熊茂湧

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，各種高新技術(shù)也日益顯現(xiàn)出各自的優(yōu)勢(shì)性。其中物探技術(shù)就是其中的典型代表，由于其能夠大幅提升工程速度與效率，同時(shí)在工程安全防范方面也發(fā)揮了不可替代的重要作用，因此受到廣泛的推廣和應(yīng)用，特別是在地質(zhì)勘查工作中。如何更好地理解運(yùn)用物探技術(shù)，合理選擇工作方式方法，從而最大限度地服務(wù)于地質(zhì)勘查工作，是當(dāng)前亟待解決和研究的重要課題。本文筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行粗淺探討。

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

現(xiàn)階段，憑借著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)地質(zhì)勘查工作有了前所未有的高速發(fā)展，以物探技術(shù)為代表的各種高新技術(shù)在這領(lǐng)域得到了推廣和運(yùn)用。眾所周知，作為工作建設(shè)的基礎(chǔ)工程，地質(zhì)勘查工作對(duì)于整個(gè)工程的質(zhì)量、安全和總體效益都有著不可替代的重要作用。與傳統(tǒng)的鉆探、探井等技術(shù)相比，物探技術(shù)對(duì)于工程建設(shè)的作用和功能更加具有優(yōu)勢(shì)，其所應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍更廣，所受到的限制也較少，效果也更加明顯。但不可否認(rèn)的是，也存在這樣那樣的問(wèn)題和缺陷，需要我們進(jìn)一步進(jìn)行研究和解決，以便于能夠在工程地質(zhì)勘查中發(fā)揮最大的作用和效用，提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量和水平。

一、工程物探技術(shù)概述

工程物探技術(shù)全稱是地球物理勘探技術(shù)，被人們廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探工作中。不同礦物質(zhì)的物理特性不同，地質(zhì)勘探人員可以采用特殊儀器進(jìn)行勘測(cè)，儀器會(huì)顯示不同地質(zhì)對(duì)象的物理性質(zhì)差異，勘探人員通過(guò)查閱相關(guān)礦物質(zhì)特性便能判斷地下礦物種類。應(yīng)用相應(yīng)的儀器、配備相應(yīng)的技術(shù)人員，可采取自然、物理等手段，勘查施工現(xiàn)場(chǎng)，詳細(xì)掌握地下礦層的物理性質(zhì)，掌握地下礦層水位、形狀、埋深等數(shù)據(jù)，總之，工程物探技術(shù)是一門(mén)通過(guò)精密儀器探測(cè)相關(guān)地質(zhì)對(duì)象，依據(jù)獲得的物理場(chǎng)分布指數(shù)來(lái)判斷地層的結(jié)構(gòu)，探明地下礦藏種類的技術(shù)。工程物探技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要包括：第一，在應(yīng)用前需要先開(kāi)展實(shí)地考察，設(shè)計(jì)出3種以上的方案，選取最佳的解決措施，強(qiáng)化勘查結(jié)果的對(duì)比。第二，在工程物探技術(shù)應(yīng)用中，需要地質(zhì)雷達(dá)、電磁波CT、數(shù)字鉆孔攝像等技術(shù)的支撐，能夠適應(yīng)的考察地質(zhì)范圍相對(duì)較廣。第三，在工程物探技術(shù)應(yīng)用期間，要明確各類工程物探技術(shù)的局限性、適用范圍，可采取幾種不同的工程物探技術(shù)，提升工程勘查的靈活性。第四，要依據(jù)當(dāng)?shù)氐你@探、原位測(cè)試要求，建設(shè)完善的工程物探標(biāo)準(zhǔn)，收集各類勘查數(shù)據(jù)，確保最終勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性與合理性。為確保地質(zhì)勘查結(jié)果的有效性與連續(xù)性，需要綜合考慮勘查過(guò)程中的各類影響因素，制定針對(duì)性的解決措施，強(qiáng)化物探手段的應(yīng)用。在工程物探技術(shù)使用期間，需要采取多類勘查手段，反復(fù)驗(yàn)證勘查數(shù)據(jù)。

二、物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

（一）磁法探測(cè)

磁法勘察物探技術(shù)主要是基于巖土礦石所具有的磁性特點(diǎn)，而且不同的巖土層所具有的磁性也是存在差別的，在受到該磁性影響時(shí)，地區(qū)的磁場(chǎng)就會(huì)有不一樣的改變，使得地磁出現(xiàn)非正常狀態(tài)。在自然條件下，由于地磁場(chǎng)的作用，使得巖石以及礦石在不同程度上都會(huì)受到一定的磁化，從而使得巖石或者是礦石具有一定的磁性。這種磁性同地磁場(chǎng)疊加會(huì)產(chǎn)生磁性異常的情況。這時(shí)候相關(guān)工作人員可以對(duì)磁異常進(jìn)行分析，將磁異常同礦石之間的關(guān)系找出來(lái)，這樣就可以對(duì)地質(zhì)構(gòu)造以及礦體的實(shí)際分布特征進(jìn)行推測(cè)，對(duì)于磁法勘探技術(shù)而言，在物探技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用是非常普遍的。但是對(duì)于這種方法而言，在進(jìn)行運(yùn)用的過(guò)程中會(huì)受到很多條件的限制，只有當(dāng)巖石以及礦體兩者之間的磁性差異比較大的情況下才可以對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。例如在對(duì)鐵礦含量比較多的礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘探的時(shí)候采用磁法勘探的方法就可以根據(jù)磁性的具體強(qiáng)弱非常方便的確定鐵礦的具體含量以及具體的位置。

（二）重力勘探

對(duì)于這種方法而言，主要就是根據(jù)不同的巖石或者是礦石之間的密度存在一定的差異，對(duì)重力場(chǎng)的變化規(guī)律進(jìn)行研究，這樣就可以很好地對(duì)地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行解決。根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，如果密度比較大的巖石被勘查的時(shí)候，引力的大小會(huì)逐漸增加，相反，如果巖層的密度相對(duì)是比較小的，引力也會(huì)逐漸減小。由于巖層密度存在一定的差異而使得重力存在一定的差異，這樣就給地質(zhì)找礦以及資源勘查提供強(qiáng)大的理論支撐。相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)重力方面存在的差異對(duì)礦體的位置進(jìn)行精確的確定。因此在進(jìn)行地質(zhì)找礦以及資源勘查的過(guò)程中，利用重力探測(cè)這種方法主要就是在密度比較大的礦產(chǎn)當(dāng)中。

（三）地震勘探法

這種方法的工作原理是通過(guò)分析人工激發(fā)的彈性波在不同地殼中的傳播規(guī)律從而對(duì)地殼的巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等進(jìn)行分析。而這種彈性波也就是我們所說(shuō)的地震波。在這個(gè)過(guò)程中，如果把炸藥作為地震源，通過(guò)在底層的作用而引發(fā)表面的激發(fā)，這就會(huì)影響到周圍環(huán)境和地形的變化。這樣在與地震源有一定距離的巖石就會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變化，從而引發(fā)巖石本身的反抗，這種反抗就會(huì)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)上的形變。但是，一旦這種彈性變化消失，巖石也就會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的情況。這個(gè)過(guò)程中，地震源的震點(diǎn)變化也是隨著不同的形變而不斷變化的，這樣就能通過(guò)分析每一個(gè)形變的點(diǎn)位情況，為后續(xù)的分析和檢測(cè)等提供必要的依據(jù)和原始材料。但在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，地震勘察物探技術(shù)的分辨率也逐步升高，有關(guān)地下構(gòu)造的研究也越來(lái)越精密，能夠使地質(zhì)性質(zhì)的最終判斷結(jié)果更加詳細(xì)和準(zhǔn)確，以此提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

（四）高密度電物探技術(shù)

此技術(shù)也被稱為高密度電阻率物探技術(shù)，其主要是按照巖土介質(zhì)電阻率的不同而實(shí)施探測(cè)，在應(yīng)用的時(shí)候，要對(duì)所探測(cè)的相關(guān)區(qū)域施加相應(yīng)的電廠，借助于專業(yè)設(shè)備檢測(cè)出傳導(dǎo)電流當(dāng)前的分布和變化情況，之后判定巖土的基本性質(zhì)。合理應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，能夠在很大程度上提高測(cè)量地面電場(chǎng)改變信息的準(zhǔn)確率，獲得具有較高精確度的地表電阻率，以此提升工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量。

（五）反射波勘察物探技術(shù)

該物探技術(shù)的主要原理就是利用不同類型價(jià)值所對(duì)應(yīng)的波的反射區(qū)別，在向地下的相關(guān)介質(zhì)發(fā)送反射波的情況下，反射波的振幅會(huì)隨著介質(zhì)的改變而改變，尤其對(duì)于阻抗比較大的介質(zhì)而言，振幅會(huì)降低的更加明顯。在工程地質(zhì)的勘察工作當(dāng)中，合理使用反射波勘察技術(shù)，能夠以已有的各種材料反射波的相關(guān)信息為依據(jù)，和工程地質(zhì)勘察當(dāng)中反射波的相關(guān)數(shù)據(jù)加以比對(duì)，以此了解工程地質(zhì)的基本狀況。

三、物探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）探測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新

伴隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于地質(zhì)勘查的工作越來(lái)越顯得重要和必要，在這種情況下，對(duì)物探技術(shù)的研究與探索，也顯得更加緊迫和勢(shì)在必行。在這種形勢(shì)下，引入高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備就更加具有優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)。比如，可以充分利用小波分析理論，充分發(fā)揮這一理論的優(yōu)勢(shì)與特色，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與篩選、分析與歸納，從而最大限度地提升勘探的深度、精度與準(zhǔn)確度，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和工程質(zhì)量對(duì)于物探技術(shù)的要求。

（二）對(duì)物探工程技術(shù)的處理

具體的施工進(jìn)程中，采集和翻譯工程物探數(shù)據(jù)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)和工序。一方面，要求必須具備敏銳的觀察和數(shù)據(jù)捕捉能力，這對(duì)于地質(zhì)勘查工作來(lái)說(shuō)是基礎(chǔ)和前提，如果沒(méi)有準(zhǔn)確及時(shí)的原始數(shù)據(jù)，地質(zhì)勘查和分析工作就如同無(wú)本之源。而如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞和失誤，勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)勘查工作。這就是所說(shuō)的數(shù)據(jù)采集。另一方面，由于采集到的數(shù)據(jù)資料都是原始的，個(gè)別甚至?xí)哂泻軓?qiáng)的專業(yè)性和理論性。對(duì)于后續(xù)的勘查工作而言，必須通過(guò)工程師進(jìn)行詳細(xì)的分析與翻譯，這對(duì)于保證的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和適用性都是非常必要和重要的，只有通過(guò)翻譯和轉(zhuǎn)化，才能為下一步的勘查與分析檢測(cè)工作提供遵循，為下步?jīng)Q策提供依據(jù)。通過(guò)上述分析我們可以看出，物探技術(shù)的從業(yè)人員，必須要有精深的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和全面的能力素質(zhì)，才能適應(yīng)這一任務(wù)需要，并且處理好地質(zhì)勘查中遇到的各種難題，完成好工作任務(wù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在工程勘查工作開(kāi)展中，工程物探技術(shù)的應(yīng)用，可確保施工設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用的合理性，推動(dòng)礦區(qū)工程施工建設(shè)工作的有序開(kāi)展。同時(shí)，確保我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)。