淺論物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

王明

【摘要】本文就物探方法在地質(zhì)工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行分析。主要介紹了工程地質(zhì)工作與物探方法之間的關(guān)系、工程物探工作的特點以及地質(zhì)勘察中常用物探技術(shù)方法及基本原理

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)；物探；應(yīng)用

1、工程物探工作的特點

1.1 工程探測深度小。由于工程設(shè)計探測的地下地質(zhì)問題大多數(shù)為淺層，一般情況下，地球物理探測的深度僅為幾米或者幾十米深，有特殊要求的最大深度也就一百左右。

1.2 探測精度高。工程建設(shè)單位對于物探的精度要求比較高，深度與平面位置的距離精確到厘米。

1.3 施工場地狹小。工程地質(zhì)勘察、工程測試的任務(wù)是工程地球物理探測，對于探測的時間要求比較緊，需要在幾天或者十幾天的時間內(nèi)就必須完成探測任務(wù)，尤其對于搶險工程評價項目，需要在幾個小時或者一天的時間就必須完成任務(wù)，提供出可靠的探測結(jié)果。

2、地質(zhì)勘察中常使用的探測技術(shù)方法以及基本原理

2.1 電法勘探。所謂的電測深發(fā)就是測量觀測點深度方向以下視電阻率變化的規(guī)律，然后根據(jù)電阻率變化規(guī)律研究地下不同深度的巖層的分布狀況的一種方法。這種方法可以廣泛的應(yīng)用于研究覆蓋層的厚度和巖性變化情況等。高密度電阻率法是一種新發(fā)展起來的方法，在城市工程中獲取淺層導(dǎo)電性信息比較經(jīng)常使用方法，尤其對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的劃分以及地下管道探測起著至關(guān)重要的作用。所探測的地質(zhì)主要是有著不同的電阻率的水平巖層，往往呈現(xiàn)水平或者傾斜的角度不是很大的巖層是比較容易進(jìn)行探測，但是當(dāng)巖層的傾角比較大時，在很大的程度上增加了工作的難度，因此，當(dāng)測量的目的層與周圍的物質(zhì)存在著比較大的差異性，可以采用電法探測的方法，通過電極裝置，測出視電阻率異常的分布規(guī)律，從而能夠清楚的掌握地下地質(zhì)體的電性結(jié)構(gòu)。

2.2 電剖面法。電剖面法與電測探法有著相同的本質(zhì)，都是通過人工電場的分布規(guī)律來研究地下物質(zhì)的分布情況。這種方法應(yīng)用也是比較廣泛的，與電法勘探進(jìn)行有效的結(jié)合，通過對稱四極法和聯(lián)合剖面法，能夠很好的對基巖面起伏規(guī)律、以及斷裂帶分布進(jìn)行研究。電法勘探主要是對沉積巖進(jìn)行研究。進(jìn)行電法勘探的工作的物理前提就是巖層電性存在著差異性，巖層的含水情況直接影響著電阻率，與此同時，水溶液的存在狀態(tài)以及水溶液的礦化度也影響著電阻率。如果巖層的水呈現(xiàn)分散或者不交通的狀態(tài)時，對于電阻率的影響程度比較小，如果巖層中的水相連通，那么在很大程度上影響了巖層的電阻率。所以巖層含水在相同的情況下，礦化度不同巖層的電阻率也會有所不同，甚至有的巖層存在著非常大的差異。沉積巖在含水情況下的電阻率可以達(dá)到數(shù)千萬，另外，比如巖漿巖以及大部分變質(zhì)巖等空隙度比較小的巖石的電阻率比較高，而各種泥巖滲透性比較小以及空隙度比較大的巖石的電阻率比較低。

2.3 地震勘探。地震勘探主要包括兩種方法，一種是反射波法，一種是折射波法。地震勘探的原理是主要是通過觀測反射波或者折射波的時間場沿測線方向的時空分布的變化規(guī)律，然后對地下的反射面或者折射面的深度以及巖石的構(gòu)造形態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行有效的確定。與其他的勘探方法相比，地震勘探法有著很大的優(yōu)點，比如地震勘探法的精度比較高以及成果單一，但是所需的實際的費用比其他的方法比較高。所以實際的反射波或者折射波時間剖面實際是經(jīng)過校正并且賦予了地質(zhì)內(nèi)涵。地震勘探解釋成果與其他的相同，不同的地質(zhì)巖層的波速幾乎相同，并且一些相同地質(zhì)巖層所所受到的內(nèi)力或者外力作用不相同，但是實際測得的波速很有可能不相同，對淺層地質(zhì)進(jìn)行勘探時采用技術(shù)比較先進(jìn)的淺層折射法進(jìn)行探測，能夠很好探測空洞、考古以及隱伏構(gòu)造等淺層地質(zhì)。但是在實際的施工過程中，施工場地對于整個工作影響比較大。波速測速的主要的方法包括直達(dá)波法和透射波法兩種，比較過度的依賴于測試條件。

2.4 重力法。重力測量法有著精度高，受外界干擾比較小的優(yōu)點，在其他勘探方法不能夠?qū)嵤r可以采取重力法作為輔助手段，重力法所應(yīng)用的范圍比較廣，比如近地表地層不均勻性、空洞、小型地質(zhì)密度異常體以及人工結(jié)構(gòu)的地下遺址等。但是在實際的勘探過程中必須考慮天氣、地形和振動所造成的影響。

3、物探方法發(fā)展展望

在進(jìn)行選擇物探技術(shù)時必須充分了解各種條件以及影響因素，為了能夠更好的對地球進(jìn)行物理探測，需要不斷的研究新的物探技術(shù)以及新的儀器設(shè)備，使探測資料處理以及解釋技術(shù)得到有效的改進(jìn)，從而加快了工程地球物理探測技術(shù)的快速發(fā)展的步伐。

3.1 技術(shù)方法發(fā)展。工程地球物理探測技術(shù)還有很大的提升空間，多波理論會得到廣泛的應(yīng)用，可以利用的物理波場的頻譜范圍變得越來越寬，電磁波普由以往可利用的純直流波發(fā)展到雷達(dá)波，彈性波譜由原來的瑞雷波不斷的向超聲波頻率發(fā)展，目前探測數(shù)據(jù)快速連續(xù)自動采集技術(shù)主要包括陸地聲納法、高密度電阻率法、地震映像法以及大地電磁導(dǎo)電率剖面法等。

3.2 物探儀器設(shè)備的發(fā)展。由于地質(zhì)勘測的環(huán)境條件比較復(fù)雜，必須使用具有防塵、防震、防潮性能的設(shè)備才能夠滿足使用要求，并且還要增強(qiáng)智能化的程度，能夠捕捉較大動態(tài)范圍的長遠(yuǎn)信號的功能，設(shè)備儀器具有朝著多功能方向發(fā)展，從而有效的促進(jìn)了探測方法的相互結(jié)合以及綜合使用。

4、結(jié)束語

只有充分的了解各種物探方法的原理，才能夠正確的使用物探的成果，從而有效的提高了對各種地質(zhì)體的性質(zhì)認(rèn)知。由于物探的結(jié)果顯示的曲線或者數(shù)值比較接近，而地質(zhì)體并不相同，并且同地質(zhì)體所測得的曲線不相同或者數(shù)值不是完全相同。地質(zhì)研究的重要的理論依據(jù)就是物探成果，為了能夠有效的提高地質(zhì)工作的效率以及質(zhì)量，必須正確的使用物探方法，確保能夠為實際的生產(chǎn)以及科研帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，從而在很大程度上推動了生產(chǎn)力快速發(fā)展的步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱仁學(xué)，周云軒，孟令順，劉萬崧，李成立.大地電磁測深資料解釋的新方法[J].長春科技大學(xué)學(xué)報，2000，（03）.

[2]吳智慧，奚甡，吳初國.我國短缺礦產(chǎn)的問題與對策—鉻鐵礦[J].中國地質(zhì)，1999，（11）.

[3]趙云，張振法，牛穎智，李超英，楊萬金，葛昌寶.物化探方法在內(nèi)蒙古朱拉扎嘎金礦的發(fā)現(xiàn)和擴(kuò)大過程中的作用[J].中國地質(zhì)，2001，（02）.