物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

熊茂湧

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進步，各種高新技術(shù)也日益顯現(xiàn)出各自的優(yōu)勢性。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，對此問題進行粗淺探討。

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)濟社會的進步，我國地質(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)勘查工作對于整個工程的質(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)對于工程建設(shè)的作用和功能更加具有優(yōu)勢，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。但不可否認的是，也存在這樣那樣的問題和缺陷，需要我們進一步進行研究和解決，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行勘測，儀器會顯示不同地質(zhì)對象的物理性質(zhì)差異，勘探人員通過查閱相關(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，詳細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)是一門通過精密儀器探測相關(guān)地質(zhì)對象，依據(jù)獲得的物理場分布指數(shù)來判斷地層的結(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)用特點主要包括：第一，在應(yīng)用前需要先開展實地考察，設(shè)計出3種以上的方案，選取最佳的解決措施，強化勘查結(jié)果的對比。第二，在工程物探技術(shù)應(yīng)用中，需要地質(zhì)雷達、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?shù)氐你@探、原位測試要求，建設(shè)完善的工程物探標準，收集各類勘查數(shù)據(jù)，確保最終勘查結(jié)果的精準性與合理性。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程中的各類影響因素，制定針對性的解決措施，強化物探手段的應(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

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，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，地區(qū)的磁場就會有不一樣的改變，使得地磁出現(xiàn)非正常狀態(tài)。在自然條件下，由于地磁場的作用，使得巖石以及礦石在不同程度上都會受到一定的磁化，從而使得巖石或者是礦石具有一定的磁性。這種磁性同地磁場疊加會產(chǎn)生磁性異常的情況。這時候相關(guān)工作人員可以對磁異常進行分析，將磁異常同礦石之間的關(guān)系找出來，這樣就可以對地質(zhì)構(gòu)造以及礦體的實際分布特征進行推測，對于磁法勘探技術(shù)而言，在物探技術(shù)當中的應(yīng)用是非常普遍的。但是對于這種方法而言，在進行運用的過程中會受到很多條件的限制，只有當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這項技術(shù)進行應(yīng)用。例如在對鐵礦含量比較多的礦區(qū)進行地質(zhì)勘探的時候采用磁法勘探的方法就可以根據(jù)磁性的具體強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，對重力場的變化規(guī)律進行研究，這樣就可以很好地對地質(zhì)問題進行解決。根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，如果密度比較大的巖石被勘查的時候，引力的大小會逐漸增加，相反，如果巖層的密度相對是比較小的，引力也會逐漸減小。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礦體的位置進行精確的確定。因此在進行地質(zhì)找礦以及資源勘查的過程中，利用重力探測這種方法主要就是在密度比較大的礦產(chǎn)當中。

（三）地震勘探法

這種方法的工作原理是通過分析人工激發(fā)的彈性波在不同地殼中的傳播規(guī)律從而對地殼的巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等進行分析。而這種彈性波也就是我們所說的地震波。在這個過程中，如果把炸藥作為地震源，通過在底層的作用而引發(fā)表面的激發(fā)，這就會影響到周圍環(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，這種反抗就會形成一個結(jié)構(gòu)上的形變。但是，一旦這種彈性變化消失，巖石也就會恢復(fù)到原來的情況。這個過程中，地震源的震點變化也是隨著不同的形變而不斷變化的，這樣就能通過分析每一個形變的點位情況，為后續(xù)的分析和檢測等提供必要的依據(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)造的研究也越來越精密，能夠使地質(zhì)性質(zhì)的最終判斷結(jié)果更加詳細和準確，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)電阻率的不同而實施探測，在應(yīng)用的時候，要對所探測的相關(guān)區(qū)域施加相應(yīng)的電廠，借助于專業(yè)設(shè)備檢測出傳導(dǎo)電流當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)用此項技術(shù)，能夠在很大程度上提高測量地面電場改變信息的準確率，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值所對應(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，反射波的振幅會隨著介質(zhì)的改變而改變，尤其對于阻抗比較大的介質(zhì)而言，振幅會降低的更加明顯。在工程地質(zhì)的勘察工作當中，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)勘察當中反射波的相關(guān)數(shù)據(jù)加以比對，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

（一）探測技術(shù)的創(chuàng)新

伴隨著科技的發(fā)展和社會的進步，人們對于地質(zhì)勘查的工作越來越顯得重要和必要，在這種情況下，對物探技術(shù)的研究與探索，也顯得更加緊迫和勢在必行。在這種形勢下，引入高新技術(shù)和先進設(shè)備就更加具有優(yōu)勢和市場。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)勢與特色，進行數(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、精度與準確度，以適應(yīng)現(xiàn)代社會和工程質(zhì)量對于物探技術(shù)的要求。

（二）對物探工程技術(shù)的處理

具體的施工進程中，采集和翻譯工程物探數(shù)據(jù)是必不可少的一個環(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，這對于地質(zhì)勘查工作來說是基礎(chǔ)和前提，如果沒有準確及時的原始數(shù)據(jù)，地質(zhì)勘查和分析工作就如同無本之源。而如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞和失誤，勢必會影響到整個勘查工作。這就是所說的數(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，個別甚至會具有很強的專業(yè)性和理論性。對于后續(xù)的勘查工作而言，必須通過工程師進行詳細的分析與翻譯，這對于保證的數(shù)據(jù)的準確性和適用性都是非常必要和重要的，只有通過翻譯和轉(zhuǎn)化，才能為下一步的勘查與分析檢測工作提供遵循，為下步?jīng)Q策提供依據(jù)。通過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

綜上所述，在工程勘查工作開展中，工程物探技術(shù)的應(yīng)用，可確保施工設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用的合理性，推動礦區(qū)工程施工建設(shè)工作的有序開展。同時，確保我國工程建設(shè)質(zhì)量的提升，實現(xiàn)國民經(jīng)濟的穩(wěn)定增長。