淺談綜合物探在工程勘察中的應用

周西西

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550000）

作為衡量地質勘察水平的重要手段，物探技術的應用受到了社會各界的廣泛關注，技術工程部門要依據地質勘察的基本任務落實完整的工序，應用最新技術建立健全合理化的勘察方案，為工程質量水平的全面進步奠定堅實基礎。

1 綜合物探技術概述

1.1 技術內容

（1）高密度電法內涵。主要是依據地下巖石和礦石自身導電性差異完成相應的檢測工作，從而有效解決具體工程勘察任務中地質勘察工作環節，觀測穩定電流場的具體分布特征和變化規律，從而分析地下電性不均勻產生的原因，判定對應的地質構造。例如，應用高密度電法能有效對垃圾填埋場的范圍予以圈定，最大化的提升地下反射性污染物探測的水平，打造更加合理且高效的應用模式。具體勘探系統要求見圖1。

圖1 高密度電勘探系統示意圖

（2）淺層地震反射波法的定義。這是一種基于技術體系進行地震波傳播規律的測量機制，主要是依據振幅參數、波形參數以及頻率變化參數等開展對應的分析工作，從而一定程度上滿足工程物探的要求。需要注意的是，在應用淺層地震反射波法的過程中，要結合地震波的不同特點落實折射波處理機制、反射波處理機制和透射波處理機制，從而確保能有效記錄相應的數據，完成物探工作。值得一提的是，淺層地震反射波最大的優勢就在于能提升測量工作的時效性，并且能對測線鋪面進行連續的物探分析，配合電子信息技術和微機數字化處理機制，就能對200 以內的淺層進行勘查。

（3）探地雷達定義。近幾年，探地雷達的應用范圍在不斷擴大，該技術是基于寬帶電磁波完成分布規律處理的光譜電磁技術。正是因為地下介質的電性參數以及幾何形態會出現變化和差異，所以，利用探地雷達就能對相應的變化區域予以測定分析，從而更好地分析地下介質的基本構造。探地雷達具備以下幾點優勢。

表1 探地雷達優勢

1.2 技術要點

（1）高密度電法技術方案要點。采取高密度電法進行測量的過程中，要對供電電極的供入電流予以記錄，借助測量電極的電位差完成電阻率的計算，若是測量均勻大地電阻率，則要對地表任意電極電位予以測定分析，按照、對電極M 和N 的電位進行測定，其中，ρ表示的是均勻大地電阻率。

與此同時，借助高密度電法完成數據的收集和處理，采集工作開始前要落實完整的準備工序，提升數據的高效性，尤其是對測定的電位數值要結合地下構造分布、地下人工埋設物以及地形起伏變化等內容落實到位[1]。

（2）淺層地震反射波法方案要點。首先，要結合地震波傳播的基本規律完成相應內容的確定，從而結合反射定律、斯奈爾定律以及透射定律等相關內容完成計量分析。其次，將淺層地震反射波法應用在探測深度淺以及探測對象規模小的項目中較為有效，能對彈性波速漸變等地層結構予以有效的分析和數據處理。并且，能處理地形條件較為復雜且橫向結構不均勻的環境勘察工作。因此，在覆蓋層厚度測定和基巖波速測定工作中應用高密度電法更加常見。最后，在應用技術體系的過程中，要確保測線布置工作滿足預期，盡量垂直巖層或者是構造的基本走向，保證測線在全側區，提升資料對比分析的可行性。也要踐行多次覆蓋的觀測系統，打造更加完整的技術管理機制和平臺[2]。

（3）探地雷達的技術應用要點

第一，在應用探地雷達技術的過程中，首先要完善參數選擇機制。選取適宜的參數才能保證成像的合理性和科學性。

2 綜合物探在工程勘察中的應用

本文結合案例對綜合物探技術在工程地質勘察中的應用進行分析，主要是對工程中常見的富水孔洞問題、破碎帶問題以及弱面地質災害因素等進行集中的分析，從而確保能在多項試驗測試的基礎上完成數據控制處理流程。

2.1 案例

某測區位于山丘斜面位置，從高到低形成3 個基本的階梯型地質結構，第一層結構接近山頂，第二層結構相較于第一層距離相差2m 到2.5m 的位置，第三層結構接近山底。被測區域表層主要是人工回填物，多數都是建筑廢料，包括磚塊、碎石、瓦礫等，整體質地較為疏松。下一層是黏土層、卵石層和風化殼，主要成分是中砂等。相關技術部門要在原有數據處理基礎上利用綜合物探模式對基巖特征以及不良工程地質作用等進行物探處理，從而確保勘探孔設置的合理性[5]。

2.2 具體應用分析

（1）測區工作準備。為了保證物探技術應用的綜合效果，要從測區工作布置結構出發，依據實際工程需求按照標準化流程完成相應工作。本文主要布置了9 條高度電法測量線路、7 條淺層地震法測量線路以及15 條探地雷達測量線路，共同組成綜合物探測區布置方案。全通道電法數據采集后獲得基礎信息，以保證高密度電法處理合理性（見圖2）。

圖2 數據采集

（2）測區地質條件分析。按照標準化操作要結合工區的基本地質資料和鉆井資料完成地質分布結構的初步判定，工程項目區域第一層是雜土回填層、第二層是粉質黏土層、第三層是卵石層、第四層是強風化和中風化粉砂質巖層。具體介質縱波速度參數如下：①雜填土層縱波600m/s～800m/s；②卵石層縱1300m/s～1600m/s；③強風化泥巖縱波1000m/s～1200m/s；④中風化及以下泥巖縱波1400m/s～2400m/s。

依據巖層結構分析后可知，施工區域的穩定地下水主要賦存在卵石層，正是因為地層電阻率差異較大，因此，電阻率法綜合物探具有一定的推廣價值。為了保證技術應用的合理性，就要確保功能區介質介電常數也能為相應測序工作提供保障。①粉質黏土層相對介電常數為8～12，形成反射界面；②卵石層相對介電常數為10～15，形成反射界面；③泥巖層相對介電常數為5～7，形成反射界面。

（3）具體技術流程。

第一，高密度電法數據處理機制。主要是應用Res2dinv 軟件完成資料的錄入，建立分析機制，具體流程見圖3。

需要注意的是，在反演計算的過程中，要結合觀測數據對地下地質構造予以推斷分析，尤其是對采空異常區予以特征判斷，從而確保應用效果的最優化。

圖4 采空異常區分析

第二，淺層地震反射波法。要按照原始數據富集-解編數據-非正常道處理-靜校正-振幅均衡處理-數字濾波處理-動校正-水平疊加-時深轉換的流程完成相應的操作，確保能對測區干擾波進行濾除，有效獲取高質量的地震波數據。

第三，探地雷達處理機制，要依據目標體探測需求選取適宜的探地雷達，確保能兼顧分辨率和探測深度，從而有效提升相應數據管理工作的綜合水平。也就是說，要在保證探測深度的同時管控分辨率，因此本案例選取的是80MHZ 組合天線進行探測，效果圖見圖5。

圖5 80MHZ 組合天線雷達測試波形圖

與此同時，要按照地質雷達資料處理軟件完成濾波分析。

3 結語

總而言之，為了全面提升工程地質勘察工作的效率和水平，要合理性落實相應的管理和技術應用方案，確保綜合物探技術能發揮其優勢，打造更加多元化的技術模式，提升基巖分析效果，為后續開展相應工程項目提供數據支持，實現工程項目的全面進步，有利于落實經濟效益的增長。