王明

【摘要】本文就物探方法在地質(zhì)工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行分析。主要介紹了工程地質(zhì)工作與物探方法之間的關(guān)系、工程物探工作的特點(diǎn)以及地質(zhì)勘察中常用物探技術(shù)方法及基本原理

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)；物探；應(yīng)用

1、工程物探工作的特點(diǎn)

1.1 工程探測(cè)深度小。由于工程設(shè)計(jì)探測(cè)的地下地質(zhì)問(wèn)題大多數(shù)為淺層，一般情況下，地球物理探測(cè)的深度僅為幾米或者幾十米深，有特殊要求的最大深度也就一百左右。

1.2 探測(cè)精度高。工程建設(shè)單位對(duì)于物探的精度要求比較高，深度與平面位置的距離精確到厘米。

1.3 施工場(chǎng)地狹小。工程地質(zhì)勘察、工程測(cè)試的任務(wù)是工程地球物理探測(cè)，對(duì)于探測(cè)的時(shí)間要求比較緊，需要在幾天或者十幾天的時(shí)間內(nèi)就必須完成探測(cè)任務(wù)，尤其對(duì)于搶險(xiǎn)工程評(píng)價(jià)項(xiàng)目，需要在幾個(gè)小時(shí)或者一天的時(shí)間就必須完成任務(wù)，提供出可靠的探測(cè)結(jié)果。

2、地質(zhì)勘察中常使用的探測(cè)技術(shù)方法以及基本原理

2.1 電法勘探。所謂的電測(cè)深發(fā)就是測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)深度方向以下視電阻率變化的規(guī)律，然后根據(jù)電阻率變化規(guī)律研究地下不同深度的巖層的分布狀況的一種方法。這種方法可以廣泛的應(yīng)用于研究覆蓋層的厚度和巖性變化情況等。高密度電阻率法是一種新發(fā)展起來(lái)的方法，在城市工程中獲取淺層導(dǎo)電性信息比較經(jīng)常使用方法，尤其對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的劃分以及地下管道探測(cè)起著至關(guān)重要的作用。所探測(cè)的地質(zhì)主要是有著不同的電阻率的水平巖層，往往呈現(xiàn)水平或者傾斜的角度不是很大的巖層是比較容易進(jìn)行探測(cè)，但是當(dāng)巖層的傾角比較大時(shí)，在很大的程度上增加了工作的難度，因此，當(dāng)測(cè)量的目的層與周圍的物質(zhì)存在著比較大的差異性，可以采用電法探測(cè)的方法，通過(guò)電極裝置，測(cè)出視電阻率異常的分布規(guī)律，從而能夠清楚的掌握地下地質(zhì)體的電性結(jié)構(gòu)。

2.2 電剖面法。電剖面法與電測(cè)探法有著相同的本質(zhì)，都是通過(guò)人工電場(chǎng)的分布規(guī)律來(lái)研究地下物質(zhì)的分布情況。這種方法應(yīng)用也是比較廣泛的，與電法勘探進(jìn)行有效的結(jié)合，通過(guò)對(duì)稱四極法和聯(lián)合剖面法，能夠很好的對(duì)基巖面起伏規(guī)律、以及斷裂帶分布進(jìn)行研究。電法勘探主要是對(duì)沉積巖進(jìn)行研究。進(jìn)行電法勘探的工作的物理前提就是巖層電性存在著差異性，巖層的含水情況直接影響著電阻率，與此同時(shí)，水溶液的存在狀態(tài)以及水溶液的礦化度也影響著電阻率。如果巖層的水呈現(xiàn)分散或者不交通的狀態(tài)時(shí)，對(duì)于電阻率的影響程度比較小，如果巖層中的水相連通，那么在很大程度上影響了巖層的電阻率。所以巖層含水在相同的情況下，礦化度不同巖層的電阻率也會(huì)有所不同，甚至有的巖層存在著非常大的差異。沉積巖在含水情況下的電阻率可以達(dá)到數(shù)千萬(wàn)，另外，比如巖漿巖以及大部分變質(zhì)巖等空隙度比較小的巖石的電阻率比較高，而各種泥巖滲透性比較小以及空隙度比較大的巖石的電阻率比較低。

2.3 地震勘探。地震勘探主要包括兩種方法，一種是反射波法，一種是折射波法。地震勘探的原理是主要是通過(guò)觀測(cè)反射波或者折射波的時(shí)間場(chǎng)沿測(cè)線方向的時(shí)空分布的變化規(guī)律，然后對(duì)地下的反射面或者折射面的深度以及巖石的構(gòu)造形態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行有效的確定。與其他的勘探方法相比，地震勘探法有著很大的優(yōu)點(diǎn)，比如地震勘探法的精度比較高以及成果單一，但是所需的實(shí)際的費(fèi)用比其他的方法比較高。所以實(shí)際的反射波或者折射波時(shí)間剖面實(shí)際是經(jīng)過(guò)校正并且賦予了地質(zhì)內(nèi)涵。地震勘探解釋成果與其他的相同，不同的地質(zhì)巖層的波速幾乎相同，并且一些相同地質(zhì)巖層所所受到的內(nèi)力或者外力作用不相同，但是實(shí)際測(cè)得的波速很有可能不相同，對(duì)淺層地質(zhì)進(jìn)行勘探時(shí)采用技術(shù)比較先進(jìn)的淺層折射法進(jìn)行探測(cè)，能夠很好探測(cè)空洞、考古以及隱伏構(gòu)造等淺層地質(zhì)。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工場(chǎng)地對(duì)于整個(gè)工作影響比較大。波速測(cè)速的主要的方法包括直達(dá)波法和透射波法兩種，比較過(guò)度的依賴于測(cè)試條件。

2.4 重力法。重力測(cè)量法有著精度高，受外界干擾比較小的優(yōu)點(diǎn)，在其他勘探方法不能夠?qū)嵤r(shí)可以采取重力法作為輔助手段，重力法所應(yīng)用的范圍比較廣，比如近地表地層不均勻性、空洞、小型地質(zhì)密度異常體以及人工結(jié)構(gòu)的地下遺址等。但是在實(shí)際的勘探過(guò)程中必須考慮天氣、地形和振動(dòng)所造成的影響。

3、物探方法發(fā)展展望

在進(jìn)行選擇物探技術(shù)時(shí)必須充分了解各種條件以及影響因素，為了能夠更好的對(duì)地球進(jìn)行物理探測(cè)，需要不斷的研究新的物探技術(shù)以及新的儀器設(shè)備，使探測(cè)資料處理以及解釋技術(shù)得到有效的改進(jìn)，從而加快了工程地球物理探測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展的步伐。

3.1 技術(shù)方法發(fā)展。工程地球物理探測(cè)技術(shù)還有很大的提升空間，多波理論會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，可以利用的物理波場(chǎng)的頻譜范圍變得越來(lái)越寬，電磁波普由以往可利用的純直流波發(fā)展到雷達(dá)波，彈性波譜由原來(lái)的瑞雷波不斷的向超聲波頻率發(fā)展，目前探測(cè)數(shù)據(jù)快速連續(xù)自動(dòng)采集技術(shù)主要包括陸地聲納法、高密度電阻率法、地震映像法以及大地電磁導(dǎo)電率剖面法等。

3.2 物探儀器設(shè)備的發(fā)展。由于地質(zhì)勘測(cè)的環(huán)境條件比較復(fù)雜，必須使用具有防塵、防震、防潮性能的設(shè)備才能夠滿足使用要求，并且還要增強(qiáng)智能化的程度，能夠捕捉較大動(dòng)態(tài)范圍的長(zhǎng)遠(yuǎn)信號(hào)的功能，設(shè)備儀器具有朝著多功能方向發(fā)展，從而有效的促進(jìn)了探測(cè)方法的相互結(jié)合以及綜合使用。

4、結(jié)束語(yǔ)

只有充分的了解各種物探方法的原理，才能夠正確的使用物探的成果，從而有效的提高了對(duì)各種地質(zhì)體的性質(zhì)認(rèn)知。由于物探的結(jié)果顯示的曲線或者數(shù)值比較接近，而地質(zhì)體并不相同，并且同地質(zhì)體所測(cè)得的曲線不相同或者數(shù)值不是完全相同。地質(zhì)研究的重要的理論依據(jù)就是物探成果，為了能夠有效的提高地質(zhì)工作的效率以及質(zhì)量，必須正確的使用物探方法，確保能夠?yàn)閷?shí)際的生產(chǎn)以及科研帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，從而在很大程度上推動(dòng)了生產(chǎn)力快速發(fā)展的步伐。

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