物探方法在工程地質勘查中的應用探析

李福慶

[摘要]地質勘查之中使用物探方法在當前之中有著廣泛的應用，本文在論述物探方法特點的基礎之上分析了其在地質勘查之中的應用。

[關鍵詞]物探 工程勘查 應用

[中圖分類號] U442.2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-151-1

0引言

隨著經濟建設步伐的加快，我國經濟呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢，而在經濟建設過程中，工程地質勘查具有重要的作用，促進了我國經濟建設和能源資源開發(fā)，尤其是工程建設。近年來，科學技術日新月異，各種勘查方法廣泛應用于工程地質勘查中，如物探方法，這些技術的應用，大幅度提高了現(xiàn)代工程地質勘查水平，從而促進了工程地質勘查工作的順利進行[1]。物探方法是現(xiàn)代工程地質勘查中的常用方法，也是提高勘查水平的重要手段，具有準確、快速、不損傷探測等特點，所以，必須加大物探方法研究力度，從而有效促進工程地質勘查和我國經濟建設的發(fā)展。

1物探方法的特點分析

應用于現(xiàn)代地質勘查的物探方法種類很多，但不論何種方法，均能具備獨特優(yōu)勢，圓滿、精準的完成地質勘查任務。根據(jù)地質勘查地形以及地理條件的不同，科學選擇不同類型的物探方法，但是在實際應用中一定要確保物探方法的應用安全性與可行性，要結合多方面因素來考慮問題，如考慮被測對象的地質條件、是否出現(xiàn)滑坡、地下水實情況等等。幾乎所有能在地質勘查工作中應用的物探方法都具備如下特點，即勘查效率高、技術靈活可靠、經濟性高。

1.1探測精度越來越高。從我國目前的情形來看，物探技術水平隨著科技技術的進步而不斷提高，國內市場上現(xiàn)有的多種物探設備精度越來越高，連帶著物探技術也越來越精湛，越來越能滿足現(xiàn)代工程地質勘查的探測要求。物探技術的精度不僅體現(xiàn)在技術先進性上，還體現(xiàn)在探測標準上。工程地質勘探要求使用物探技術進行地質勘查時，實際勘探深度與平面位置之間的誤差必須控制在厘米，防止誤差過大。

1.2勘探作業(yè)的半徑較小。物探方法在工程地質勘查中承擔著多項工作，既要負責對工程地質進行勘查，又要負責地質條件測試與分析，還包括多種其他同類工作。工程地質勘查要求所有物探工作在十幾天內全部完成，同時確保工作完成后地質勘查精度和勘查有效性，以免引發(fā)不必要的質量問題。

2物探方法在工程地質勘查之中的應用

2.1地震勘探。地震勘探主要有兩種方法，即反射波法和折射波法，其原理是通過觀測反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規(guī)律，明確地下反射面或折射面的深度與地質構造形態(tài)、性質等，即利用地下介質彈性和密度差異，根據(jù)大地對地震波的響應，有效推斷地下巖層的形態(tài)和性質。與其他物探方法對比，地震勘探精度高，深度可達數(shù)十米到數(shù)十千米，而且解釋成果單一，但需要較高的成本。在覆蓋層探測中，淺層折射波法具有一定的技術優(yōu)勢，能有效勘探隱伏構造、空洞等，并已取得良好的應用效果，但該方法極易受工程施工場地影響。此外，隨著科學技術的不斷發(fā)展，地震勘探分辨率逐漸提高，更加有助于精細研究地下構造，詳細了解地層構造和分布，進而為工程建設提供有價值的參考依據(jù)。

2.2磁法勘探。在自然界中，巖石和礦石具有一定的磁性，可產生使局部地區(qū)發(fā)生變化的磁場，即出現(xiàn)地磁異?，F(xiàn)象。通過采用相應的儀器可發(fā)現(xiàn)和研究地磁異常，從而有效研究該地地質構造，這種方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常應用的物探方法之一，可用于勘探礦產、工程地質等，目前該勘探方法已廣泛應用于工程地質勘查，并取得了良好的地質勘查效果。在工程地質勘查中，磁法勘探的應用主要包括：進行地質構造分區(qū)，研究并確定斷裂帶、基底構造、破碎帶等；劃分各種巖土分布范圍，如沉積巖、侵入巖、噴出巖、變質巖等，并進行區(qū)域地質填圖。

2.3重力勘探。重力勘探是物探方法之一，指的是根據(jù)地殼各種巖體、礦體間的密度差異，通過地表變化對地質進行勘查的方法。該方法以牛頓萬有引力定律為基礎，具有受干擾小、精度高等特點，只要勘探地質體和周圍巖體的密度差異，就能利用精密儀器明確重力異常，如重力儀、扭秤等重力測量儀器。目前，重力勘探已在工程地質勘查中廣泛應用，并取得了良好的勘查效果，而且結合擬建區(qū)地質和其他相關物探資料，可有效推斷覆蓋層下的礦體性質和地質構造情況，從而為工程建設提供切實依據(jù)。但是為了確?？辈樾Ч目茖W性、準確性，應用該方法時必須全面考慮擬建區(qū)天氣、地形和振動情況。

2.4大地電磁法。可控源音頻大地電磁法（CSAMT）是采用人工控制源的電磁探測法，這種方法是20世紀80年代末最為流行的一種電磁探測技術。其主要是利用了接地水平電偶源為信號源，這樣就可以克服天然場的弱點，從而為地質勘探做出貢獻。 可控源音頻大地電磁法在實際操作中一般都是通過發(fā)射電磁波形成一個梯形，然后將觀測區(qū)安置在發(fā)射機的電磁波形成的梯形內，這樣就可以及時的得到準確的數(shù)據(jù)。

3工程物探在地鐵勘查中的優(yōu)缺點

3.1優(yōu)點。（1）其可以避免立項前期投入大規(guī)模的地質鉆探工作，不再需要的市政、交警等等諸多方面的協(xié)助以及地下管線、人防工等等方面的資料。（2）工程物探方法其實使用儀器進行探測進行無損探測，回避鉆探勘查其對于城市環(huán)境、交通等等環(huán)境影響問題。（3）可以有效節(jié)省立項經費。

3.2缺點。（1）要求探測目標應該有物性前提，而且不同巖層介質物性差比較大，勘查效果逐漸加大。比如說“粉砂”以及“細砂”這類物性差相對較小的層位劃分則就沒有鉆探勘查結果明了詳細。（2）工程物探這是一種間接勘查，外業(yè)數(shù)據(jù)采集之后通常要求數(shù)據(jù)處理以及地質解釋之后才可以得到較為令人滿意的結果，當前這些同勘查單位所使用的方法、技術以及地質解釋水平之間有密切的關系。

4結語

對各種物探手段原理的了解有助于我們正確使用物探成果，提高對各種地質體工程地質性質的認識。因為相似的物探曲線或接近的數(shù)值并不一定屬于同地質體，而同一巖性也可能有不同的的物探曲線或接近的數(shù)值，物探成果是地質研究的理論依據(jù)，對其正確使用必將能提高地質工作效率和精度，為生產和科研帶來可觀效益，促進生產力更快發(fā)展。

參考文獻

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