物探方法和钻探方法在地质勘查中的应用探析

陶园 墨彦荣 贾文香

摘 要：在地质学中，地质勘查技术非常重要，而且这种技术在很多行业也被广泛运用。目前在很多地质工程勘察过程中，都运用了许多高科技技术提高地质勘查水平，这其中最为重要的是钻探和物探两种。文章对于在地质勘察工程中运用非常多的这两种技术进行了深入分析，同时希望对于该行业的勘查水平能够起到一定的作用。

关键词：工程地质勘察；物探方法；钻探方法

前言

在对地下进行勘测的过程中，工程勘查很多时候都会应有钻探技术。比如：工程勘察主要对拟建场地的地下结构进行勘查，以此来得到详细的分析报告，最终精确掌握地下岩层结构，为施工部门和设计部门提供一手的可靠资料。这其中包括不明物体的分布、地下岩层或者土质构造、地下水分布等内容。要想获得这些资料，就必须使用钻探技术，因为通过这种技术获得的资料往往比较客观和直接，其可靠性较高。虽然存在着上述优点，但是其使用也有一定的局限性，因为其只能够通过点线的方式接触物质，这种局限性的存在导致勘查过程中不可能仅仅依靠这一种技术就能够达到目的。因为，单纯依靠这种技术，无法得到详细的资料，同时其准确性也会降低，工程勘查效率下降，无法满足现今的经济发展。

随着科技的发展，地质勘查过程中还是不断引进高科技，进而为物探技术的运用提供了条件。并详细分析地下岩体的分布，比如岩体的大小、形状等。然而，也同样存在无法通过这一种方式完全掌握下地情况，因为物探技术本身的复杂性决定了其运用的局限性。那么，针对上述情况，就需要将这两种技术结合起来，在工程勘查中进行运用，这样才能够得到准确的地下岩体分布情况。文章对目前比较常用的勘查技术进行了介绍，同时也分析了钻探和物探结合勘查的有效性。

1 直流电阻勘查技术在工程地质勘查工作中的应用

直流电阻电测探法是通过相关设备，从观测点入手直达地下的方式，同时通过电阻率的现实情况，对地下岩体进行了解的一种方式。因为这种情况在一定程度上可以清晰了解地下岩体的分布情况和规模，进而在很多勘查技术中都得到了广泛运用。最近几年，高密度电阻率的勘查方式取得了飞跃性的发展，特别是在城市建设中，对浅层地下物质的勘测更是充当了主流力量。在对地下岩层进行勘查的过程中，对于地下垂直距离或者比较小倾角的范围内，都可以进行良好的勘测，但是一旦倾斜角度加大，就会增加电测探的难度。由此可知，通过前期的探测确定了地下物质在物理性质方面有很大差异，而且已经了解岩层分布情况的条件，可以通过电测探的方式为中小型工程项目服务。

2 地震波勘测技术在工程地质勘查工作中的应用

地震波的基本原理是通过地波的方式探测地下物体，主要的方法有折射波和反射波两种。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态及性质。这种物探方式具有非常高的准确性，而且得到的成果也非常单一，然而存在着成本高的缺点。这种技术是上世纪中叶开始发展，最终取得成功的。其主要是在石油勘查中得到运用，后来随着信息技术的发展，在很多工程勘察领域都得到了运用。尤其是CT技术的运用，更是让地震波成为了勘查的重要手段，而且还可以通过勘查对地下岩体进行成像处理。比如，在水利工程中，可以通过这种技术分析船闸周围的地下岩层分布，进而可以对坡体的抗压能力進行预测，这对于设计水利工程者来说具有非常大的帮助。由此可见，引进了CT技术的地震波勘查技术已经可以为场地动力学提供实际的参数资料作为参考，是一次质的飞跃。

3 瑞雷波技术在工程地质勘查工作中的应用

瑞雷波技术相对而言还比较新，不过期在实际运用过程中所取得的成绩得到了许多人的认同，这种技术是通过瞬时状态和稳定状态相机和的方式进行观测。但是，在稳定状态时，其设备体积大，资金耗费贵，因此在实际并没有得到广泛运用。相对而言，瞬时状态的瑞雷技术操作简单、设备要求不高、测定效率高等优点，所以在工程中运用很多。瞬态瑞雷波测试的信号主要是来源与垂直作用在地面上的冲击地震波，在其影响的范围内可以将瑞利波信号进行集中，并利用其反射波来实现正演和反演，而且这种技术的兼容性比较强，技术智能化程度相对较高。利用瑞雷波法可以测定在深度改变的同时其面波速度和实际钻孔深度测定的岩层情况，经过比对可以发现在频散曲线的之字形拐点和钻孔分层的位置是一致的，所以在实际的矿山勘测中与测量、钻探资料的相互结合可以清晰的描述钻孔结构和岩层走向。

4 地质雷达勘测技术在工程地质勘查工作中的应用

地质雷达的勘测技术较为复杂，其勘测深度、分辨率等会受到技术措施的影响，如天线的方向、距离、电磁波功率等。目前工程中常用的为剖面法和宽角法构成的双天线地质雷达的观测方法。所谓宽角法测量就是在一个天线沿着测线移动而另一个则固定不变，利用地下不同地层对雷达波的反射率不同来进行测量与分析，计算获得地下不同介质的分布情况。剖面法的定义就是发射和接受天线在勘测是进行同步的移动并保持间距相同。在勘测中做好相关记录就可获得雷达对地下探测时间剖面图像，体现出测线下方的目标物的改变。地质雷达的资料分析与地震波的数据处理类似，利用专业的软件可以实现实时化的观测与分析，利用多次叠加、数字滤波等技术可以获得不同的分析效果。

在实际工程运用中，地质雷达具有操作简单，携带方便的特点，而且具有非常强的抗干扰性能，能够得到较高分辨率的图像资料。其应用的范围也十分广泛，如地质勘测、公路质量控制、考古发掘等。其应用广泛，也是物探和钻头技术相结合的典型技术形式。如在某个工程中地质雷达探测地下溶洞的案例就可说明其应用价值。在某个工程中为了勘察地下的溶洞情况，并在施工中有效躲避溶洞影响，就采用了地质雷达技术，然而，在对地下物还没有明确的情况下，不能够仅仅使用物探技术进行分析，因为这种技术具有正对性较低的特点，而且每次使用的成本不低，因此采用地质雷达进行勘测溶洞，并进行了灌浆处理，最终才完成了工程勘测，可见利用地质雷达配合钻探技术可以获得高效率的勘测，并获得准确的勘测结果。

5 结束语

单纯运用钻探技术对地下岩层进行勘查，由于其技术的局限性导致了无法得到准确的数据资料，物探技术又从宏观的方向对岩层进行分析，得到较为准确的大致岩体分布情况。所以，可以将两种技术结合起来，得到的资料进行对比验证，进而就可以得到比较准确的地下分布资料，为后续工作的展开提供条件。

参考文献

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