工程地質(zhì)勘察中物探方法和鉆探方法的結(jié)合應用

黃子斌

摘要：地下巖層勘查過程中單純使用鉆探技術(shù)，會因為鉆探技術(shù)的局限性造成無法獲得準確的數(shù)據(jù)資料。物探技術(shù)可以從宏觀的方向分析巖層，獲得較為精準的巖體大致分布情況。因此將兩種技術(shù)綜合起來，獲得的資料經(jīng)過比較驗證，從而能夠得到較為精準的地下分布資料，給將來工作展開帶來巨大的幫助。文中將具體分析了工程地質(zhì)勘察中物探方法與鉆探方法的綜合使用策略。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；物探方法；鉆探方法；結(jié)合應用

長期以來，工程地質(zhì)勘察中，鉆探技術(shù)發(fā)揮著不可小視的作用，隨著不斷提高的科學技術(shù)水平，各種應用技術(shù)深入發(fā)展，鉆探技術(shù)的弊端逐漸顯現(xiàn)出來，比如說鉆探技術(shù)速度低、經(jīng)濟效益低、勘察精準性比較低。由于其具備非常大的局限性，所以無法良好的發(fā)揮出工程地質(zhì)勘察的作用。隨著新時代物探技術(shù)的出現(xiàn)，勘察過程中不會損傷被探測對象，而且具備速度快的優(yōu)勢，開始廣泛應用到地質(zhì)礦產(chǎn)、環(huán)境調(diào)查等領域當中去。從而可見，開展地質(zhì)勘察要結(jié)合應用物探和鉆探手段，獲得最好的勘察成績。

1.工程地質(zhì)勘察中結(jié)合使用物探技術(shù)及鉆探技術(shù)

從現(xiàn)實的情況看，工程地質(zhì)勘察工作展開的流程中，應用較為廣泛的勘探方法包含鉆探、物探等多種形式。因為鉆探資料具備可靠性的優(yōu)勢，所以使用較為頻繁，可是這個技術(shù)僅能夠在點線上針對目的物進行揭示工作，面對比較復雜的地質(zhì)情況時，應用鉆探技術(shù)無法真正完整的將巖土層的現(xiàn)實變化情況反應出來。如果需要對地下空間當中巖土層結(jié)構(gòu)展開情況進行清楚查詢，會時常浪費大量的施工資源。實行鉆孔技術(shù)，消耗了大量人力與物力的同時無法獲得較高的成效。隨著我國科學技術(shù)水平的快速提升，物探技術(shù)迅速發(fā)展，達到了先進設備的企業(yè)的深化應用，能夠?qū)Φ叵聨r土體形態(tài)以及規(guī)模分布等工作進行有效圈定，盡量給工程作業(yè)帶來詳細的物理力學參數(shù)資料，可是物探技術(shù)非常復雜多樣，技術(shù)利用率不高。工程地質(zhì)勘察當中，為了有效的提高作業(yè)效率，保證土地結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠性，能夠把物探與鉆探方法結(jié)合起來，達到最佳的應用效果。

2.工程地質(zhì)勘察中物探方法和鉆探方法的結(jié)合應用

2.1地質(zhì)雷達

（1）地質(zhì)雷達的應用原理。地質(zhì)雷達受到多方面的影響，特別是對探測深度和分辨率影響巨大，例如：天線的距離、中磁波等等。當前，觀測雙天線地質(zhì)雷達的主要方式包括剖面法以及寬角法。剖面法就是沿測線進行同步移動的發(fā)射以及接受天線一直保持同樣的間隔距離。每一個步驟都詳細記錄，獲得地質(zhì)雷達針對地下探測時間的剖面圖像，表現(xiàn)出測線下方地下物體變化的現(xiàn)象。地質(zhì)雷達的資料處理以及地震波技術(shù)有異曲同工之處，應用多種專業(yè)軟件，還可以綜合使用多種不同技術(shù)。

（2）地質(zhì)雷達具體應用。地質(zhì)雷達應用高頻電磁波經(jīng)過巖體傳播實現(xiàn)地質(zhì)探測工作，全名探測地喜愛物質(zhì)的地質(zhì)雷達。地質(zhì)勘察過程中廣泛使用地質(zhì)雷達技術(shù)，與其他的物探方式比價，地質(zhì)雷達具備十分強大的抗干擾能力以及分辨率。發(fā)射機具體是對電磁波訊號進行發(fā)射，巖層當中訊號遇到探測目標，產(chǎn)生反射訊號，兩種訊號經(jīng)過天線傳送到接收機，在示波器當中顯示出來。按照示波器的顯示狀況判斷出探測目標的位置，而且可以大致的算出與這個探測目標之間的間距。地質(zhì)雷達與鉆探法結(jié)合可獲得更加的效果，比如我國的河南地球物理協(xié)會應用地質(zhì)雷達結(jié)合天線對地質(zhì)探測，獲得的曲線圖獲取了地下物體的深度和具體位置。綜合了鉆探方式，探測地下，證明了溶洞的具體存在位置，實現(xiàn)了有效的處理，高效實現(xiàn)了地質(zhì)勘察工作。

2.2瑞雷波法

（1）瑞雷波法原理。瑞雷波法的主要構(gòu)成包括穩(wěn)態(tài)和瞬間動態(tài)瑞雷波法兩種。從目前工程地質(zhì)勘察工作當中應用這個技術(shù)的情況來看，穩(wěn)態(tài)瑞雷波法具有設備體積大、勘測成本昂貴的缺點。所以在我國工程地質(zhì)勘察工作當中經(jīng)常使用的一種勘測方法就是瞬態(tài)動態(tài)瑞雷波法。具體地質(zhì)勘察工作中應用瞬間動態(tài)瑞雷波法的情況來看，此技術(shù)所表現(xiàn)出來的具體特性就是簡單、快捷以及高頻分辨率。開展地質(zhì)災害調(diào)查評估的過程中，這個技術(shù)的優(yōu)勢可以獲得非常充分的發(fā)揮。根據(jù)瞬間動態(tài)瑞雷波法的信號來源問題上可以發(fā)現(xiàn)，垂直作用在地幔的沖擊震源變成了其測試信號的具體來源。對應的頻率范圍當中，其能夠依賴瑞雷波信號實現(xiàn)對被測試的信號高度集中化的處置。所以在這個技術(shù)的實際應用過程中，正演與反演分析就變成了該技術(shù)自身優(yōu)勢的體現(xiàn)。

（2）瑞雷波法的具體應用。開展地質(zhì)勘察工作過程中，應用落重震源和瞬態(tài)面壁兩種方法，主要是應用瑞雷波法的具體體現(xiàn)。例如某露天煤礦的開挖平臺應用了勘探技術(shù)。應用這個技術(shù)的過程中，勘測人員可以建造一種與面波速度深度變化情況相關(guān)的實際鉆孔柱狀圖。分析這個圖表之后，我們可以深入了解發(fā)現(xiàn)，此圖表當中涉及到的之字形曲線觀點位置以及鉆孔分層位置間維持相同的速度以及方向，如此一來，展開線條測線觀測以及鉆探資料校正工作之后，相關(guān)人員要充分的了解地下煤層的空間結(jié)構(gòu)脈絡。

2.3瞬變電磁測深法

這個技術(shù)的簡稱為TEM，隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展產(chǎn)生的這個技術(shù)，從屬與電法勘探的分支手段，瞬變電磁測深法能夠利用全部采集而來的數(shù)據(jù)實現(xiàn)全方位的使用，面臨每一個探測點都處在不同視深度電阻率的實施所得，同時制定電阻率剖面圖，同時應用電阻率的異常情況對地下的目的物的展示情況和幾何形態(tài)實現(xiàn)了辨別同時利用了定位的手段。這個技術(shù)具備非常好的分辨力，而且電磁法的穿透高阻層的能力非常高，如果應用人工源就不會帶來非常隨機的干擾影響，能夠獲取非常高的探測效果，能夠十分直觀的清楚的成像，另外，應用這個技術(shù)能夠隨時隨地的進行方便耦合，面對來源于地形的直接的影響較小。平時的工作進程當中，較為狹窄的地方，另外的物探手段無法順利實施的過程中，科學合理使用瞬變電磁法的效果更加顯著。加上正因為這個技術(shù)的探測屬于純二次場，因此能單純的選擇較為簡單的加強發(fā)射功率的措施，由此證明二次長信噪比逐漸提升的目標，將探測的深度有效提升上去。正因為這個手段具備顯著的優(yōu)勢，從而可以在地質(zhì)礦產(chǎn)以及工程地質(zhì)勘察當中廣泛的使用。這個技術(shù)具備非常高的便利性，只需要在野外的位置上沿著測線逐步對多個探測點進行測量工作，按照專門軟件使用針對采集獲得野外數(shù)據(jù)之后實現(xiàn)校正地形的目的，將畸點剔除之后反演更加直觀的反映出地下構(gòu)造地電斷面圖。

2.4地震波CT技術(shù)

（1）地震波CT技術(shù)原理。地震波的CT技術(shù)應用來自不同地方的地震波實現(xiàn)對探測對象內(nèi)部速度的結(jié)構(gòu)的成像技術(shù)。工作的主要原因就是在不同地質(zhì)條件之后應用十分適當?shù)慕邮拯c的排列接受地震波，應用波動走勢實現(xiàn)反演多個單元的彈性波速，從而將被探測地方的波速分布圖像進行探測，達到對地質(zhì)的有效勘探。

（2）地震波CT技術(shù)的發(fā)展和應用。最近幾年來，地震波CT技術(shù)是一種地球物理方式，在上個世界勘探石油的過程中已經(jīng)獲得了非常良好的地質(zhì)效果?？墒鞘艿娇陀^技術(shù)的約束，并未被廣泛的推廣，可是伴隨著我國計算機技術(shù)的快速發(fā)展，這個技術(shù)開始廣泛的使用到地質(zhì)勘探工作的范圍當中來，獲得了十分顯著的效果。比如，探測永久船閘高邊坡卸荷影響的過程中，使用地震波CT技術(shù)可以有效的幫助人們成功的對有關(guān)的地質(zhì)情況進行調(diào)查，同時為地質(zhì)概化模型以及邊坡穩(wěn)定性分析提出了較為完整的力學參數(shù)數(shù)據(jù)。例如，深圳羅屋田水庫滲漏勘察的過程中使用了地震波CT成像技術(shù)，同樣也促使人們將滲漏通道與滲漏點位置進行確定。從而可以了解到，地震波CT技術(shù)具備非常高的分辨率，不但可以確定巖溶以及巖體破碎，還可以全面詳細的評價巖體的穩(wěn)定性，找到地質(zhì)異常的空間位置，從而給巖體分區(qū)和波速成像開創(chuàng)出最新的方式。

3.結(jié)論

總而言之，在復雜的地質(zhì)條件之下，地下巖土層的變化情況不能完整的反應出來，只有經(jīng)歷了大量的施工鉆孔工作，才可以將地下空間中巖土層的分布情況進行清晰調(diào)查出來，這樣一來會花費很多的時間與精力，工作效率不高。物探方面，隨著近些年來的快速發(fā)展，大力引用了最先進的技術(shù)與設備，能夠充分調(diào)查地下巖土體的實際情況，例如形體、規(guī)模和分布情況，可是還是不能有效的進行單獨物探。面對這樣的情況，將物探技術(shù)與鉆探技術(shù)有效結(jié)合起來，提高工程地質(zhì)勘察的工作效率，確保了資料可靠性，提高了工程地質(zhì)勘察質(zhì)量水平。相關(guān)的地質(zhì)工程勘察工作者要不斷奮斗總結(jié)經(jīng)驗，將自己的技術(shù)水準有效提升，綜合工程具體情況挑選出最佳的勘察方式。