地質(zhì)工程勘查中的物理勘探技術(shù)分析

王干勤

摘 要：物理勘探技術(shù)在地質(zhì)工程勘查中應(yīng)用比較普遍，其能夠?qū)ξ覈刭|(zhì)狀況進(jìn)行明確的了解，也能夠有效解決地質(zhì)工程勘查中存在的問題。近年來，物理勘探技術(shù)取得了快速發(fā)展，促進(jìn)了我國工程地質(zhì)勘查水平的提高。但是基礎(chǔ)條件的制約，使其在發(fā)展過程中仍然存在諸多問題，直接影響了地質(zhì)工程勘查質(zhì)量和效率。筆者著重對物理勘探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期提高整體地質(zhì)工程勘查質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；物理勘探；技術(shù)分析

隨著社會的變革和生活理念的革新，人們逐漸認(rèn)識到工程安全的重要性，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和建筑工程施工提出了更高的要求。地質(zhì)工程勘查是建筑工程施工和市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也是地下水和礦產(chǎn)資源探尋的基礎(chǔ)和保障，其技術(shù)性和專業(yè)性都比較強。目前，物理勘探技術(shù)在我國地質(zhì)工程勘查中的應(yīng)用相對比較滯后，相關(guān)技術(shù)人員和工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合我國具體的地質(zhì)環(huán)境要素和礦產(chǎn)資源情況，對物理勘探技術(shù)進(jìn)行革新，促進(jìn)我國建筑行業(yè)、化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及地質(zhì)工程勘查水平的提高。

1 地質(zhì)物理勘探技術(shù)

1.1 大地電磁測探

大地電磁測探起源于上世紀(jì)六十年代，直至上世紀(jì)八十年代才投入應(yīng)用。它以天然交變電磁場為場源進(jìn)行電磁測探。勘探技術(shù)的特殊性使其測探深度不會受到高阻層屏蔽。并且大地電磁測探過程中應(yīng)用的設(shè)備比較簡單，具有良好的分辨能力，施工成本也比較低。其主要被應(yīng)用到地震、地?zé)崽?、油氣和巖石圈深部結(jié)構(gòu)勘探中。加之，其對地下阻層具有相應(yīng)靈敏度，也可以被應(yīng)用到金屬礦物勘探中。

1.2 航空和地面甚低頻電磁法

航空和地面甚低法勘探技術(shù)，從上世紀(jì)八十年代應(yīng)用至今，其是我國引進(jìn)的一種物理勘探技術(shù)。主要對良導(dǎo)層的斷裂破碎帶和腐蝕帶進(jìn)行圈定，進(jìn)而對電阻率比較低的巖脈和礦脈進(jìn)行尋找，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源探尋和開發(fā)。應(yīng)用航空和地面甚低頻電磁法進(jìn)行地質(zhì)工程勘查，勘探方法簡單，設(shè)備簡便，并且能夠?qū)睖y數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，降低了野外勘測難度?？辈槿藛T對其應(yīng)用過程中，要注重對地形和電纜等人文干擾因素進(jìn)行考慮，并對異常情況進(jìn)行識別和改正，提高整體勘查質(zhì)量。航空和地面甚低頻電磁法將15KHz-30KHz頻率電磁波作為場源，對電磁分布狀況進(jìn)行測量。其主要被應(yīng)用到淺覆蓋區(qū)或者外圍剖面掃面工作中。

1.3 地震層分析成像

地震層分析成像技術(shù)主要是對金屬礦進(jìn)行勘察。其通過地震波數(shù)據(jù)對地下結(jié)構(gòu)的物理屬性進(jìn)行分析，進(jìn)而結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)信息對圖像進(jìn)行繪制。

1.4 瞬間電磁法

瞬間電磁法的主要應(yīng)用原理是電磁感應(yīng)理論，其通過研究分析目標(biāo)物感生出的渦流場導(dǎo)致的二次電磁場變化，對空間形態(tài)進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而實現(xiàn)地質(zhì)工程勘查過程中的物理勘探目的。

1.5 可控源音頻大地電磁法

可控源音頻大地電磁法主要應(yīng)用于對主動場源頻率域的勘查分析過程中。并通過應(yīng)用變頻方式，對相關(guān)探測深度進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到深度測量和剖面研究的雙重效果，提升地質(zhì)工程勘查質(zhì)量?？煽卦匆纛l大地電磁法在深層地質(zhì)構(gòu)造和隱伏礦勘查中的應(yīng)用比較普遍。技術(shù)人員可以通過移動接收機，對面積進(jìn)行測探，從而提升整體工作質(zhì)量和效率，確保地質(zhì)工程勘查效益的實現(xiàn)。

1.6 連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)

地質(zhì)工程勘查中存在信號不均勻現(xiàn)象，其會對整體勘查質(zhì)量和效果造成影響。連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)能夠通過應(yīng)用人工信號技術(shù)優(yōu)勢，彌補天然信號接收過程中頻段上的不足，以提升電阻的分辨率，進(jìn)而達(dá)到成像效果。

1.7 淺層地震技術(shù)

在地質(zhì)工程勘查中應(yīng)用淺層地震技術(shù)，主要應(yīng)用巖石為人工激發(fā)彈性波提供一個傳播環(huán)境，并根據(jù)傳播效果對地質(zhì)構(gòu)造和巖石特征等進(jìn)行判定，以達(dá)到良好的勘查效果，為后期工程建設(shè)和礦產(chǎn)開發(fā)等提供基礎(chǔ)保障。

2 地質(zhì)工程勘查中綜合物探技術(shù)的應(yīng)用

2.1 直流電阻勘查技術(shù)

直流電阻勘查技術(shù)主要被應(yīng)用到規(guī)模相對較小的地質(zhì)工程勘查中。應(yīng)用常規(guī)電法對工程情況進(jìn)行勘查不能夠確保整體工作質(zhì)量和勘查精確度。目前，勘查人員經(jīng)常應(yīng)用電阻率進(jìn)行巖土勘查，其也能夠?qū)ΧS斷面和常規(guī)剖面進(jìn)行勘查。直流電阻勘查技術(shù)的信息采集量比較大，施工效率高。勘查人員應(yīng)用其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之后，可以通過相關(guān)計算機技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并結(jié)合數(shù)據(jù)處理結(jié)果，繪制勘查圖紙，確保整體勘查質(zhì)量和效率。其主要被應(yīng)用到地下目的地勘查中，技術(shù)人員要結(jié)合場地要求對總電擊數(shù)和點距離進(jìn)行設(shè)置。

2.2 技術(shù)方法

目前，我國物探技術(shù)發(fā)展相對比較滯后。相關(guān)地質(zhì)領(lǐng)域?qū)W者要注重對新型探測技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用，以提升我國地質(zhì)工程勘查水平。地質(zhì)工程勘查中涵蓋的技術(shù)要素比較多，其物理波場的頻譜范圍和電磁波譜的應(yīng)用范圍都在不斷拓展，逐漸由純直流波向雷達(dá)波擴展。彈性波譜也由瑞雷波向超聲波頻率擴展。為我國地質(zhì)工程勘查中的物理勘探技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用空間。

2.3 物探儀器設(shè)備的發(fā)展

物理勘探儀器要具備良好的性能，以確保其能夠適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)勘查環(huán)境。同時，要注重對物理勘探儀器設(shè)備進(jìn)行改造和革新，使其向智能化方向轉(zhuǎn)變，并逐漸對信號捕捉范圍進(jìn)行拓寬。同時，要對地質(zhì)工程勘查儀器的各項功能進(jìn)行完善，實現(xiàn)各種勘探技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的綜合應(yīng)用。

3 物理勘探技術(shù)比較

3.1 磁法勘探

磁法勘探是對巖石和礦石之間的磁性差異進(jìn)行分析，并對天然磁場和人工磁場的變化規(guī)律進(jìn)行對比，以達(dá)到地質(zhì)工程勘查目的。磁法勘探主要用以對礦進(jìn)行直接尋找，有利于磁性礦產(chǎn)資源的開發(fā)和地質(zhì)填圖、地質(zhì)構(gòu)造等。磁法勘探具有技術(shù)和成本上的優(yōu)勢，但其應(yīng)用范圍比較狹窄。

3.2 電法勘探

勘查人員對巖石和礦石之間的電性差異進(jìn)行分析，并對天然磁場和人工磁場的變化進(jìn)行觀察和研究，以有效解決地質(zhì)問題。其主要被應(yīng)用到地質(zhì)構(gòu)造、尋找油田、煤田以及各種礦產(chǎn)資源中。電法勘探的優(yōu)勢在于其參數(shù)、場源和方法都比較多，并且其應(yīng)用領(lǐng)域都比較廣。但是容易受到地形因素和電磁場的干擾。

3.3 地震勘探

地震勘探立足于巖石和礦石之間的彈性差異，對地震波的時間和空間變化規(guī)律進(jìn)行觀測和分析，使地質(zhì)問題得到有效解決。地震勘探技術(shù)主要被應(yīng)用到地層分層、地質(zhì)構(gòu)造、尋找煤田和油氣田以及工程地質(zhì)勘查中。其探測深度大，精度也比較高。但是應(yīng)用地震勘探技術(shù)需要放炮，勘查難度比較大，也會對環(huán)境造成污染。

3.4 放射性勘探

放射性勘探是以部分元素的核輻射特性為前提，對核輻射場的時間和空間變化規(guī)律進(jìn)行研究，進(jìn)而對地質(zhì)問題進(jìn)行解決。其在放射性礦場、稀土礦、油氣田和煤氣田、水資源和構(gòu)造中的應(yīng)用比較普遍。放射性勘探成本比較低，不受外部環(huán)境影響，勘探效率高，能夠?qū)ΦV石品位進(jìn)行確定。但是其探測深度比較淺。

4 結(jié)語

在地質(zhì)工程勘查中應(yīng)用物理勘探技術(shù)能夠提高整體勘查質(zhì)量。物理勘探技術(shù)主要結(jié)合不同巖、礦之間的物理性質(zhì)和差異等，應(yīng)用相關(guān)技術(shù)手段和設(shè)備儀器對其進(jìn)行分析，實現(xiàn)地質(zhì)勘查目的。目前，我國地質(zhì)工程勘查過程中仍然存在諸多問題，物理勘探技術(shù)的應(yīng)用也不夠全面。政府和相關(guān)部門要注重對物理勘探技術(shù)進(jìn)行革新，促進(jìn)我國地質(zhì)工程整體勘查質(zhì)量的提高。

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