物探技術在工程地質勘查中的運用

摘要：目前，我國正處于快速發(fā)展階段，在工程地質勘察方面出現了許多先進的勘查理論和技術，這些先進的理論和技術逐漸被應用到工程地質勘察中，其中物探技術是工程地質勘查中使用率較高的一項技術，提高了地質勘查的質量及效率，為我國工程地質勘查創(chuàng)造了有利條件。除此之外，物探技術的廣泛應用也為我國經濟建設奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：物探技術;工程地質;勘查技術

近年來物探技術是工程地質勘查最常用到的的方法之一，在使用物探技術進行工程地質勘查時，技術人員必須將所掌握的地形信息進行全面分析，根據具體情況，選擇合適的勘查技術來配合物探技術的使用，從而保證地質資源勘測信息的準確度，確保資源開采的價值達到最大化。

1物探技術的概念

物探技術即地球物理勘探技術，是指通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層巖性、地質構造等地質條件的技術，以巖石、礦石（或地層）與圍巖的物理性質差密度、磁化性質、導電性、放射性差異為基礎。符合我國資源、環(huán)境和工程領域對于勘測工作的需要。近年來隨著物探技術的發(fā)展，相關的勘測設備取得了很大的發(fā)展空間。單一的工程勘查是很難發(fā)現地質內部所存在的價值的，需要根據多種勘測手段進行勘察，例如傳統(tǒng)的鉆探取土、標準貫入試驗以及雙橋靜力觸探技術等。先進的地質勘查技術與傳統(tǒng)的地質勘查技術結合能夠使勘查工作的效率和質量提高[1]。

2物探工作的特點

地質復雜區(qū)域較容易出現電場、磁場以及重力場等情況，因此地質勘查常常以電法和地震法為主，受地質條件的影響建筑工程施工地帶容易出現滑坡和泥石流，所以傳統(tǒng)的勘測方法往往不能夠使勘查的結果達到預期的目標，但物探技術的開展卻能夠在一定程度上解決這些問題。物探方法能夠提高勘查的工作效率，降低對地質工程的勘測成本，加快施工速度，提高勘查精確度，受地形地勢的影響較少。

3物探技術在工程地質勘查中的應用

3.1電阻率剖面法

物探技術中的電阻率剖面法主要用來探測陡立產狀的地質體或構造（如陡立產狀的金屬礦體、巖層界限、斷裂帶等）。也可以用于研究工程地質中的巖土面起伏規(guī)律、斷裂帶分布位置等。在勘查過程中，影響因素主要是巖土層的含水率、巖層水溶液的礦化程度、水溶液的存在機理等。在勘查過程中如果觀察到水溶液在巖層中的存在方式及聯通方式存在明顯差異，可以了解到電阻率對勘查沒有造成特別大的阻力。在使用電阻率剖面法時，我們可以了解不同的礦物化程度直接導致電阻率的差異。尤其是在沉積巖中，在含水條件下，電阻率可高達數千萬，另外，巖石的孔隙率也會一定程度上也影響電阻率。

3.2電法勘探

電法勘探是根據地殼中各類巖石或礦體的電磁學性質（如導電性、導磁性、介電性）和電化學特性的差異，通過對人工或天然電場、電磁場或電化學場的空間分布規(guī)律和時間特性的觀測和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質構造及解決地質問題的地球物理勘探方法?？梢酝ㄟ^電阻率來觀察其變化情況，從而了解到各個巖層分布情況。近年來，高密度電阻率法得到了顯著的發(fā)展，并越來越多的應用在城市工程中，用以獲取地層中的相關信息，以巖、土導電性的差異為基礎，研究人工施加穩(wěn)定電流場的作用下地中傳導電流分布規(guī)律[2]？這一方法一般是將地質結構進行有效的劃分之后對其進行探測。對于巖層進行研究的過程中，這一方法能夠對水平方向或者有較小傾斜角的巖層進行探測，而如果傾斜角過大，那么電測探法也就存在著一定的難度。由此可見，如果對該地質測量的目的深度與周邊物質之間存在著較大的物理性質差異，并且通過相關設備測出不同巖層的分布規(guī)律出現異常，可以采用這種方法進行探測[3]。

3.3地震勘探

在工程地質勘查中，物探技術的地震勘測主要是利用反射法和折射法[4]，其中反射法應用更為廣泛。這兩種方法相對于其他的地震勘探技而言，其精準度更高，解釋成果時也比較簡單，但是相較于其他物探技術來說成本較高。日常生活中我們所觀察到的物探剖面是經過了反射波和折射波得來的淺層折射法在覆蓋層探測中具有技術優(yōu)勢，在隱伏構造、空洞以及考古探查中也有成功應用，但是該方法受施工場地影響明顯。

3.4地脈動測試

我們在看過各種大小不一的自然地震中，我們可以了解到地震災害與當地的地殼運動有著十分密切的聯系，一旦兩者出現共振的現象，就會使振動的幅值和時間大大延長，從而破壞建筑物。地脈動測試能夠測量地面振動，確定地基的卓越周期，為地基與工程建筑物的共振而引起的震害提供基礎數據。

3.5航空及地面甚低頻電磁法

我國引進了大量的航空以及地面甚低頻電磁法的物探勘測方法，這種地質勘測方法主要是為了確定良導層的斷裂破碎等方面存在的問題，尋找合適的電阻率較低的巖脈及礦脈進行，在尋找過程中還要對含礦化范圍進行勘測，工程地質勘查中我們使用航空及地面甚低頻電磁法，這種勘測方法所使用的勘測設備輕便，在野外勘測時航空及地面甚低頻電磁法是非常簡單有效的方法，而且處理資料也較快速。當然在地形、電纜等人文干擾及異常情況的發(fā)生中，要格外注意該方法的使用，要進行相應的識別和糾正。在工程地質勘查時，工作人員經常使用30kHz的頻率電磁波作為場源，航空及地面甚低頻電磁法這種方法能夠對陸空地下的電磁場空間進行測量，并對淺層的電性局部異常情況進行了解。具有較淺的探測深度，并對異常信息具有較弱的反應效果。因此該物探技術在工程地質勘查方法主要使用在淺覆蓋區(qū)或者是用于外圍剖面及掃面工作中[5]。

結束語

綜上所述，物探技術在工程地質勘查中發(fā)揮著非常重要的作用，根據所需要勘查地形的具體情況，選擇合適的勘查技術來配合物探技術的使用，從而保證地質資源勘測信息的準確度，確保地下資源開采的價值達到最大化。不僅提高了我國工程地質勘查的水平，還為我國建筑工程的發(fā)展奠定了基礎。

參考文獻

[1]李存利.滑坡工程地質水文地質勘查中物探技術的應用研究[J].西部資源，2021（05）：85-87.DOI：10.16631/j.cnki.cn15-1331/p.2021.05.030.

[2]劉國興.電法勘探原理與方法：——北京 地質出版社，2005.1：63

[3]冷冬，李娟.工程地質勘查中關于物探技術應用的要點分析[J].居業(yè)，2021（04）：6-7.

[4]劉天佑.地球物理勘探概論：地質出版社，2007

[5]周飛，王磊.淺層物探技術在近海災害地質與工程地質調查中的應用建議[J].科技資訊，2020，18（26）：54-55+58.DOI：10.16661/j.cnki. 1672-3791.2003-5248-5892.

作者簡介：萬豪杰（1992年11月--），男，漢族，山東青島人，碩士研究生，研究方向：水文地質學，工程地質勘察等。