物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

（貴州有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì)，貴州 遵義 563000）

在工程項(xiàng)目建設(shè)中，地質(zhì)勘查至關(guān)重要，以地質(zhì)勘查結(jié)果為依據(jù)制定施工方案，有利于保證工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查技術(shù)相比，比如鉆探技術(shù)、探井技術(shù)等，物探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中所受到的限制因素比較少，應(yīng)用范圍廣泛。因此，對(duì)物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

1 工程地質(zhì)和物探技術(shù)的關(guān)系

物探技術(shù)即地球物理勘探技術(shù)，主要被應(yīng)用于工程勘查、環(huán)境勘查以及資源勘查中。傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘查方法有雙橋靜力觸探法、鉆探取土法以及標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)勘探技術(shù)的應(yīng)用范圍有一定的區(qū)別，要求結(jié)合實(shí)際情況合理選用以及聯(lián)合應(yīng)用[1]。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量和范圍逐漸增加，對(duì)于工程地質(zhì)勘查的要求也越來(lái)越高，其是工程項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容。物探技術(shù)以及工程地質(zhì)工作是相輔相成的，在傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查中，主要采用鉆探技術(shù)獲得地質(zhì)信息，對(duì)于深度地質(zhì)體的勘查難度比較大，通過(guò)應(yīng)用物探技術(shù)，采用適宜物探設(shè)備，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)勘探方式的不足，進(jìn)而提升地質(zhì)勘探結(jié)果的可靠性。

2 物探方法特征分析

地質(zhì)條件具有多變性特征，因此，不同地質(zhì)的磁場(chǎng)、地震波場(chǎng)、地場(chǎng)等也有一定的區(qū)別，對(duì)此，可采用多種物探技術(shù)，對(duì)不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的物理特性進(jìn)行勘查分析[2]。物探方法的特征包括以下幾點(diǎn)：①探測(cè)深度小。在工程項(xiàng)目地質(zhì)勘查中，探測(cè)深度一般為淺層地表，而物探技術(shù)所勘探的地質(zhì)深度能夠達(dá)到百米以上。②探測(cè)精度高。在物探技術(shù)的應(yīng)用中，可有效提升地質(zhì)勘探精度，同時(shí)還能夠?qū)⑸疃纫约捌矫嬲`差控制在厘米級(jí)水平。

3 物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

（1）電法勘探法。電法勘探技術(shù)是一種比較常見(jiàn)的物探技術(shù)，在確定觀測(cè)點(diǎn)后，對(duì)其深度以及電阻率變化情況進(jìn)行勘查，根據(jù)供電電極之間距離以及電阻率的差異，不僅能夠準(zhǔn)確探測(cè)巖層深度，即可推算出巖層分布規(guī)律，主要被應(yīng)用于埋深較大的巖層勘探中。電法勘探技術(shù)的密度性高，操作靈活，根據(jù)勘探結(jié)果可對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理分類。

（2）電剖面法。電剖面法的應(yīng)用基礎(chǔ)是人工電場(chǎng)中地下分布規(guī)律，在工程地質(zhì)勘探中，可將電剖面法與電測(cè)深法進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而對(duì)工程地質(zhì)的基巖面起伏規(guī)律以及斷裂帶分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確勘查。對(duì)于電剖面法，可分為聯(lián)合剖面法以及對(duì)稱四極法，電剖面法主要被應(yīng)用于沉積巖勘查中。在電法勘探的實(shí)際應(yīng)用中，其物理基礎(chǔ)為不同巖層的電性特征。巖層含水情況是影響電阻率的關(guān)鍵因素，同時(shí)，電阻率還會(huì)受到水溶液存在狀況、水溶液礦化程度的影響。如果巖石中的水為分散狀態(tài)或者不連通狀態(tài)，則在電阻率方面的影響比較小，如果巖石中水為互相聯(lián)通狀態(tài)，則巖層中電阻率比較小。另外，如果巖石的含水狀況相同，其不同的礦化程度也會(huì)造成電阻率差異。當(dāng)沉積巖處于含水條件時(shí)，電阻率較大，如果巖石孔隙深度比較小，則電阻率比較大。

（3）重力勘探法。重力勘探法的應(yīng)用原理是，組成地殼的各類巖體的礦體密度有一定的差異，因此會(huì)產(chǎn)生重力變化，據(jù)此進(jìn)行地質(zhì)勘查。重力勘探法的設(shè)定基礎(chǔ)為牛頓萬(wàn)有引力，在工程地質(zhì)勘查中，重力勘探法所得結(jié)果的精度比較高，在實(shí)際應(yīng)用中，如果勘探目標(biāo)與附近的巖體之間的密度差異比較大，則可應(yīng)用重力儀、扭秤等精密儀器，對(duì)重力異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量?，F(xiàn)如今，在工程地質(zhì)勘查中，重力勘探法的應(yīng)用比較常見(jiàn)，勘查結(jié)果準(zhǔn)確度較高，勘查效果較好。另外，重力勘探法還有其他應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，比如，在對(duì)擬定工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域進(jìn)行勘查時(shí)，可將重力勘探所得結(jié)果與工程地質(zhì)其他物探資料進(jìn)行有效整合，即可對(duì)工程地質(zhì)建設(shè)區(qū)域覆蓋層以下的礦體性質(zhì)以及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行推斷，進(jìn)而獲得完善、準(zhǔn)確的工程地質(zhì)勘查結(jié)果，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案以及施工方案的制定提供可靠依據(jù)。需要注意，重力勘探法也有一定的應(yīng)用缺陷，比如，容易受到天氣因素、振動(dòng)因素等的影響，勘查精度控制難度較大。

（4）地震勘探法。地震勘探法也是一種比較常見(jiàn)的工程地質(zhì)勘查技術(shù)，對(duì)于地震勘探法，可分為折射波法以及反射波法兩種，分類依據(jù)為折射波和反射波所形成的時(shí)間長(zhǎng)在測(cè)線的時(shí)空分布規(guī)律不同，可對(duì)巖土的形成條件以及深度地質(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而保證勘查結(jié)果的可靠性。在地震勘探法的實(shí)際應(yīng)用中，地下環(huán)境中不同介質(zhì)的密度以及彈性等均有一定的區(qū)別，因此，不同介質(zhì)對(duì)于地震波的折射作用以及反射作用有一定的區(qū)別，根據(jù)折射博信息以及反射波信息，即可判斷出地下巖層的形態(tài)特征以及性質(zhì)。與其他物探技術(shù)相比，地震勘探技術(shù)的操作方式便捷，勘探結(jié)果準(zhǔn)確性較高，但是，地震勘探技術(shù)的應(yīng)用成本比較高，并且對(duì)于勘查結(jié)果的解譯難度較大?，F(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，地震勘查技術(shù)越來(lái)越完善，勘查結(jié)果分辨率逐漸提升，值得推廣應(yīng)用。

（5）探地雷達(dá)法。在工程地質(zhì)勘查中，在應(yīng)用探地雷達(dá)法時(shí)，需要采用天線發(fā)射高頻寬帶電磁波以及天線接收反射波。探地雷達(dá)勘查技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)：第一，探地雷達(dá)探測(cè)所得結(jié)果的分辨率比較高，根據(jù)勘查結(jié)果以及勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，即可繪制出帶有二維坐標(biāo)的剖面圖。第二，在探地雷他技術(shù)的應(yīng)用中，所需設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可有效減少勘查工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)工程地質(zhì)勘查工作效率的提升。第三，在探地雷達(dá)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，不會(huì)對(duì)工程地質(zhì)造成破壞，因此，在城市環(huán)境或者已經(jīng)建設(shè)完成的工程場(chǎng)地中，也可安全使用，適應(yīng)性和抗干擾能力比較強(qiáng)。

（6）瑞雷波法。對(duì)于瑞雷波法，可分為瞬態(tài)瑞雷波以及穩(wěn)態(tài)瑞雷波法兩種，其中，穩(wěn)態(tài)瑞雷波法在實(shí)際應(yīng)用中所需要應(yīng)用的設(shè)備體積較大，并且應(yīng)用成本較高，因此沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。與穩(wěn)態(tài)瑞雷波法相比，瞬態(tài)瑞雷波法的使用方式簡(jiǎn)單，勘查速度較快，并且勘查結(jié)果分辨率比較高，被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘查、環(huán)境災(zāi)害調(diào)查評(píng)估中，主要被應(yīng)用于層狀巖土體的識(shí)別與探測(cè)中。在瞬態(tài)雷波法的實(shí)際應(yīng)用中，可采用一個(gè)與地面保持垂直的沖擊震源發(fā)出信號(hào)，然后再結(jié)合實(shí)際情況利用多個(gè)檢波器，沿測(cè)線垂直方向布置支線，對(duì)一定頻率范圍內(nèi)的瑞利波信號(hào)進(jìn)行收集以及記錄，在數(shù)據(jù)處理方面，可提取出有效信息，然后再利用相關(guān)軟件進(jìn)行正演或者反演。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)工程地質(zhì)勘查中的幾種常見(jiàn)物探技術(shù)類型以及應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物探技術(shù)類型越來(lái)越多，并且技術(shù)水平有了很大提升。在工程地質(zhì)勘查中，不同巖性的土體的物理性能有一定的區(qū)別，對(duì)此，可結(jié)合實(shí)際情況選用適宜的物探技術(shù)，可獲得準(zhǔn)確的物探所得結(jié)果，為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及施工提供可靠依據(jù)。