淺析物探方法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

高峰

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程地質(zhì)勘察中也逐漸引入了許多先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和理論。其中物探方法是現(xiàn)代地質(zhì)勘查過程中一種實用性比較高、應(yīng)用比較普遍的一種方法，它在解決各種工程地質(zhì)問題上發(fā)揮了重要的作用，給我國工程地質(zhì)的勘察工作產(chǎn)生了重要的影響。本文依次分析了工程地質(zhì)勘察的前期準(zhǔn)備、物探方法的研究概況以及工程物探勘察的特點，在此基礎(chǔ)上總結(jié)分析了工程地質(zhì)勘察中常用的各種物探方法，希望可以給我國當(dāng)前工程地質(zhì)勘察中物探方法的應(yīng)用提供參考。

[關(guān)鍵詞]物探方法；工程地質(zhì)勘察；應(yīng)用

中圖分類號：P642；P631 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0213-01

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工程地質(zhì)勘察工作越來越受到一線工作者和各國專家的重視。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也推動了工程地質(zhì)勘察技術(shù)的發(fā)展，許多新的勘察方法逐漸應(yīng)用到了現(xiàn)代的工程地質(zhì)勘察過程中，極大的提高了我國工程地質(zhì)勘察的水平和效率。所以，研究物探方法對于提升我國經(jīng)濟發(fā)展水平以及促進(jìn)工程地質(zhì)勘察有著非常重要的意義。

一、工程地質(zhì)勘察

1、工程地質(zhì)勘察的前期準(zhǔn)備

建筑工程建設(shè)前，需全面考慮擬建區(qū)一系列地質(zhì)問題，如地基選擇、周邊地質(zhì)情況、后續(xù)安全防護(hù)等，并且需要提供詳盡的工程地質(zhì)資料，以利于科學(xué)合理的規(guī)劃、設(shè)計工程施工方案[1]。為保證工程地質(zhì)勘察資料的科學(xué)性、實用性、合理性，在工程地質(zhì)勘察中，必須做好以下任務(wù)，即：（1）概查全工區(qū)，以掌握地面地質(zhì)資料、地質(zhì)構(gòu)造形成過程等地質(zhì)情況，通過分析有利和不利因素，擇優(yōu)選擇建筑擬建場地，并根據(jù)所選場地地質(zhì)條件，科學(xué)合理的規(guī)劃建筑，從而有效減少施工難度、工期、建筑成本等。（2）選定建筑擬建場地后，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，并結(jié)合建筑物規(guī)模、類型、結(jié)構(gòu)、施工方法等，制定科學(xué)合理的施工方案，方案內(nèi)容需包括解決不良地質(zhì)可能造成影響的措施。（3）建筑物的建設(shè)，在一定程度上會影響擬建場地和周圍地質(zhì)環(huán)境，例如可能會導(dǎo)致地面塌陷。所以，未來確保工程施工安全、經(jīng)濟，必須詳盡的預(yù)測施工時和施工后地質(zhì)條件改變，并制定出有效的應(yīng)對措施。

2、物探方法研究概述

物探是地球物理勘探的簡稱，可為資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物探方法取得了巨大突破，并逐漸廣泛的應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察，在一定程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟發(fā)展。鉆探取土、雙橋靜力觸探等是傳統(tǒng)工程地質(zhì)勘察的主要方法，這些方法雖然在一定程度上促進(jìn)了各個領(lǐng)域的發(fā)展，但若采用一種勘察方法，無法滿足工程地質(zhì)勘察需求，且作用有限，需結(jié)合多種勘察方法，以提高勘察質(zhì)量。近年來，我國工程建設(shè)水平不斷提高，對地質(zhì)勘察要求也越來越高。作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，工程地質(zhì)勘察對工程質(zhì)量具有直接的影響作用，所有必須結(jié)合物探和地質(zhì)工作，切實提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量和效率[2]。一般情況下，以往通過研究分析地質(zhì)資料勘察工程地質(zhì)，缺乏準(zhǔn)確的工程地質(zhì)深層次資料，為確?？辈熨|(zhì)量，并在一定程度上提高工程地質(zhì)勘察水平，需采用諸多精密儀器進(jìn)行勘察。

3、工程物探勘察特點

地質(zhì)條件多變會引起物理場變化，如電場、地震波場、重力場、磁場等，采用電法、地震法、重力、磁法勘探等物探方法，可有效探測工程地質(zhì)存在的問題，原因在于物探方法具有高效、準(zhǔn)確、信息豐富、應(yīng)用靈活等優(yōu)點。在工程地質(zhì)勘察中，物探方法的特點如下：（1）探測深度淺。在工程設(shè)計探測中，通常在淺層發(fā)生地質(zhì)問題，而物探方法的探測深度也在一定范圍內(nèi)，即幾米至幾十米，最深不超過百米，因此探測深度淺。（2）探測精度高。一般情況下，工程建設(shè)單位要求物探方法精度高，探測深度和地表位置不能存在較大誤差，需將誤差控制在厘米以內(nèi)。（3）施工場地要求低。物探方法主要的工作內(nèi)容是勘察工程地質(zhì)，以及分析地質(zhì)資料，這些工作通常需在幾天至十幾天內(nèi)完成，而分析工程危險程度，則需在一天以內(nèi)得出探測結(jié)果。

二、常用的物探方法

1.電法勘探

電法勘探一般需要對觀測點的深度以及電阻率的變化，進(jìn)而分析出巖層存在的各種規(guī)律，大都運用在巖層較厚的勘測活動中。很多城市開始運用了密度較高的電阻率法，該種方法能夠?qū)Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊密分析，但是，電法勘探能夠通過電極裝置勘測到很多巖石分布的規(guī)律，分析巖層是否出現(xiàn)輕微傾斜。結(jié)合供電電極間存在的距離差異，能夠勘測出程度不同的巖層，利用不同的電阻率，還能夠深入了解巖層的實際分布狀況。在現(xiàn)代地質(zhì)勘察過程中，電法勘探已經(jīng)取得了較為顯著的效果，在工程建設(shè)過程中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電法勘探在工程地質(zhì)勘察中產(chǎn)生的作用更加明顯。

2.地震勘探

地震勘探一般有兩種不同的方法，分別是折射波法和反射波法，其原理就是通過對折射波和反射波的時間場沿側(cè)線方向的實際時空分布規(guī)律，明確折射面、反射面的深度與地址構(gòu)造的性質(zhì)、形態(tài)等[3]。利用地下介質(zhì)的密度以及彈性差異，根據(jù)地震波的響應(yīng)，推斷出地下巖層的性質(zhì)以及形態(tài)。與另外的物探方法相比較，地震勘探精度相對較高，溫度達(dá)到十米、萬米，解釋成果較為單一，需要更高的成本。在覆蓋層探測過程中，淺層折射波法具有較為顯著的有數(shù)，能夠勘探出隱伏的空洞以及構(gòu)造，從而取得更加顯著的應(yīng)用效果，但是，這種方法很容易受到施工場地各種因素的限制。隨著計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)勘探分析率也開始不斷提升，對于地下構(gòu)造的研究產(chǎn)生較為顯著的效果。

3.重力勘探

重力勘探作為現(xiàn)代物探法的一種，主要是指根據(jù)礦體間以及巖體間存在的密度差異，通過地表變化來勘察地質(zhì)。這種勘探方法將牛頓萬有引力作為研究基礎(chǔ)，具有精度高、干擾小等特點，只要勘探地質(zhì)體以及與四周的巖體密度差異，就需要利用精密儀器的重力異常，例如扭秤以及重力儀。重力勘探在現(xiàn)代工程地質(zhì)勘察中運用較為普遍，并取得了顯著的勘察效果，結(jié)合其他物探資料和擬建區(qū)地質(zhì)的資料，有效推斷出覆蓋層的地質(zhì)構(gòu)造以及礦體性質(zhì)，為工程建設(shè)提供更多的資料以及信息。為了保證勘察效果達(dá)到準(zhǔn)確性和科學(xué)性的要求，在對這種方法進(jìn)行運用過程中，還要對擬建區(qū)的地形、天氣以及振動狀況進(jìn)行考慮。

結(jié)語

在實地的地質(zhì)勘察過程中，物探方法的使用可以使勘察的精確度大大提高、探測深度更加靠前，并且它對施工場地的影響也比較小，從整體上提高了工程勘察的水平。當(dāng)前，地質(zhì)勘察的物探方法有很多中，比如重力勘探、地震勘探、電法勘探等，如果將這些方法進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用，就可以大幅度提升工程勘察的水平和質(zhì)量，從而給企業(yè)和社會帶來更多的經(jīng)濟效益和價值。

參考文獻(xiàn)

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[3] 孫紅光，徐偉，劉鳳祥.物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用[J].門窗，2013，01：235+240.