淺析物探在城市地質(zhì)調(diào)查中的運(yùn)用及重要性

郭嘉

摘 要：本文對城市地質(zhì)調(diào)查中物探的運(yùn)用進(jìn)行研究，首先了解了物探技術(shù)的重要性，其次分析了幾種物探技術(shù)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究以及作業(yè)施工提供可行的參考。

關(guān)鍵詞：物探；城市地質(zhì)調(diào)查；運(yùn)用；重要性

1 城市地質(zhì)調(diào)查物探技術(shù)應(yīng)用重要性

物探主要是通過目標(biāo)物體與周邊介質(zhì)的物理性質(zhì)差異，應(yīng)用地球物理原理、設(shè)備，分析之后得到的物理場，對地質(zhì)構(gòu)造、地下界限相關(guān)信息進(jìn)行探查的現(xiàn)代化技術(shù)。由于城市地質(zhì)條件不固定，很有可能會引發(fā)地下電場、重力場、磁場以及地?zé)釄龅淖兓?，這時便可以使用地震法、測溫法以及重力法等展開地質(zhì)探測。物探方法帶有高效性、經(jīng)濟(jì)性，所獲得的信息更為豐富且準(zhǔn)確，對探測結(jié)果有一定保證。城市地質(zhì)期間，物探主要優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）破壞性小。物探技術(shù)是一種非常好的原位測試方法。它的多數(shù)操作都是在地面以上完成，對地層結(jié)構(gòu)不會造成大面積的破壞。即使需要在孔中完成的部分，也僅需利用已有的鉆孔即可，對工區(qū)環(huán)境和地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了最大限度的保護(hù)。（2）探測效率高。因?yàn)槲锾椒椒ㄔ趯?shí)際中都是以物理前提為依據(jù)，物探期間地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件、邊界特征等都會對最終的測試結(jié)論形成一定的影響，導(dǎo)致技術(shù)面臨局限性。此外，一些大型的重點(diǎn)工程地質(zhì)比較復(fù)雜，使用單一形式的物探方法無法準(zhǔn)確查明地質(zhì)與工程存在的問題，這時需要使用綜合物探方法，提升物探結(jié)果地質(zhì)解釋精度的同時，也可以保證分析質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，小地震法、地震CT技術(shù)、聲波測試等技術(shù)有利于展開評價工作，為其提供大量數(shù)據(jù)；此外，應(yīng)用高密度電法、電測深法、聯(lián)合剖面法等技術(shù)有利于提高地質(zhì)穩(wěn)定性，發(fā)揮高效率、經(jīng)濟(jì)性等作用。

2 物探在城市地質(zhì)調(diào)查中的運(yùn)用

2.1高密度電阻率法

高密度電法實(shí)際上是集中電段法和電測深法。原理與普通電阻率相同。不同的是，高密度觀測點(diǎn)是在觀測中建立的。這是一個數(shù)組探索方法。與傳統(tǒng)的電阻率法相比，高密度電阻率法可以在現(xiàn)場信息采集裝置領(lǐng)域以各種形式使用?？碧街蝎@得不均勻電性的地質(zhì)效應(yīng)?？椢锟梢酝瓿纱怪焙退降亩S探測過程，它不僅反映沿水平方向的電變化，而且提供沿垂直方向的變化。高密度電阻率法可用于城市工程次生地質(zhì)災(zāi)害的檢測。它不僅效率高，而且成本低，分辨率高。在城市地下工程建設(shè)中，地球物理勘探變得越來越重要，許多結(jié)果可以直接用于城市工程設(shè)計(jì)。但是，地球物理技術(shù)有其局限性。在實(shí)際工作中，要合理選擇地球物理方法，使城市規(guī)劃和建設(shè)服務(wù)更好，地球物理勘探更加準(zhǔn)確。

2.2電剖面法

電剖面法和電聲法原理上是一樣的，都是基于人工電場的地下分布法研究的基礎(chǔ)上廣泛使用的方法。它與電剖面法一致，研究基巖表面的波動和斷層帶的分布。有對稱四極法和接頭輪廓法。主要研究對象是沉積巖。在電氣勘探中，巖石形成的差異是電工作的物理前提（即電阻率的差異）。影響電阻率（主要是離子電導(dǎo)率）的主要因素是地層的水含量，并且還取決于水溶液的鹽度和水溶液的存在。如果水分散并且不連接在巖石中，則對電阻率的影響小，而互連狀態(tài)使得地層電阻率大大降低。因此，在相同的水條件下，礦化程度也是不同的電阻率，甚至更大的差異。在水電阻率高達(dá)數(shù)千萬的情況下，沉積巖，而小巖石電阻率（巖漿巖和大部分變質(zhì)巖）的孔隙率和小巖石（各種泥巖）的孔隙率，磁導(dǎo)率低，其電阻率低。

2.3放射性測量法和地面溫度測量法

放射性測量法和地面溫度測量法在城市地質(zhì)調(diào)查中加以應(yīng)用，主要呈現(xiàn)出操作簡便、結(jié)果直觀以及準(zhǔn)確等諸多特點(diǎn)，主要被應(yīng)用在隱伏地質(zhì)構(gòu)造、地?zé)岬目碧街?。近幾年，伽瑪、氧氣測量優(yōu)勢逐漸在斷層、破碎帶以及采空區(qū)等勘探中加以體現(xiàn)，這對于發(fā)現(xiàn)地下基巖裂隙水儲水構(gòu)造方式有非常重要的作用。應(yīng)用地面溫度測量法獲取數(shù)據(jù)主要對地下熱源體參數(shù)進(jìn)行反應(yīng)，在地?zé)峥碧焦ぷ髦幸呀?jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，地下管線探查在地質(zhì)調(diào)查中也獲得了顯著的成效。

2.4地質(zhì)雷達(dá)法

地質(zhì)雷達(dá)是近十幾年來新發(fā)展起來的新的物探技術(shù)，是一種利用高頻脈沖電磁波探測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)與特征的的電磁波探測技術(shù)，它采用一對天線進(jìn)行工作，發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射高頻、寬頻帶脈沖電磁波，電磁波在地下介質(zhì)傳播過程中遇到電磁性差異分界面時發(fā)生反射和透射，通過分析反射波的旅行時間、頻率和振幅等參數(shù)，推斷介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)物的埋藏深度及形態(tài)。地質(zhì)雷達(dá)具有分辨能力強(qiáng)、判譯精度高，一般不受高阻屏蔽及水平層、各向異性的影響。它對探查淺部介質(zhì)體，如地下空洞、管線位置、覆蓋層厚度等的效果尤佳，因此廣泛應(yīng)用于城市地質(zhì)調(diào)查。圖3為應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行混凝土橋洞探測的實(shí)例，圖中紅色框出現(xiàn)在強(qiáng)反射信號，表現(xiàn)為多個開口向下的曲線，經(jīng)開挖在埋深約1.5m處揭露到地下橋洞。

2.5淺層地震法

地面探測期間，一般是應(yīng)用淺層地震法，該方法的勘探精度高，且最終探測的效果更好。淺層反射法分辨力與探測精度相對較高，在地面探測中應(yīng)用有非常好的效果，缺陷在于成本高。淺層折射法主要被應(yīng)用于覆蓋層探測，隱伏構(gòu)造、空洞、考古探查等領(lǐng)域也有成功的應(yīng)用，然而施工場地因素的影響較為明顯。直達(dá)波法、透射波法主要用于波速測試，針對測試條件有非常強(qiáng)的依賴性。彈性波CT技術(shù)已經(jīng)成為施工場地動力學(xué)探究過程中最具價值的參考數(shù)據(jù)。瑞雷波法在原位測試和淺層勘探中有非常普遍的應(yīng)用，且其中包含豐富的瞬態(tài)方法，設(shè)備比較輕便，在施工中應(yīng)用也更加靈活。瑞雷波法對于淺層分辨力非常高，淺層反射法、瞬態(tài)瑞雷波法在常規(guī)淺層地震法中應(yīng)用最為普遍，在實(shí)踐中了解到這兩種方法對于淺層反映能力存在一定的差異性。為了對淺層地震法探測效果進(jìn)行保證，針對消除、壓制、削弱震動干擾等需要展開深入研究。

結(jié)語

綜上所述，在城市地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用物探技術(shù)，是符合城市發(fā)展需求的重要手段，使地質(zhì)信息更為準(zhǔn)確，為今后城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及建筑行業(yè)發(fā)展提供支持。

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