試論地質(zhì)勘察中工程物探技術(shù)應(yīng)用

魏向前

摘 要：我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促使工程領(lǐng)域發(fā)展開始不斷涌現(xiàn)多種現(xiàn)代化的科學(xué)應(yīng)用技術(shù)。其中工程物探技術(shù)就是一種全新的技術(shù)類型，其主要在當(dāng)前先進(jìn)性科技技術(shù)上實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)技術(shù)所具備的優(yōu)勢非常明顯，具體表現(xiàn)為應(yīng)用便捷、勘察精度高等多個(gè)方面。能夠切實(shí)有效的解決巖土地質(zhì)工程勘查中所面臨的一系列問題，發(fā)展至今在此領(lǐng)域內(nèi)獲得了較為廣泛的應(yīng)用。文章針對工程物探技術(shù)在巖土工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行探討，為此簡要論述以供參考。

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

中圖分類號：TU195 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0157-02

1 地質(zhì)勘察中物探過程及特點(diǎn)

1.1 工程地質(zhì)勘察物探過程

工程施工期前都需要充分考慮到建區(qū)方面的地質(zhì)問題，像四周地質(zhì)情況、地基選址及后續(xù)安全防護(hù)等。同時(shí)，還必須由此收集詳細(xì)工程地質(zhì)資料，并在此基礎(chǔ)上實(shí)施科學(xué)化的設(shè)計(jì)規(guī)劃方案。并且為了能夠切實(shí)保障工程地質(zhì)勘查的材料的科學(xué)、合理及實(shí)用性，就應(yīng)當(dāng)在實(shí)際的工程勘察當(dāng)中，切實(shí)做好以下方面的工作內(nèi)容：（1）全面審查工區(qū)，據(jù)此來充分掌握相應(yīng)的地質(zhì)資料、具體構(gòu)成及形成過程等地質(zhì)類情況。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對其中存在的不利及有利因素進(jìn)行深入分析，優(yōu)化選擇其中的建筑來擬建施工場地，并結(jié)合場地方面的地質(zhì)條件來進(jìn)行建筑的科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)，由此實(shí)現(xiàn)對施工工期、成本的有效控制[1]。（2）擬建場地選定完成后，應(yīng)當(dāng)據(jù)此來實(shí)施更為詳盡的地質(zhì)勘察舉措，充分結(jié)合建筑本身的類型、規(guī)模、施工方法及結(jié)構(gòu)等來制定出科學(xué)合理化的方案，其中應(yīng)包含對不良地質(zhì)影響加以解決的重要舉措。（3）通常建筑物的施工都將在某種程度上直接對四周地質(zhì)環(huán)境及擬建場地造成影響，所以為了保障工程施工的安全、經(jīng)濟(jì)性，就必須全面、深入預(yù)測施工前后的地質(zhì)條件改善情況，并在此基礎(chǔ)上制定針對的應(yīng)對舉措。

1.2 工程地質(zhì)勘查物探方法

近年來，在工程地質(zhì)勘探方面，所能采用的物探方法獲得了重大的突破，并開始廣泛的運(yùn)用在工程地質(zhì)勘查工作當(dāng)中。且直接在某種程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。以往傳統(tǒng)的物探方法主要是鉆探取土、雙橋靜力觸探等，此類方法過于陳舊，難以切實(shí)有效的滿足工程地質(zhì)勘查的需求，且所具備的作用極為有限，必須結(jié)合多種勘查方式來實(shí)現(xiàn)勘查質(zhì)量的提升。近幾年，國內(nèi)工程建設(shè)水平持續(xù)攀升，對地質(zhì)勘查提出了更高要求。在實(shí)際勘查工作當(dāng)中，都必須充分結(jié)合相應(yīng)的物探操作來進(jìn)行，以提高勘查質(zhì)量及效率，而要切實(shí)提高地質(zhì)勘查的水平，就必須配合多種精密儀器來實(shí)施勘查操作。

1.3 工程地質(zhì)勘察物探特點(diǎn)

工程地質(zhì)勘察物探技術(shù)的特點(diǎn)具體表現(xiàn)為以下方面：（1）針對地質(zhì)的深淺度進(jìn)行探測，具體是在工程設(shè)計(jì)探測工作當(dāng)中，針對淺層地質(zhì)容易產(chǎn)生問題加以解決。不過，所采用的物探方法，其進(jìn)行探測的深度通常都需控制在某個(gè)范圍當(dāng)中，也即是控制在幾米到幾十米的范圍內(nèi)，深度不可直接超過百米以上，所以進(jìn)行探測的深度相對較淺。（2）較高的探測精度，通常情況下，相應(yīng)的工程建設(shè)單位方都會(huì)對物探方法的精度提出更高的要求，并且要求所進(jìn)行探測工作的深度與地表的實(shí)際位置，不可存在更為明顯的誤差，必須在此基礎(chǔ)上將其誤差值有效的控制在厘米的范圍。（3）較低的施工場地要求，通常物探工作的內(nèi)容是針對工程地質(zhì)實(shí)施勘察，并做好對地質(zhì)材料的深度分析。然而此類工作的開展，一般都至少要幾天乃至十幾天才能真正完成，并且其工程的危險(xiǎn)程度高，因此必須在1天范圍內(nèi)得出相應(yīng)的檢測結(jié)果。

2 地質(zhì)勘察中工程物探技術(shù)應(yīng)用

2.1 高密度電法探測技術(shù)

該種探測技術(shù)也被稱為高密度電阻率技術(shù)，屬于在常規(guī)電法基礎(chǔ)上衍生出的全新地質(zhì)勘察技術(shù)類型。這項(xiàng)技術(shù)本身是通過對巖土介質(zhì)當(dāng)中的現(xiàn)存差異，并在具體勘察當(dāng)中，專門由工作人員借助相應(yīng)的勘察地點(diǎn)來進(jìn)行電場施加。然后借助所檢測的傳導(dǎo)電流變化與分布的情況，判定巖土本身的性質(zhì)。通常較高密度的電阻率技術(shù)能夠準(zhǔn)確的測量裝置本身的大小、位置及排列情況等，還可充分借助對地下電流分布實(shí)施監(jiān)測的情況來深入探測地面電場本身變化規(guī)律，從而精準(zhǔn)的計(jì)算出地表電阻率，最終由電阻率規(guī)律來判定巖土本身性質(zhì)[2]。

以采用物探技術(shù)找水實(shí)例展開論述：針對某個(gè)區(qū)域內(nèi)地層進(jìn)行地質(zhì)勘察，發(fā)現(xiàn)該地質(zhì)層相對來說較為簡單，并且其表層具體表現(xiàn)為第四系。并且其基巖也主要是由二疊系老山段砂巖與泥巖以及常夾煤層組合而成。所采用的主要物探找水方式是在實(shí)際地形和其他障礙地形基礎(chǔ)上來進(jìn)行，具體在東西、南北兩個(gè)方向進(jìn)行高密度電法剖面布置，并設(shè)定其電極數(shù)為120根，其點(diǎn)距需控制在3m的范圍。具體的測量當(dāng)中，針對電性的測量結(jié)果主要是南北向剖面基巖相對均勻的電性，并顯示無異常情況；東西向剖面產(chǎn)生異常時(shí)，主要處于100-160樁號的基巖內(nèi)部，將呈現(xiàn)出相對低阻異常區(qū)域。其電阻率小于150Ω，其中m表示第四系基本狀況；當(dāng)電阻值高達(dá)600Ω時(shí)，m以上則均為基巖。由此可推斷出基巖構(gòu)造裂隙的含水情況或者地層中所夾薄煤層，引發(fā)的基巖區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)的相對低阻異常狀況。

2.2 淺層分辨反射波勘探技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是通過多種不同類型的介質(zhì)波來收集不同類型的阻抗差異。也即是當(dāng)其反射波直接進(jìn)入地下介質(zhì)當(dāng)中后，將由此產(chǎn)生明顯的改善。特別是當(dāng)其反射波直接遭遇較大介質(zhì)時(shí)，其必然將大幅度的控制和降低其反射波的振幅。然后可充分結(jié)合現(xiàn)有的材料來針對波幅實(shí)施深入計(jì)算與分析，由此最終明確不同層次的反射層。不過當(dāng)反射波往下傳送時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反射波，而這些反射波則能夠迅速的被專業(yè)勘察儀器收納并記錄再案。在其經(jīng)過多種不同介質(zhì)時(shí)，反射波本身的傳播途徑將由此產(chǎn)生多種程度類型的變化。最后針對此類變化可以準(zhǔn)確的判定出巖土本身的性質(zhì)。

2.3 磁法勘探技術(shù)

一般自然的巖土礦石本身都具有相應(yīng)的磁性，其所具備的磁性能夠有效的促使局部地區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場，從而直接產(chǎn)生地磁異常情況。借助相關(guān)儀器能夠直接發(fā)現(xiàn)和收集到地磁本身的異常情況。然后在此基礎(chǔ)上針對地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究，這種研究的方式也被磁法勘探技術(shù)，屬于物探技術(shù)當(dāng)中較為常用的技術(shù)類型。該項(xiàng)技術(shù)被廣泛的運(yùn)用在工程地質(zhì)勘察工作方面，并且由此取得了非常良好的勘察效果[3]。在實(shí)際的工程地質(zhì)勘察中，磁法勘探技術(shù)的運(yùn)用，主要是所要勘探的地質(zhì)實(shí)施分區(qū)處理，深入研究區(qū)域地質(zhì)，明確其斷裂帶情況，包含基地構(gòu)造、破碎帶等。同時(shí)還需明確劃分其多種巖土的分布范圍，并制作區(qū)域地質(zhì)填圖。endprint

2.4 地震勘探技術(shù)

地震勘探的方式具體可劃分為兩種，也即是折射波法及反射波法兩種。這兩種方式的原理主要是依據(jù)所觀察的反射波與折射波的時(shí)間場沿側(cè)線方向時(shí)空布局規(guī)律。由此來對反射面與折射面深度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)加以明確。主要可通過地下介質(zhì)的密度和彈性差異，借助大地對地震波的相應(yīng)程度來推斷地下巖層的性質(zhì)與形態(tài)。與其他類型的物探方式相對比，發(fā)現(xiàn)地震勘探技術(shù)其優(yōu)勢非常明顯，所進(jìn)行勘探工作的精度明顯更高，其探測的深度可以達(dá)到數(shù)十千米的深度。并且其本身的解釋成果較為單一，但是整個(gè)過程需要較高的成本來維持。如果科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，地震勘探技術(shù)的分辨率被不斷提升，促使地下構(gòu)造研究越來越精細(xì)化，對與地質(zhì)地層的分布構(gòu)造掌握起來越來越詳細(xì)，真正為工程建設(shè)的發(fā)展作出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

2.5 重力勘探技術(shù)

重力勘探主要指結(jié)合相應(yīng)的地殼礦體、巖體的密度差異性，并觀察地表變化情況，由此實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)準(zhǔn)確勘查的目標(biāo)。這種勘探技術(shù)主要是以牛頓萬有引力定律作為其重要基礎(chǔ)，本身具備受干擾小，精度較高的特點(diǎn)，只需充分掌握勘探地質(zhì)體與四周巖體間的密度差異，即可采用相應(yīng)的精密儀器來對其重力異常情況加以明確。目前，在工程地質(zhì)勘查當(dāng)中，重力勘探技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，并且至今取得了較為顯著的勘查效果，且充分結(jié)合擬建區(qū)內(nèi)地質(zhì)與其他相應(yīng)物探資料，能夠準(zhǔn)確的推斷出覆蓋層下礦體本身性質(zhì)與地質(zhì)構(gòu)造等，由此為工程建設(shè)提高重要依據(jù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，工程物探技術(shù)在地質(zhì)勘察構(gòu)造當(dāng)中非常重要，近幾年科技技術(shù)不斷進(jìn)步，促使物探技術(shù)得以不斷翻新，各項(xiàng)物探技術(shù)所具備的的優(yōu)勢與側(cè)重大大為不同，極大的提升了我國工程地質(zhì)勘察構(gòu)造的質(zhì)量水平。不過，需注意在實(shí)際物探技術(shù)選擇當(dāng)中，要堅(jiān)持科學(xué)合理化原則，要切實(shí)保障工程地質(zhì)勘察工作的穩(wěn)步進(jìn)行。

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