陶 柳

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊，江西 吉安 343000）

物探技術(shù)在信息革命的推動下，得到了前所未有的發(fā)展，進(jìn)一步提高了技術(shù)的精確度、時空超前性和創(chuàng)新性，同樣，物探技術(shù)的發(fā)展也面臨著創(chuàng)新化趨勢。物探技術(shù)的主要特點體現(xiàn)在：運(yùn)用社會物理學(xué)知識，分析地球上各種理場的分布，并對其結(jié)構(gòu)、本體特征進(jìn)行分析，進(jìn)而尋找其統(tǒng)一的內(nèi)在規(guī)律。物探技術(shù)能有效地發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源，為發(fā)生地理環(huán)境自然災(zāi)害提供準(zhǔn)確的警報信息。積極開發(fā)地球物理技術(shù)，并將其應(yīng)用于地質(zhì)工程勘察是當(dāng)前的一個熱點問題。目前，我國的工程地質(zhì)勘察技術(shù)已開始與國際接軌，并引進(jìn)了大批先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，為我國物探勘探工程地質(zhì)勘察提供了十分廣闊的前景。

1 物探技術(shù)的定義及其內(nèi)涵

近幾年，地球物理勘探又叫物探，是一門新興的地質(zhì)勘察學(xué)科，主要研究工程物探技術(shù)，在資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、工程建設(shè)等方面做出了巨大貢獻(xiàn)。物探技術(shù)得到了快速發(fā)展，許多工程地質(zhì)問題得到了及時、準(zhǔn)確的解決。該方法根據(jù)不同種類物質(zhì)的密度和放射性差異，使用不同的設(shè)備和探測技術(shù)來測量相應(yīng)的工程物理場?，F(xiàn)代工程建設(shè)要求越來越高，傳統(tǒng)的地質(zhì)工作靠鉆孔或地質(zhì)點獲取地質(zhì)資料，深部地質(zhì)體研究較少，物探技術(shù)利用儀器進(jìn)行觀測，使地質(zhì)結(jié)論更加可靠。通過水文地質(zhì)勘察實例分析，不同地區(qū)的水文地質(zhì)特征有著非常大的差異，尤其是在巖土、水文地質(zhì)等其他方面的特征還需要針對于不同的情況及時分析，物探技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該充分結(jié)合現(xiàn)場的工作條件，因地制宜的開展相應(yīng)的工作。物探技術(shù)在獲取了地理信息和數(shù)據(jù)的同時，也為防災(zāi)減災(zāi)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。常規(guī)地質(zhì)勘察方法主要是鉆探取土、雙橋靜觸探等，其使用范圍各有不同，往往只有一種勘探方法，不能滿足勘察需要，需要多種方法優(yōu)勢互補(bǔ)，準(zhǔn)確報道物質(zhì)災(zāi)害資料，再詳細(xì)分析這些資料，以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保證施工安全。

2 物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用策略

2.1 高密度電法勘探應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察的研究

高密電法勘探是工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種勘探方法，它集電測深和電剖面為一體，是一種組合勘探方法。這是一種建立在巖礦電阻率差基礎(chǔ)上的物探方法，通常用解析法求解簡單地電條件下的電場分布，與傳統(tǒng)的電阻率法相比，具有操作簡單、成本低、工藝方便、探測信息豐富、探測結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點。通過徐州市建筑場地高密度電法勘探的應(yīng)用實例，說明高密度電法勘探能有效地鎖定基巖面位置，對工程建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義[1,2]。通過云南曲靖危險廢物集中處置區(qū)高密度電法勘探的工程地質(zhì)勘察實例，表明高密度電法勘探效果較好，在工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。根據(jù)高密電勘探的特點，對淺層地下水泥管道進(jìn)行了探測試驗研究，結(jié)果表明，高密電勘探能較好地探測地下空洞的存在。以高密度電法勘探在巖溶勘探和城市管道勘探中的應(yīng)用為例，探討了高密度電法勘探應(yīng)用于工程地質(zhì)領(lǐng)域的可行性，認(rèn)為高密度電法勘探是一種十分有效的物探方法。以高密電法勘探在坑道、基巖面等勘探中的應(yīng)用為例，指出高密電法勘探對低阻地質(zhì)異常體的反演精度較高，并指出高密電法勘探在探測基巖面形態(tài)方面效果較好。結(jié)合某邊坡巖土工程勘察中高密度電法勘探的實測實例，討論了高密度電法勘探在邊坡基巖埋深調(diào)查工程中應(yīng)用的可靠性?？傊呙芏入姺碧皆诠こ痰刭|(zhì)勘察中有著廣泛的應(yīng)用前景。

2.2 瞬變電磁場探測技術(shù)

瞬變電磁場探測技術(shù)主要采用電磁場感應(yīng)原理，通過使用專業(yè)儀器對電磁場的變化進(jìn)行感應(yīng)，從而分析目標(biāo)地質(zhì)構(gòu)造的主要特征和屬性。瞬變電磁場探測技術(shù)具有快速、靈敏等特點，但其應(yīng)用存在成本高等缺點。從總體上說，以上不同的探測方法應(yīng)根據(jù)地表不同層次的特點，并且由于采用的技術(shù)不同，不同的探測方法具有不同的適用范圍，非常靈活多變，具體的探測方法應(yīng)具體分析，這樣才能最大限度地提高探測技術(shù)效果。

2.3 重力探測方法

因為巖體的分布隨著密度的不同而產(chǎn)生了較大的差異，這是因為在重力的核心作用之下，不同的巖石產(chǎn)生了較大的差異，這也成為了地殼巖體和巖體方面的密度差，以此為依據(jù)可以進(jìn)行地質(zhì)勘察的工作。該技術(shù)以萬有引力定律為工作的基礎(chǔ)，利用重力測量儀進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境中巖石密度的變化分析。高精度的重力探測一起可以對于深淺不一的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，作為定性和定量的分析資料，針對于重力異常的現(xiàn)象進(jìn)行下一步的分析，往往可以推測出地下的巖石的差異，判斷隱含的信息。

2.4 勘探地震技術(shù)

人工激發(fā)地殼中的彈性波，可以進(jìn)行反射波和折射波的傳播工作，根據(jù)時間場的直線時空分布的規(guī)律進(jìn)行全面的分析與處理工作，從而在反射面的深度、折射面的深度、地質(zhì)構(gòu)造等方面進(jìn)行分析，做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作[3]。震源探測技術(shù)分為折射探測和反射探測兩種方式，在其他技術(shù)的應(yīng)用中，不需要進(jìn)行進(jìn)行復(fù)雜的成果分析，具有著較高的準(zhǔn)確性，但是在探測中需要投入巨大的成本。

一般在實際的工作應(yīng)用中，勘探者觀測到的物探剖面已經(jīng)具有了一定的地質(zhì)工作的內(nèi)涵，在不同的地質(zhì)波速的處理中，更多的表現(xiàn)為了物質(zhì)力學(xué)方面的指標(biāo)的差異，在相同的地質(zhì)條件之下，承載的內(nèi)力和波速均會產(chǎn)生較大的差異，而不同地質(zhì)的波速差異有限。淺層折射發(fā)對于探測的洞穴和隱伏構(gòu)造等都可以進(jìn)行分析，具有著較高的精確程度，在實際的應(yīng)用中受到了場地條件方面的限制，容易產(chǎn)生誤差，測波速時還需要進(jìn)行精準(zhǔn)的條件控制工作。

圖1 淺層地震與高密度電法在巖溶勘察中的應(yīng)用

2.5 電磁法勘探技術(shù)

電磁勘探是在人工或者自然磁場之下進(jìn)行的觀測點深度和電阻率的變化規(guī)律探究，當(dāng)?shù)刭|(zhì)的深度出現(xiàn)的是均勻的巖層分布規(guī)律時，將獲得不同巖石電學(xué)特征。而電磁勘探技術(shù)作為重要的物探技術(shù)的組成部分，也在厚巖層的地質(zhì)探看中有著十分重要的應(yīng)用，并且得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。地點測頻法，也是一項十分優(yōu)質(zhì)的人工場源的頻率探測的方法，能夠充分解決好原本自然磁場比較微弱的特點，更夠更加有利于處理非常復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和非平面波的特征。人造場源對于全方位的控制工作而言是更加有利的，尤其是在可控源的音頻方面進(jìn)行分析，電偶極傳遞到地下的電磁分量進(jìn)行分析，產(chǎn)生平面波效應(yīng)。電磁探測技術(shù)具有著探測深度大，并且具有剖面和測深兩方面的特點，進(jìn)行電磁探測的過程中不需要改變工作的頻率，而是需要改變幾何的尺寸就可以進(jìn)行全面的控制工作，大大增強(qiáng)了勘測工作的效果與效率。尤其是一次性發(fā)射七個位置的電磁探測工作，高阻的屏蔽作用大大削弱，具有著良好的工作效應(yīng)。

大地電磁法在伏牛山隧道的應(yīng)用情況如圖2所示。

圖2 大地電磁法在隧道的應(yīng)用

2.6 地質(zhì)雷達(dá)法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

地磁雷達(dá)是以地下介質(zhì)的電性參數(shù)和幾何形態(tài)的差異為基礎(chǔ)，根據(jù)傳播過程中的電磁波波形和電磁場強(qiáng)度的變化規(guī)律，確定地下界面或地質(zhì)體的空間位置和結(jié)構(gòu)[4]。該方法具有無損、方便、受周圍環(huán)境限制小等優(yōu)點。對地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在市政工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，認(rèn)為地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。將地質(zhì)雷達(dá)在城市地下巖溶探測中的應(yīng)用，圈定溶洞的位置，然后通過鉆探驗證，發(fā)現(xiàn)其探測結(jié)果是可靠的，表明地質(zhì)雷達(dá)能夠準(zhǔn)確地探測埋藏較淺地區(qū)巖溶發(fā)育。

3 結(jié)論

綜上所述，單一化的工程地質(zhì)勘探技術(shù)存在著一定的缺陷和局限性，隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國的工程地質(zhì)勘探技術(shù)有了新的發(fā)展要求。將地球物理技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)工程勘察中，可以進(jìn)一步提高物探技術(shù)在地質(zhì)工程勘察中的精確度，促進(jìn)各地區(qū)地質(zhì)工程勘察的發(fā)展。