地球物理勘探在工程地质勘察中的应用

地球物理勘探在工程地质勘察中的应用

蔡晓仙

山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

摘要：目前，随着社会经济的高速发展，人们生活当中所需要的资源数量以及种类也越来越多，然而，现阶段之下国内可以利用的资源相对而言比较少，为了更好地对人们的需要进行满足，必须对资源勘察的力度进行增强。在地质领域，地球物理勘探属于较为重要的工作之一，想要更加顺利地开展物理勘察，必须对物理勘察技术进行详细分析，发挥出其特有的技术优势，为国内后续有效资源开发以及利用一定的支撑。

关键词：地球物理勘探工程地质勘察应用

前言

如今，我国社会逐渐发展，国内国民经济也逐步提升，同时随着国家以及城市基础建设的增加，人们和社会对于资源的需求也逐步增加，因此，在进行地质工作时做好相应的资源勘察工作尤为重要。为了更好的提升国内矿产资源开发方面的效率以及质量，必须对地球物理勘察技术水平进行提升，为后续工程地质工作奠定一定的技术基础。

1.地球物理勘察技术方面的认识

1.1地球物理勘探技术的概述

地球物理勘察技术又称之为工程物探技术，属于目前工程建筑行业快速发展过程之中新兴的地址勘测学科之一，随着这一技术的发展进步，在进行工作建设之中，已经能够很好地帮助人们在建设当中准确的分析其中的地质问题。以往，工程之中的工作人员在进行岩土层自然场以及人工物理场变化方面的测量时，总会由于技术以及设备的限制导致许多的问题[1]。近几年来，随着工程物理勘探技术的不断进步发展，工程当中的观测仪器变得越来越精密化。在工程之中采取先进的测量仪器，人们已经可以准确的分析以及统计地下内部深层岩土结构以及物理参数，进而逐步打破了工程之中所面临的地质问题。

1.2地球物理勘探技术的基本原理

地球物理探测技术的工作原理主要是采取地球之中各类物理之间密度的差异以及放射性之间的差异，采取地球物理的原理，使用各类物理探测技术以及相应的设备测量相关的工程物理场的技术之一。如今，以往过于单一的物理探测方式，因为其局限性以及复杂性的缺陷逐渐被社会所淘汰，而工程地质勘查工作之中包含有非常多的勘察方法，属于一种具有综合性的地质勘探技术。当前，电子技术是国内进行工程地质勘察的核心技术。在地质结构方面，地质结构的不同往往也就意味着其物理属性的不同，这类具有特殊性的物理属性也就逐渐成为了如今勘探技术当中的工作对象。在现阶段当中的工程地质勘查过程当中，具备精密性的电子仪器是使用较为广泛的物探设备，这类仪器可以收集和成像各类信号，进而逐步整合形成准确的、立体的分析数据，帮助人们进一步分析和定量研究地理数据。总而言之，综合性的物理探测技术可以帮助人们更加充分地认识地下岩层结构以及稳定性，进而提升地质勘察工作的完成度，如此人们才可以更好地开采以及利用地下矿石资源[2]。

1.3物探技术在地质勘察当中的具体作用

如今，我国国内的物理勘探技术已经取得了长足的发展以及进步，且在我国的社会生产以及工作建设各大领域当中均有着比较广泛的使用和普及。且在国内的土木工程地质勘探的具体工作当中，这一技术也有着相当先住的作用。例如，在水温地质的勘探工程之中，水平地质区域的不同注定其也有着非常不同的岩土特性、水文特性以及其他自然特性，这也就意味着在选择物探技术时必须因地制宜。除了需要勘探以及获取好地理信息，物探信息在物质灾害之中也有着比较好的帮助。在面对物质灾害时，进行地球勘探时可以进行物质灾害的数据报道，如此才可以帮助工程师们更好地依据工程的实际情况进行防护措施的设计，提升施工过程当中的安全性。

2.物探方法在工程地质勘查当中的具体应用

2.1地震勘探法的具体应用

地震勘探法之中的原理主要是采取人工所制造的弹性波来探测地球岩层以及其主要的构造形态的方式之一。这种由于人工所激发的弹性波具有的最大特征就是能够在地球地壳之中进行规律性的传播，其实该弹性波主要是使用炸药爆破之后所出现的一种地震波，在这一过程之中，炸药属于地震源[3]。在岩层当中使用炸药进行爆破时，整个过程将会多周边的具体环境形成显著的力作用，在力作用之下，地球岩层将会发生显著的形变甚至还可能出现破裂。这一过程当中，炸药作为震源，在距离震源比较远的岩层当中，如果爆破所出现的地震波将会出现形变或者发生形变的趋势，这一岩层必定会出现一个反抗岩层出现形变的情况。这一外来的影响以及岩层自身所出现的形变将会直接导致其岩层弹性结构出现变化。随着时间的推进，岩石弹性结构将会逐渐恢复至原先形态。这一过程当中，震源结构之中的震点也会随着弹性结构变化而变化，在整个变化的过程当中，都与其涉及的质点具有显著的联系，因为在地震波的形成过程之中质点移动属于主要原因[4]。

2.2探地雷达勘探法的具体应用

光学原理是探地雷达探测法的主要原理，在其工程过程之中，持续不断将电磁波折射或者反射至地下，之后再进行地磁波的回收进而进行金属矿山的深层次探测。在进行探测的过程当中，探地雷达将会先接受到矿山地下各类介质所反射的高频电磁波，之后将将其反射至目标地质当中，通过分析地磁波被矿山介质反射的频率来勘察、筛选以及分析该矿山[5]。依据电磁波的反射性原理，必须对其传播深度进行确定，需要先勘察和分析电磁波介质属性，进而掌握传播介质电磁波的性能，依据媒介性能综合分析以及处理反射回的电磁表。一般而言，在类似或者相近的传播介质当中，地探雷达所接受的电磁波频率也基本一致，因此，在进行探地雷达勘探法时还需要更加优质的准确性以及分辨能力。

2.3自然磁场勘探法的具体应用

自然磁场勘探法属于勘探地下自然形成地场场源的技术方式之一。一般而言，在勘察地下水储存以及分布情况过程当中，可以对地场场源进行充分的探测，因为地下水分布情况的不同意味着其也具有不同的电场变化[6]。在进行地下水探测时采取该方式时可能会出现一定的限制，例如，地下水水平坡度低或者是埋藏的程度比较浅时，这一方式可能会失准。

2.4瞬变电磁勘探法的具体应用

在地质勘探方式之中采取瞬变电磁法的具体原理主要是利用了矿上之中矿石结构的不同所造成的不同导电性，使其具备不同的电磁感应程度[7]。依据电磁波和时间之间的变化规律，逐步创建磁场以及时间之间的瞬间变化关系表，进而勘测和预测矿山之中矿石的大体分布情况。

结语

现阶段，我国地质勘察工程之中，物探技术的使用以及创新在具体勘察工作当中具有显著的效果。合理的使用以及创新物探技术不单单可以提升工程之中的高质量以及高效率，同时还可以最大限度地提升整个工程施工过程之中的安全性。

参考文献

[1]谢金伟.地球物理勘探在工程地质勘察中的应用[J].工程技术研究,2019,4(07):74-75.

[2]梁恩金.地球物理勘查法在工程地质中的应用[J].西部资源,2019(02):179-180.

[3]谭建秋.电法勘探在隧道勘察中的研究及应用[D].成都理工大学,2016.

[4]李颖.工程物探方法探测覆盖层的工程地质效果分析[D].成都理工大学,2016.

[5]蒋全科.国道210线某公路段边坡工程勘察技术研究与应用[D].成都理工大学,2016.

[6]张宗军,吉虎.地球物理勘探在工程地质勘察中的应用[J].工程技术研究,2018(09):128-129.

[7]曲光,陈强,苏永飞.物探方法在工程地质勘察中的应用研究[J].世界有色金属,2017(17):204-205.