物探技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用研究

■于秀璇

（華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊 河北 廊坊065201）

物探技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用研究

■于秀璇

（華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊 河北 廊坊065201）

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，工程地質(zhì)勘探工作發(fā)展迅速，尤其是技術(shù)層面，多種高效的、現(xiàn)代化的技術(shù)不斷涌現(xiàn)。物探技術(shù)作為工程地質(zhì)中比較常見的、經(jīng)濟(jì)的、成效顯著的工程技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于工程勘探的多個領(lǐng)域，具有準(zhǔn)確度高、操作簡單、抗干擾能力強(qiáng)等等多個有點，為我國地質(zhì)勘探工作的順利推進(jìn)奠定了堅實的技術(shù)支持，確保我國地質(zhì)勘探行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)化的發(fā)展與進(jìn)步。本文立足與分析物探勘察的概念與內(nèi)容，物探勘察的常見方法等等，旨在全面、立體地分析物探技術(shù)在工程地質(zhì)的應(yīng)用，從而為相關(guān)工作的開展指明方向與思路。

物探技術(shù)工程地質(zhì)物探勘察

物探技術(shù)作為如今工程地質(zhì)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，其隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)水平有了很大的提高，物探方式更加豐富。地質(zhì)勘查是一項較為復(fù)雜和有難度的工作，只有全面掌握物探的方法、技術(shù)等，才能更好地為地質(zhì)工作服務(wù)［1］。因此，在今后的實踐工作中，我們要堅持實事求是與改革創(chuàng)新相結(jié)合的工作方式，遵循經(jīng)濟(jì)性、可操作性、便捷性等等原則，積極分析當(dāng)前物探技術(shù)的主要形式，以及我國地質(zhì)勘探工作的實際情況，并在吸收與間接國內(nèi)外優(yōu)秀物探技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷構(gòu)建物探技術(shù)體系，從而有效提升物探技術(shù)在物質(zhì)工程中的作用力與影響力，為我國物質(zhì)勘查工作的開展提供源源不斷的技術(shù)支持。

1 物探技術(shù)的基本概念

一般來說，作為工程地質(zhì)工作的開端，工程地質(zhì)勘探工作尤為重要，勘探工作的精確性與全面性是確保整個工程推進(jìn)的重要工作內(nèi)容。在分析與探討物探技術(shù)在工程物質(zhì)中的應(yīng)用之前，我們首先必須了解與明晰物探技術(shù)的基本定義與概念，并詳細(xì)分析物探技術(shù)的優(yōu)勢、特點與原理等等，只有這樣才能夠為相關(guān)工作的開展奠定堅實的基礎(chǔ)與前提，才能夠確保工程物質(zhì)勘探工作的順利推進(jìn)。

1.1 物探技術(shù)的定義

從本質(zhì)上說，物探技術(shù)是一項內(nèi)容繁復(fù)的技術(shù)體系，是對現(xiàn)實物質(zhì)條件以及綜合實際情況進(jìn)行勘查與勘測的一種現(xiàn)代化技術(shù)，能夠根據(jù)地質(zhì)、地域、地形等等條件的限制，盡可能減少勘測的失誤率與誤差，同時大大降低地質(zhì)勘探的經(jīng)濟(jì)成本，幫助工作人員準(zhǔn)確找到施工位置，同時可洞察定下的勘查環(huán)境，為勘探工作的開展以及工作內(nèi)容的分配奠定基礎(chǔ)。

從技術(shù)屬性上看，物探技術(shù)是實用性加強(qiáng)的一種常見技術(shù)類型，在地形較為負(fù)責(zé)巖溶發(fā)育區(qū)域，工作人員可以選擇相應(yīng)的物探技術(shù)并實行物探與鉆探相結(jié)合的方式，探析巖溶所在位置，在此基礎(chǔ)上工作人員可以根據(jù)實際的勘查結(jié)果設(shè)置鉆探位置。另外，物探技術(shù)的合理使用還可以根據(jù)施工規(guī)模與任務(wù)科學(xué)地設(shè)計工作計劃、投入人員數(shù)量等等，以確保降低工程施工成本，提高施工效率。

1.2 物探技術(shù)的優(yōu)勢與特點

近年來，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，物探技術(shù)更為豐富與多樣，相對于傳統(tǒng)工程地質(zhì)勘探技術(shù)與方式，現(xiàn)代化物探技術(shù)的主要優(yōu)勢與特點主要包括：

1.2.1 精確性高

工程地質(zhì)勘探工作的環(huán)境相對多變，需要分析的物質(zhì)多種多樣，要求精確結(jié)果必須精確。經(jīng)長期的實踐驗證，物探技術(shù)基本上能夠滿足當(dāng)前工程地質(zhì)勘探的多種需求，尤其是在特殊地域環(huán)境中，比如基巖面地域等等，更具有一定的優(yōu)勢，幫助地質(zhì)勘探工作人員精確測量鉆探物質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計工程物質(zhì)勘探計劃。

1.2.2 成本投入少

經(jīng)濟(jì)花費(fèi)少，成本投入地勢物探技術(shù)的顯著特征?，F(xiàn)代化高科技是物探技術(shù)的重要支撐，與傳統(tǒng)工程地質(zhì)勘探方式相比，物探技術(shù)的設(shè)備與手段都可循環(huán)多次使用，同時再加上物探技術(shù)的精確度較高，可以大大減少地質(zhì)勘探重復(fù)工作與重復(fù)測量的工作量，見解減少地質(zhì)勘探經(jīng)濟(jì)成本。

1.2.3 科學(xué)性高

工程地質(zhì)勘探是一項較為復(fù)雜與繁復(fù)的工作體系，任何一個項目出現(xiàn)差錯都有可能會影響整個工程的精確性與安全性。工作進(jìn)度、工作計劃的設(shè)置、工作人員的安排等等是關(guān)系到工程地質(zhì)工作成效的重要因素。工程地質(zhì)中物探技術(shù)的使用能夠有效地確定地質(zhì)勘探工作的規(guī)模與工程量，并協(xié)助工作人員通過科學(xué)設(shè)計與精確測量的方式確定工程人數(shù)與工作計劃，從而確保工程勘探工作進(jìn)度安排科學(xué)、有序，這是決定工程地質(zhì)勘探工作成敗與否的根本保證。

2 常見物探勘查方法

現(xiàn)階段，我國常用的物探勘查方法主要有以下幾種：

（1）瞬變電磁波技術(shù)。電磁勘探方法因操作簡便、精確性高，被廣泛應(yīng)用與地質(zhì)勘探工作各個領(lǐng)域。瞬變電磁波是電磁探測法的重要形式，通過電磁感應(yīng)的方式，觀察在被探測地域二次電磁場的渦流場的變化，工作人員可根據(jù)次變化勘探地下情況。

（2）大地電磁勘探技術(shù)。大地電磁勘探是被動場源電磁探看技術(shù)，主要是通過相應(yīng)的設(shè)備與儀器根據(jù)被勘探地電、磁的變化分析地下礦石、演示等等的分布情況。

（3）地震析層成像技術(shù)。地震析層成像技術(shù)以醫(yī)學(xué)X光射線與CT技術(shù)為支撐，以地震波數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過地質(zhì)震動頻次等等方式分析不同地質(zhì)層的物質(zhì)構(gòu)成，并幫助工作人員精確、立體地繪制地質(zhì)層地圖。

（4）甚低頻電磁波技術(shù)。甚低頻電磁波勘探方法的使用對場源的要求較高，工作人員必須先使用電磁檢測裝備尋找到電磁場源，并對該區(qū)域的空中、地下電磁進(jìn)行全面檢測，以此方式洞悉此地區(qū)都地質(zhì)情況。

（5）淺層地震技術(shù)。淺層地震技術(shù)也是當(dāng)前地質(zhì)勘探工作人員時常會使用的物探技術(shù)之一，作為探究地下物質(zhì)結(jié)構(gòu)與地下物質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)巖性信息的重要方式，工程地質(zhì)勘探工作人員可以通過人工激發(fā)的彈性波在地下巖石的作用方式為作用原理，促使工作人員根據(jù)作用結(jié)果分析地下物質(zhì)構(gòu)成，確定地質(zhì)特點。

3 工程地質(zhì)中物探技術(shù)的實際應(yīng)用

在勘探市場的導(dǎo)向作用下，物探技術(shù)不斷得以創(chuàng)新與發(fā)展。根據(jù)物探勘察的優(yōu)勢與特點，以及常見物探勘察方法的主要屬性，依據(jù)經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性與精確性的原則，我們可將工程地質(zhì)中物探技術(shù)的應(yīng)用劃分為以下三種：

3.1 電磁波技術(shù)的應(yīng)用

一般來說，地上與地下界面的介質(zhì)不同，產(chǎn)生的物質(zhì)差異會通過電磁波體現(xiàn)，電磁波技術(shù)的應(yīng)用以此規(guī)律為勘測依據(jù)，并通過檢測地上地下振幅、反射波以及物性差異的方式，得知地下物質(zhì)構(gòu)成。在使用電磁波技術(shù)時，地上地下產(chǎn)生的差異越小，反射波相應(yīng)也會越小，產(chǎn)生的振幅也較小，換句話說，反射波與振幅之間是正比關(guān)系，其中一個檢測項目發(fā)生變化，另一個檢測項目也會相應(yīng)發(fā)生變化，地質(zhì)勘探人員在使用電磁波檢測地下物質(zhì)構(gòu)成時可依據(jù)此種規(guī)律來進(jìn)行與分析。

3.2 高密度電法

相對于電磁波技術(shù)，高密度電法因抗干擾能力強(qiáng)、操作方法簡單、測量結(jié)果精確等等優(yōu)勢使用范圍更廣，尤其是在地下地上物質(zhì)差異較大、地質(zhì)地形較為復(fù)雜，比如粗碎地帶以及溶洞等等特殊環(huán)境的勘探中，優(yōu)勢更為明顯，是地質(zhì)勘探人員最常使用的勘測方式之一。再加上高密度電法技術(shù)不僅僅能夠應(yīng)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域也經(jīng)常會被使用到。具體到地質(zhì)勘探的實際工作中，工作人員可以使用高密度電法這種陣列勘探方法，借助于該種監(jiān)測方式是結(jié)合電測深、觀測點定點監(jiān)測以及點剖面監(jiān)測等多種監(jiān)測手段的優(yōu)勢進(jìn)行多方面、多角度、多層次的地上地下差異監(jiān)測，并根據(jù)工程的不同，優(yōu)選不同的定點測試位置、設(shè)置高度不同的觀測地點等等，盡可能保障監(jiān)測結(jié)果的真實性與精確性。

3.3 探地雷達(dá)技術(shù)

探底雷達(dá)技術(shù)是當(dāng)前比較成熟的工程地質(zhì)勘查技術(shù)，主要通過發(fā)射無限信號，通過寬頻帶沖脈形式的高頻電磁波，電磁波在經(jīng)過多種物質(zhì)時，會產(chǎn)生反射或者透射的效果，在此過程中，勘探人員可根據(jù)雷達(dá)勘探中電磁場的強(qiáng)度、電磁波的反射與透射的路徑分析地下界面或者目標(biāo)檢測區(qū)域的物質(zhì)構(gòu)成情況與空間組成，并在此基礎(chǔ)上設(shè)置鉆孔地點。探底雷達(dá)技術(shù)對于勘探環(huán)境的限制較小，工作人員在多種勘探條件下均可以使用此方式進(jìn)行勘探，同時探底雷達(dá)技術(shù)具備分辨率較高、較強(qiáng)的抗干擾性，勘測人員在操作中可根據(jù)提前設(shè)置的地下管線以及管線周圍介質(zhì)之間的物性差異來進(jìn)一步分析該區(qū)域物質(zhì)構(gòu)成的不同以及地下環(huán)境的具體情況。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的推進(jìn)，工程地質(zhì)工作愈發(fā)受到人們的關(guān)注與重視。作為工程地質(zhì)勘探工作的重要技術(shù)支撐，物探技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步至關(guān)重要，直接決定著整個工程地質(zhì)勘探工作的科學(xué)性，從本質(zhì)上說，地質(zhì)勘查工作其實是一個非常復(fù)雜的過程，任何單一的勘查方法都必然會存在一定的局限性，為了進(jìn)一步提高勘查工作的精確性與準(zhǔn)確性，我們必須綜合運(yùn)用包括重力、放射性、電法、地震、電磁波等等在內(nèi)的多種技術(shù)與方法［2］，同時堅持經(jīng)濟(jì)性、便捷性以及精確性原則，優(yōu)選多種物探技術(shù)，加強(qiáng)對現(xiàn)代化物探技術(shù)的深層次開發(fā)，以不斷豐富地質(zhì)勘探方法，提高地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確性，從而切實凸顯物探技術(shù)在工程地質(zhì)中的價值與作用，有效推進(jìn)我國地質(zhì)勘探實現(xiàn)現(xiàn)代化、科學(xué)化的發(fā)展與進(jìn)步。

［1］齊輝.物探技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用研究［J］.科學(xué)管理，2015（5）.

［2］宋云盛.物探技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用研究［J］.經(jīng)營管理者，2014（9）.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-130-1