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

高俊

辽宁省物测勘查院有限责任公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：传统的工程地质勘探方法多为地质钻孔、实地现场勘查，但由于受现场施工条件的限制，存在工期长、效率低、调查资料孤立、投入大等问题。球状地球物理勘探信息丰富，成本低廉，勘探深度大，方便快捷，勘探效果好。随着经济社会的迅速发展，地铁、高速铁路、高层建筑等工程的建设越来越多，对勘察质量的要求越来越高，这意味着勘察深度、广度和精度都要进一步提高，物探技术在工程地质勘察中的广泛应用是今后发展的必然趋势。

关键词：地球物理勘探；工程地质勘察；应用

由于信息革命的推进，地球物理勘探技术取得了空前的发展，使地球物理勘探技术的精度、时空的超前性、创新性都得到了极大的提升。物探技术的基本特征是：利用社会物理的知识，对地球上各类理场的分布进行分析，并对其结构和本体特征进行分析，从而寻求其内部的统一性。地球物理勘探技术可以对地质环境中的地质灾害进行有效的探测和预警。大力发展物探技术和在地质勘探中的应用，已成为当今世界上的研究热点。随着国内工程地质勘查技术的发展，国内的工程地质勘查技术已经逐步走向世界，大量的技术装备也在不断的被引进，为国内的物探勘查工作带来了巨大的发展空间。

1 物探技术的定义及其内涵

近年来，地球物理勘查也被称为“物探”，是一种以工程物探为主体，在资源开发、保护环境、建设等领域作出了突出贡献的新领域。地球物理勘探技术迅速发展，解决了大量的工程地质问题。利用各种仪器和检测技术，对各种材料的辐射强度、密度进行了测试。随着现代工程建设对地质数据的需求不断提高，以往的地质工作主要依靠钻孔或地质点来获得，而对深层地质体的研究却很少，而物探技术则是通过仪器的观察，使得其结果更为可信。根据水文地质调查的实例，指出各区域水文地质特点存在很大差别，特别是岩土、水文地质等其它方面的特点，要根据具体的地质情况，适时进行地质勘探。地球物理勘探技术不仅能获得地质资料，还能为灾害防治打下良好的基础。传统的地质勘查方式有钻孔取土、双桥静触探等，但由于应用的领域不尽相同，一般只能采用一种方法，无法满足勘测的要求，因此必须采用多种方法进行优势互补，先对物质灾害数据进行准确的报导，然后对这些数据进行细致的分析，从而制定出相应的防护措施，确保工程的安全。

2 物探技术在工程地质勘察中的应用策略

2.1高密度电法勘探应用于工程地质勘察的研究

高密电法是一种综合电测和电剖面相结合的综合勘探技术，是目前工程地质勘查中应用最为广泛的一种。这是基于岩矿电阻率差异的一种物理勘探技术，一般采用解析法来解决简单的地下电力环境中的电场分布，其操作简单，成本低，工艺简便，探测信息丰富，测量结果准确。结合徐州市高密电法在施工现场的实际应用，表明高密度电法在岩体中定位是可行的，对实际施工具有重要的参考价值。结合云南曲靖地区高密度电法勘查，对高密度电法进行了现场勘查，结果显示，高密度电法是一种有效的方法，是一种很有前景的工程地质勘查方法。结合高密度电勘探的特点，开展了浅埋地下水泥管线的检测实验，证明高密电技术是一种有效的探测手段。结合高密度电法勘探在喀斯特、城市管线等方面的实例，对高密度电法在工程地质方面的应用进行了讨论，并指出了高密度电法勘探在工程地质方面的可行性。通过对高密度电法在坑道、基岩面等勘探中的实例分析，认为高密度电法在低电阻地质体的反演中具有很好的准确性，同时也表明了高密度电法在基岩表面形貌检测中具有良好的应用前景。根据某边坡岩土工程勘察中高密度电法探测的实际情况，对其在边坡基岩深度测量中的可靠性进行了探讨。因此，在工程地质勘查中，高密度电方法具有广阔的应用前景。

2.2瞬变电磁场探测技术

瞬变电磁场检测技术是利用电磁感应技术，利用专用设备对其进行检测，以分析其主要性质和性质。瞬时电磁感应技术是一种快速、灵敏的检测技术，但是它的使用成本较高。综上所述，上述各种探测手段要依据地面的不同水平特征，而因技术的差异，其应用领域也不尽相同，其应用范围也不尽相同，因此，要对其进行详细的研究，使其技术效果最大化。

2.3重力探测方法

由于岩层的密度差别很大，这是由于不同的岩石在重力的作用下，会有很大的差别，这就导致了岩层和岩层之间的密度差距。本技术是基于地心引力原理，采用重力测量仪器对地质环境中的岩体密度进行了测量。高精度的重力探测仪，可以分析不同深度的地质情况，提供定量的数据，而重力异常的情况，则可以通过进一步的分析，来推断出不同的岩石，从而获得更多的信息。

2.4勘探地震技术

通过对地壳弹性波的人为激励，可以实现对地震的反射、折射、传输，并对其进行综合的分析和处理，并对其进行统计。在其它技术中，不需要对结果进行复杂的分析，精度高，但代价昂贵。在实际工作中，勘探人员所观察到的地球物理剖面，本身就具备了某种地质工作的内容，在处理各种地质波速度时，往往会体现在材料力学的指标上，同样的地质情况，所能承受的内力和速度都会有很大的差别，而在不同的地质情况下，其速度也会有很大的差别。在测量的过程中，由于地面的环境和地形的限制，在测量速度的时候，必须要进行准确的测量。

2.5 电磁法勘探技术

电磁探测就是利用人工或天然磁场对观测点的探测深度和电阻率的影响，如果在地层中发现了均匀的岩层，则会得到不同的电学特性。而电磁探测技术是地球物理探测技术的一个重要组成部分，在厚实岩石的地质勘查中也起到了很大的作用。而位置测量法，则是一种很好的频率检测手段，可以很好的弥补天然磁场的不足，同时也可以很好的适应复杂的地形和非平面的波形。人工场源更有利于全面的控制，特别是声源的声学特性，通过分析电偶极向地面传输的电磁波，从而形成平面波形。电磁探测技术有着很大的探测深度，同时还具备了一定的剖面和测深能力，在进行电磁扫描时，不需要改变工作频率，只需调整几何形状即可，从而大大提高了测量的效率。而且，这还不算什么，一次七次同时发射，极大地降低了高电阻的屏蔽效果。

2.6地质雷达法在工程地质勘察中的应用

地磁雷达是利用地下介质的电学参数和几何形状的不同，利用电磁信号在地面上的波形和电场强度的变化，来判断地层的空间位置和构造。这种方法不受周围环境的制约，具有无损、方便等特点。本文通过对城市建设项目的地质雷达技术的研究，得出了该技术在城市建设中的应用前景。利用地质雷达在城市地下喀斯特勘探中，确定了溶洞的位置，并进行了钻井验证，证实了该方法的有效性，说明了该方法可以对浅部岩溶发育进行精确的检测。

3 结论

综上所述，由于社会生产力的发展和科学技术的发展，对工程地质勘查技术的发展提出了新的要求。在地质调查中运用物探技术，可以进一步提高勘探技术的精度，推动不同区域的地质勘查工作。

参考文献

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