈現的傳播特征，對其分析、辨別。并利用存在的資料對介質體的結構進行一定程度上的判斷。比如探地雷達技術。

所謂的探地雷達技術，是采用一定的方法對地下介質的分布情況進行相應分析確定的廣譜電磁技術。主要是以地球物理探測對象為前提，通過據實際探測目的布置測線L，探地雷達利用發射裝置發射高頻寬帶電磁波，用接收裝置接收來自地下介質界面的反射波電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態而變化。通過接收波的傳播時間、幅度、波形和存在的已知資料，可以對地質情況進行很大程度上的勘察，在防災、減災等方案的制定上提供了很有效的資料。

2 物探方法的應用情況

2.1 電剖面勘探方法分析

電剖面法是現有的地下勘測技術之一，技術人員可以借助人工電廠的輔助作用來對地層的基本分布規律加以了解，其在地質勘探工作中出現的的頻率極高，技術人員可以將電測探法與電剖面法結合應用，對于地下的斷裂帶的分布狀況以及基巖面存在起伏規律進行了解，既可以采用聯合剖面法，也可以應用對稱四極法，在勘測環節之中，需要對巖層存在不同電性進行了解，進一步明確電阻率之間的差異，借助電阻率數值可以了解到巖層的含水差異情況，確定巖層存在的水溶液情況極其具有礦化程度。如果地下水在巖層之間呈現的存在狀態是分散的，且并沒有保持聯通，電路率受到的巖層影響就會相對較小，但是如果地下水呈現出的狀態是聯通狀態，巖層的電阻率就會減低，如果巖層的含水情況保持一致，其礦化程度存在明顯的差異，也可以借助電剖面技術了解到具體差異狀況。

2.2 電法勘探分析

在勘察工程下方部位的巖層的分布特點的時候，可以選用這種勘察方法，這種電法勘測方法可以清晰地彈指電阻率存在的變化規律。其比較適合被用到巖性變化比較明顯的地質區域之中，可以獲取巖性變化信息，對于覆蓋層的基本厚度數據也可以有效獲取。在城市工程建設項目的管道施工環節中就可以發揮這種方法的應用價值，如果水平巖層具有電阻率不同的特點，且巖層具有較大的傾角，巖層解譯的工作難度大幅提升，技術人員可以選用這種方法，解決解譯困難。

測量的目的層和周圍的物質必須存在明顯的物性差異，通過一定的電極裝置測得視電阻率異常的分布規律，達到認識地下地質體電性結構的目的。在實際遇到的地層既不均質又不同性，所得的電阻率是非真電阻率，是不均質體的綜合反映，此為視電阻率。供電電極間距的不同，可得到不同深度的視電阻率，通過視電阻率的分布規律，可了解物性變化。近年來在實際中取得效果的地面核磁共振法被認為是目前為止可以直接找水的物探技術，在我國西北地區找水發揮了顯著作用，在一些重大工程探測中提供了關于含水性的重要信息，如堤壩滲漏、滑坡含水性等。隨著CT技術的應用，電阻率成像技術已開始用于大壩檢測評價中。

2.3 重力法勘探技術分析

重力測量受干擾較小，精度較高，為物探方法的輔助手段之一，在探測近地表地層不均勻性、空洞、小型地質密度異常體和人工結構的地下遺址等方面取得較好效果。但是在工作中應注意考慮天氣，地形以及振動影響。

2.4 地震勘測技術應用情況

地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根據對反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規律的觀測確定地下反射面或折射面深度及構造形態及性質。地震勘探相比其它物探方法，具有精度高、解釋成果單一的優點，但是成本相對較高。我們所看到的物探剖面是一種經過校正后的并賦以地質內涵的反射波或折射波時間剖面（實質是不同地質體的反射波或折射波波速差異）。地震勘探成果同其它物探解釋成果一樣，由于物理力學指標差異，不同地質體的波速有可能相近，而相同地質體由于所遭受的內力或外力地質作用不同，波速也有可能不同。淺層折射法在覆蓋層探測中具有技術優勢，在隱伏構造、空洞以及考古探查中也有成功應用，但是該方法受施工場地影響明顯。直達波法或透射波法是波速測試的主要方法，對測試條件的依賴較強。彈性波CT技術已可為工程建設場地動力學研究提供有價值的參數。近十幾年來發展起來的瑞雷波法已經成為原位測試、淺層勘探的重要手段，瞬態方法應用較多，其設備相對輕便、施工靈活。瑞雷波法對淺層的分辨力相對較高。淺層反射法和瞬態瑞雷波法是應用較為普遍的淺層地震方法，實踐證明它們對淺層的反映能力存在著差別為保證淺層地震法的探測效果，對如何消除、壓制或削弱震動干擾需要進一步研究。

2.5 其他應用情況分析

鉆孔彩色電視傘孔壁成像系統是能夠直接觀察鉆孔壁360°范圍圖像的新技術，是將人們的視線直接延伸到鉆孔到達的地下巖體等地質體內部，為準確了解地下隱蔽工程的內部結構提供了極其有效的測試手段。該成果的關鍵技術主要有：360°孔壁成像的實現、干涉光斑的消除、密封結構的設計、圖像處理軟件系統的研究與開發等。

3 結束語

本文先對我國現有的物探技術發展情況開展了簡要分析，并介紹了現有的物探技術的工作原理，又對其在地質勘查活動中的具體應用展開了研究，在相關探查技術水平提升之后，物探技術也具有了更高的精準程度，技術人員應用的地震波的可控性也有所增強，技術人員在對目標區域開展地質勘查工作時，可以根據具體的勘查需要，來在多種勘查方法之中選出較為合適的方法，在對一些情況比較特殊的地層加以勘測的時候，可以將多種不同的物探方法結合應用，使地質狀況勘查數據更具可靠性。

參考文獻：

[1]郭然.（2017）. 物探方法在工程地質勘察中的應用研究. 世界有色金屬（13），180-180.

[2]周緒鴻.（2017）. 探究工程地質勘查中常用的工程物探方法. 城市建設理論研究：電子版（3）.

[3]盧學斌，汪鐘蓮，& 張瑩輝.（2017）. 探究工程地質勘查中常用的工程物探方法. 世界有色金屬（10），132-132.

[4]楊果.（2017）. 工程地質勘查中物探方法和鉆探方法的結合應用策略. 黑龍江科技信息（1），113-113.

[5]姜軍，孫寶喜，& 康學新.（2017）. 多種物探方法在依蘭航電樞紐工程勘察中的應用. 黑龍江水利科技，45（6），113-116.