王志一

摘 要： 隨著時代發(fā)展，城市化進(jìn)程也逐步加快，導(dǎo)致城市可提供的地面資源越來越匱乏，形成了非良性的城市化形態(tài)，于是催生城市化向地下資源轉(zhuǎn)移，地下資源的城市化開發(fā)，帶來了新的地下自然資源，也為城市化提供了新的交通和人口分流渠道。在地下空間的不斷開發(fā)中，我們時刻秉持著良性開發(fā)和合理使用的原則，但是我們對于地下空間的不可掌控性，逐漸地創(chuàng)造了良性的地下空間開發(fā)技術(shù)——物探技術(shù)，本文就在城市地下空間開發(fā)的物探技術(shù)進(jìn)行多方面分析。

關(guān)鍵詞： 物探技術(shù);城市地下空間開發(fā);測井

【中圖分類號】P631???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???? 【文章編號】1674-3733（2020）17-0002-01

物探技術(shù)是在城市化進(jìn)程中，產(chǎn)生于時代發(fā)展需求的一門重要技術(shù)。城市化建設(shè)由于地面資源不足，逐步轉(zhuǎn)移到地下資源開發(fā)，為了避免地下資源的胡亂開發(fā)，也為了更好地掌握地下的空間布局、地理信息、地質(zhì)分布，物探技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生成為城市地下空間開發(fā)的新一把好手。在談及物探技術(shù)的應(yīng)用前，我們先來簡單分析物探技術(shù)的概念、分類，國內(nèi)物探技術(shù)的發(fā)展情況。

1 物探技術(shù)的概念

物探的實(shí)際全稱應(yīng)該是“地球物理勘探”，在科普中國的概念解釋來說，物探是它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(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件，通過量測不同物理場的分布和變化特征，結(jié)合已知地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究，就可以達(dá)到推斷地質(zhì)性狀的目的。簡而言之，物探實(shí)際上就是運(yùn)用物理學(xué)方法，探測、觀測地球的未知地質(zhì)信息。運(yùn)用于城市地下空間開發(fā)中，是地下開發(fā)的最佳“探測儀”。

2 物探技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 輕簡便捷

以往的地下開發(fā)技術(shù)，多以鉆探為主。鉆探一般需要的工具搭配，是體積較大，占地面積非常大的大型鉆機(jī)，雖然能夠達(dá)到較深的鉆孔，但是卻不易移動、缺乏靈活度。而新型的物探所用到的探測工具，多為地下金屬管線探測、輻射儀和探地雷達(dá)為主，相較于鉆探，金屬管線、輻射儀和雷達(dá)都是輕便的儀器，能夠在及時轉(zhuǎn)移、方便移動中獲取高精準(zhǔn)度的探測結(jié)果。物探儀器的輕簡便捷，也同時有著另外一層好處，那就是消耗成本低。大型的鉆探鉆機(jī)，不但需要高額的鉆機(jī)制作成本，并且在多次鉆探后容易損傷鉆體鉆頭，維修成本也很高。但是能夠隨意移動、便捷攜帶的金屬管線、輻射儀和雷達(dá)，都是重復(fù)使用率高，且不易機(jī)體損傷的儀器，維修成本低，性價(jià)比高。

2.2 探測區(qū)廣

鉆探的探測范圍，只能在所選定的小范圍固定進(jìn)行鉆孔探測，一次所能探測到的區(qū)域非常有限狹小。但是物探的長線金屬，加上覆蓋面極廣的雷達(dá)掃描和輻射儀，一次所能探測到的區(qū)域就非常廣闊，這樣能夠提高探測的效率、避免誤區(qū)的重復(fù)誤探。

2.3 精準(zhǔn)度高

由于上面提到的探測區(qū)域的有限性，也同時局限了鉆探的精準(zhǔn)度生成。所探測的區(qū)域很小，只有小片的固定區(qū)域，精準(zhǔn)度不高;再加上鉆探本身的純鉆的不可直接觀察的“盲點(diǎn)”，就更加降低精準(zhǔn)度的輸出。而物探的儀器探測區(qū)域廣，且能夠直接觀察、感應(yīng)、輻射地下空間信息的功能，大大保證了超高的精準(zhǔn)度，形成的信息數(shù)據(jù)自然精確可靠。

3 國內(nèi)物探技術(shù)的發(fā)展情況

3.1 主要的城市物探方法

現(xiàn)在國內(nèi)的城市地下開發(fā)，所用到的物探方法，大致是兩類主導(dǎo)，一是彈性波方法;二是電磁波方法。兩類主導(dǎo)方法都是波動類方法，波動類方法在國內(nèi)的地下工程和環(huán)境物探中應(yīng)用最為得心應(yīng)手和廣泛。

第一，彈性波方法。包括地震波、聲波和超聲三類。以彈性波的傳播規(guī)律為標(biāo)準(zhǔn)，向儀器反射、散射、折射所感知產(chǎn)生的表面波。例如地震散射波法作為近年興起的物探法，是勘察多山、地質(zhì)特殊的城市隧道建設(shè)的新型超前技術(shù)，成功地將特殊地質(zhì)城市的隧道開發(fā)的難題解決。

第二，電磁波方法。包括高密度電法、瞬變電磁、地質(zhì)雷達(dá)三種。同樣該提及的是第一類高密度電法，這也是推進(jìn)特殊地質(zhì)城市的隧道開發(fā)的一大“功臣”，也是最常見的隧道開發(fā)的電磁波類型的物探方法。高壓供電和多點(diǎn)供電的方式，帶來多數(shù)電極數(shù)反饋和極深勘探深度，達(dá)到超前的預(yù)報(bào)勘察，有利于隧道開發(fā)的安全性能。

3.2 儀器國產(chǎn)化

在往前的時間內(nèi)，國內(nèi)的物探技術(shù)還不夠先進(jìn)和發(fā)達(dá)，依靠學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)物探技術(shù)，同時也購買使用國外配套先進(jìn)物探儀器。而隨著物探技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的物探研究逐步獲得新的成就和突破，實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)物探儀器的廠家、企業(yè)也逐漸變多，能夠基本滿足現(xiàn)在的城市地下勘察工程的需求，也就一步步地實(shí)現(xiàn)物探儀器的國產(chǎn)化。了解了以上基本的物探技術(shù)的概念、優(yōu)勢、發(fā)展情況，我們接下來就該探討時下最常見的新興的物探技術(shù)在城市地下空間開發(fā)中的應(yīng)用。

4 物探技術(shù)在城市地下空間開發(fā)中的應(yīng)用

我們要說到的物探技術(shù)應(yīng)用，就是“物探測井結(jié)合”。

城市的地下空間開發(fā)，最該提及的就是我們最熟悉的——石油氣開采。物探在測井中的融合，能夠達(dá)到高度的巖石信息的精確反饋，實(shí)現(xiàn)有用礦產(chǎn)、詳細(xì)提供計(jì)算儲量所必需數(shù)據(jù)的探測，如油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等，同時優(yōu)化研究鉆孔技術(shù)情況、任務(wù)的安排布局。兩者的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了城市油氣勘探開發(fā)的新飛躍。

物探與測井的結(jié)合，同時也是城市地下水文地質(zhì)勘探開發(fā)的突破，采用先進(jìn)的電子及傳感器、計(jì)算機(jī)信息論、層析成像和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，借助專門的探測儀器設(shè)備，能夠計(jì)算出近乎精確無誤的水層孔隙度、滲透率。同時根據(jù)所得到反饋的滲透率、地質(zhì)地層，有利于預(yù)測和監(jiān)測地層壓力、破裂壓力，推算出精確的地下開發(fā)建設(shè)的壓力值范圍，對于后期的城市地下地鐵、商城開發(fā)建設(shè)是功不可沒的。物探測井獲取規(guī)定地下開發(fā)建設(shè)區(qū)域的油氣分布信息、水文分層特質(zhì)，為城市各種地下開發(fā)工程打下了勘探地質(zhì)的基礎(chǔ)，不斷實(shí)現(xiàn)地下開發(fā)工程的最優(yōu)化。

5 結(jié)束語

物探技術(shù)的發(fā)展，為城市化的進(jìn)程提供了新的方向，也提供了科學(xué)的開發(fā)工程方案，在保證地下資源的完整、保護(hù)生態(tài)、合理開發(fā)地下資源、空間的原則下，同時也推進(jìn)了城市化的腳步，是城市化的“綠色使者”。

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