浅论物探方法在工程地质勘查中的应用

王明

【摘要】本文就物探方法在地质工程勘察中的应用进行分析。主要介绍了工程地质工作与物探方法之间的关系、工程物探工作的特点以及地质勘察中常用物探技术方法及基本原理

【关键词】工程地质；物探；应用

1、工程物探工作的特点

1.1 工程探测深度小。由于工程设计探测的地下地质问题大多数为浅层，一般情况下，地球物理探测的深度仅为几米或者几十米深，有特殊要求的最大深度也就一百左右。

1.2 探测精度高。工程建设单位对于物探的精度要求比较高，深度与平面位置的距离精确到厘米。

1.3 施工场地狭小。工程地质勘察、工程测试的任务是工程地球物理探测，对于探测的时间要求比较紧，需要在几天或者十几天的时间内就必须完成探测任务，尤其对于抢险工程评价项目，需要在几个小时或者一天的时间就必须完成任务，提供出可靠的探测结果。

2、地质勘察中常使用的探测技术方法以及基本原理

2.1 电法勘探。所谓的电测深发就是测量观测点深度方向以下视电阻率变化的规律，然后根据电阻率变化规律研究地下不同深度的岩层的分布状况的一种方法。这种方法可以广泛的应用于研究覆盖层的厚度和岩性变化情况等。高密度电阻率法是一种新发展起来的方法，在城市工程中获取浅层导电性信息比较经常使用方法，尤其对于地质结构的划分以及地下管道探测起着至关重要的作用。所探测的地质主要是有着不同的电阻率的水平岩层，往往呈现水平或者倾斜的角度不是很大的巖层是比较容易进行探测，但是当岩层的倾角比较大时，在很大的程度上增加了工作的难度，因此，当测量的目的层与周围的物质存在着比较大的差异性，可以采用电法探测的方法，通过电极装置，测出视电阻率异常的分布规律，从而能够清楚的掌握地下地质体的电性结构。

2.2 电剖面法。电剖面法与电测探法有着相同的本质，都是通过人工电场的分布规律来研究地下物质的分布情况。这种方法应用也是比较广泛的，与电法勘探进行有效的结合，通过对称四极法和联合剖面法，能够很好的对基岩面起伏规律、以及断裂带分布进行研究。电法勘探主要是对沉积岩进行研究。进行电法勘探的工作的物理前提就是岩层电性存在着差异性，岩层的含水情况直接影响着电阻率，与此同时，水溶液的存在状态以及水溶液的矿化度也影响着电阻率。如果岩层的水呈现分散或者不交通的状态时，对于电阻率的影响程度比较小，如果岩层中的水相连通，那么在很大程度上影响了岩层的电阻率。所以岩层含水在相同的情况下，矿化度不同岩层的电阻率也会有所不同，甚至有的岩层存在着非常大的差异。沉积岩在含水情况下的电阻率可以达到数千万，另外，比如岩浆岩以及大部分变质岩等空隙度比较小的岩石的电阻率比较高，而各种泥岩渗透性比较小以及空隙度比较大的岩石的电阻率比较低。

2.3 地震勘探。地震勘探主要包括两种方法，一种是反射波法，一种是折射波法。地震勘探的原理是主要是通过观测反射波或者折射波的时间场沿测线方向的时空分布的变化规律，然后对地下的反射面或者折射面的深度以及岩石的构造形态和性质进行有效的确定。与其他的勘探方法相比，地震勘探法有着很大的优点，比如地震勘探法的精度比较高以及成果单一，但是所需的实际的费用比其他的方法比较高。所以实际的反射波或者折射波时间剖面实际是经过校正并且赋予了地质内涵。地震勘探解释成果与其他的相同，不同的地质岩层的波速几乎相同，并且一些相同地质岩层所所受到的内力或者外力作用不相同，但是实际测得的波速很有可能不相同，对浅层地质进行勘探时采用技术比较先进的浅层折射法进行探测，能够很好探测空洞、考古以及隐伏构造等浅层地质。但是在实际的施工过程中，施工场地对于整个工作影响比较大。波速测速的主要的方法包括直达波法和透射波法两种，比较过度的依赖于测试条件。

2.4 重力法。重力测量法有着精度高，受外界干扰比较小的优点，在其他勘探方法不能够实施时可以采取重力法作为辅助手段，重力法所应用的范围比较广，比如近地表地层不均匀性、空洞、小型地质密度异常体以及人工结构的地下遗址等。但是在实际的勘探过程中必须考虑天气、地形和振动所造成的影响。

3、物探方法发展展望

在进行选择物探技术时必须充分了解各种条件以及影响因素，为了能够更好的对地球进行物理探测，需要不断的研究新的物探技术以及新的仪器设备，使探测资料处理以及解释技术得到有效的改进，从而加快了工程地球物理探测技术的快速发展的步伐。

3.1 技术方法发展。工程地球物理探测技术还有很大的提升空间，多波理论会得到广泛的应用，可以利用的物理波场的频谱范围变得越来越宽，电磁波普由以往可利用的纯直流波发展到雷达波，弹性波谱由原来的瑞雷波不断的向超声波频率发展，目前探测数据快速连续自动采集技术主要包括陆地声纳法、高密度电阻率法、地震映像法以及大地电磁导电率剖面法等。

3.2 物探仪器设备的发展。由于地质勘测的环境条件比较复杂，必须使用具有防尘、防震、防潮性能的设备才能够满足使用要求，并且还要增强智能化的程度，能够捕捉较大动态范围的长远信号的功能，设备仪器具有朝着多功能方向发展，从而有效的促进了探测方法的相互结合以及综合使用。

4、结束语

只有充分的了解各种物探方法的原理，才能够正确的使用物探的成果，从而有效的提高了对各种地质体的性质认知。由于物探的结果显示的曲线或者数值比较接近，而地质体并不相同，并且同地质体所测得的曲线不相同或者数值不是完全相同。地质研究的重要的理论依据就是物探成果，为了能够有效的提高地质工作的效率以及质量，必须正确的使用物探方法，确保能够为实际的生产以及科研带来一定的经济效益，从而在很大程度上推动了生产力快速发展的步伐。

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