物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的運(yùn)用

摘要：目前，我國(guó)正處于快速發(fā)展階段，在工程地質(zhì)勘察方面出現(xiàn)了許多先進(jìn)的勘查理論和技術(shù)，這些先進(jìn)的理論和技術(shù)逐漸被應(yīng)用到工程地質(zhì)勘察中，其中物探技術(shù)是工程地質(zhì)勘查中使用率較高的一項(xiàng)技術(shù)，提高了地質(zhì)勘查的質(zhì)量及效率，為我國(guó)工程地質(zhì)勘查創(chuàng)造了有利條件。除此之外，物探技術(shù)的廣泛應(yīng)用也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物探技術(shù);工程地質(zhì);勘查技術(shù)

近年來物探技術(shù)是工程地質(zhì)勘查最常用到的的方法之一，在使用物探技術(shù)進(jìn)行工程地質(zhì)勘查時(shí)，技術(shù)人員必須將所掌握的地形信息進(jìn)行全面分析，根據(jù)具體情況，選擇合適的勘查技術(shù)來配合物探技術(shù)的使用，從而保證地質(zhì)資源勘測(cè)信息的準(zhǔn)確度，確保資源開采的價(jià)值達(dá)到最大化。

1物探技術(shù)的概念

物探技術(shù)即地球物理勘探技術(shù)，是指通過研究和觀測(cè)各種地球物理場(chǎng)的變化來探測(cè)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件的技術(shù)，以巖石、礦石（或地層）與圍巖的物理性質(zhì)差密度、磁化性質(zhì)、導(dǎo)電性、放射性差異為基礎(chǔ)。符合我國(guó)資源、環(huán)境和工程領(lǐng)域?qū)τ诳睖y(cè)工作的需要。近年來隨著物探技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的勘測(cè)設(shè)備取得了很大的發(fā)展空間。單一的工程勘查是很難發(fā)現(xiàn)地質(zhì)內(nèi)部所存在的價(jià)值的，需要根據(jù)多種勘測(cè)手段進(jìn)行勘察，例如傳統(tǒng)的鉆探取土、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)以及雙橋靜力觸探技術(shù)等。先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查技術(shù)結(jié)合能夠使勘查工作的效率和質(zhì)量提高[1]。

2物探工作的特點(diǎn)

地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域較容易出現(xiàn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及重力場(chǎng)等情況，因此地質(zhì)勘查常常以電法和地震法為主，受地質(zhì)條件的影響建筑工程施工地帶容易出現(xiàn)滑坡和泥石流，所以傳統(tǒng)的勘測(cè)方法往往不能夠使勘查的結(jié)果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，但物探技術(shù)的開展卻能夠在一定程度上解決這些問題。物探方法能夠提高勘查的工作效率，降低對(duì)地質(zhì)工程的勘測(cè)成本，加快施工速度，提高勘查精確度，受地形地勢(shì)的影響較少。

3物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

3.1電阻率剖面法

物探技術(shù)中的電阻率剖面法主要用來探測(cè)陡立產(chǎn)狀的地質(zhì)體或構(gòu)造（如陡立產(chǎn)狀的金屬礦體、巖層界限、斷裂帶等）。也可以用于研究工程地質(zhì)中的巖土面起伏規(guī)律、斷裂帶分布位置等。在勘查過程中，影響因素主要是巖土層的含水率、巖層水溶液的礦化程度、水溶液的存在機(jī)理等。在勘查過程中如果觀察到水溶液在巖層中的存在方式及聯(lián)通方式存在明顯差異，可以了解到電阻率對(duì)勘查沒有造成特別大的阻力。在使用電阻率剖面法時(shí)，我們可以了解不同的礦物化程度直接導(dǎo)致電阻率的差異。尤其是在沉積巖中，在含水條件下，電阻率可高達(dá)數(shù)千萬(wàn)，另外，巖石的孔隙率也會(huì)一定程度上也影響電阻率。

3.2電法勘探

電法勘探是根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差異，通過對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的觀測(cè)和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問題的地球物理勘探方法。可以通過電阻率來觀察其變化情況，從而了解到各個(gè)巖層分布情況。近年來，高密度電阻率法得到了顯著的發(fā)展，并越來越多的應(yīng)用在城市工程中，用以獲取地層中的相關(guān)信息，以巖、土導(dǎo)電性的差異為基礎(chǔ)，研究人工施加穩(wěn)定電流場(chǎng)的作用下地中傳導(dǎo)電流分布規(guī)律[2]？這一方法一般是將地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的劃分之后對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。對(duì)于巖層進(jìn)行研究的過程中，這一方法能夠?qū)λ椒较蚧蛘哂休^小傾斜角的巖層進(jìn)行探測(cè)，而如果傾斜角過大，那么電測(cè)探法也就存在著一定的難度。由此可見，如果對(duì)該地質(zhì)測(cè)量的目的深度與周邊物質(zhì)之間存在著較大的物理性質(zhì)差異，并且通過相關(guān)設(shè)備測(cè)出不同巖層的分布規(guī)律出現(xiàn)異常，可以采用這種方法進(jìn)行探測(cè)[3]。

3.3地震勘探

在工程地質(zhì)勘查中，物探技術(shù)的地震勘測(cè)主要是利用反射法和折射法[4]，其中反射法應(yīng)用更為廣泛。這兩種方法相對(duì)于其他的地震勘探技而言，其精準(zhǔn)度更高，解釋成果時(shí)也比較簡(jiǎn)單，但是相較于其他物探技術(shù)來說成本較高。日常生活中我們所觀察到的物探剖面是經(jīng)過了反射波和折射波得來的淺層折射法在覆蓋層探測(cè)中具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在隱伏構(gòu)造、空洞以及考古探查中也有成功應(yīng)用，但是該方法受施工場(chǎng)地影響明顯。

3.4地脈動(dòng)測(cè)試

我們?cè)诳催^各種大小不一的自然地震中，我們可以了解到地震災(zāi)害與當(dāng)?shù)氐牡貧み\(yùn)動(dòng)有著十分密切的聯(lián)系，一旦兩者出現(xiàn)共振的現(xiàn)象，就會(huì)使振動(dòng)的幅值和時(shí)間大大延長(zhǎng)，從而破壞建筑物。地脈動(dòng)測(cè)試能夠測(cè)量地面振動(dòng)，確定地基的卓越周期，為地基與工程建筑物的共振而引起的震害提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.5航空及地面甚低頻電磁法

我國(guó)引進(jìn)了大量的航空以及地面甚低頻電磁法的物探勘測(cè)方法，這種地質(zhì)勘測(cè)方法主要是為了確定良導(dǎo)層的斷裂破碎等方面存在的問題，尋找合適的電阻率較低的巖脈及礦脈進(jìn)行，在尋找過程中還要對(duì)含礦化范圍進(jìn)行勘測(cè)，工程地質(zhì)勘查中我們使用航空及地面甚低頻電磁法，這種勘測(cè)方法所使用的勘測(cè)設(shè)備輕便，在野外勘測(cè)時(shí)航空及地面甚低頻電磁法是非常簡(jiǎn)單有效的方法，而且處理資料也較快速。當(dāng)然在地形、電纜等人文干擾及異常情況的發(fā)生中，要格外注意該方法的使用，要進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別和糾正。在工程地質(zhì)勘查時(shí)，工作人員經(jīng)常使用30kHz的頻率電磁波作為場(chǎng)源，航空及地面甚低頻電磁法這種方法能夠?qū)﹃懣盏叵碌碾姶艌?chǎng)空間進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)淺層的電性局部異常情況進(jìn)行了解。具有較淺的探測(cè)深度，并對(duì)異常信息具有較弱的反應(yīng)效果。因此該物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查方法主要使用在淺覆蓋區(qū)或者是用于外圍剖面及掃面工作中[5]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中發(fā)揮著非常重要的作用，根據(jù)所需要勘查地形的具體情況，選擇合適的勘查技術(shù)來配合物探技術(shù)的使用，從而保證地質(zhì)資源勘測(cè)信息的準(zhǔn)確度，確保地下資源開采的價(jià)值達(dá)到最大化。不僅提高了我國(guó)工程地質(zhì)勘查的水平，還為我國(guó)建筑工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李存利.滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘查中物探技術(shù)的應(yīng)用研究[J].西部資源，2021（05）：85-87.DOI：10.16631/j.cnki.cn15-1331/p.2021.05.030.

[2]劉國(guó)興.電法勘探原理與方法：——北京 地質(zhì)出版社，2005.1：63

[3]冷冬，李娟.工程地質(zhì)勘查中關(guān)于物探技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)分析[J].居業(yè)，2021（04）：6-7.

[4]劉天佑.地球物理勘探概論：地質(zhì)出版社，2007

[5]周飛，王磊.淺層物探技術(shù)在近海災(zāi)害地質(zhì)與工程地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用建議[J].科技資訊，2020，18（26）：54-55+58.DOI：10.16661/j.cnki. 1672-3791.2003-5248-5892.

作者簡(jiǎn)介：萬(wàn)豪杰（1992年11月--），男，漢族，山東青島人，碩士研究生，研究方向：水文地質(zhì)學(xué)，工程地質(zhì)勘察等。