物探技术在工程地质勘查中的运用

摘要：目前，我国正处于快速发展阶段，在工程地质勘察方面出现了许多先进的勘查理论和技术，这些先进的理论和技术逐渐被应用到工程地质勘察中，其中物探技术是工程地质勘查中使用率较高的一项技术，提高了地质勘查的质量及效率，为我国工程地质勘查创造了有利条件。除此之外，物探技术的广泛应用也为我国经济建设奠定了坚实的基础。

关键词：物探技术;工程地质;勘查技术

近年来物探技术是工程地质勘查最常用到的的方法之一，在使用物探技术进行工程地质勘查时，技术人员必须将所掌握的地形信息进行全面分析，根据具体情况，选择合适的勘查技术来配合物探技术的使用，从而保证地质资源勘测信息的准确度，确保资源开采的价值达到最大化。

1物探技术的概念

物探技术即地球物理勘探技术，是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的技术，以岩石、矿石（或地层）与围岩的物理性质差密度、磁化性质、导电性、放射性差异为基础。符合我国资源、环境和工程领域对于勘测工作的需要。近年来随着物探技术的发展，相关的勘测设备取得了很大的发展空间。单一的工程勘查是很难发现地质内部所存在的价值的，需要根据多种勘测手段进行勘察，例如传统的钻探取土、标准贯入试验以及双桥静力触探技术等。先进的地质勘查技术与传统的地质勘查技术结合能够使勘查工作的效率和质量提高[1]。

2物探工作的特点

地质复杂区域较容易出现电场、磁场以及重力场等情况，因此地质勘查常常以电法和地震法为主，受地质条件的影响建筑工程施工地带容易出现滑坡和泥石流，所以传统的勘测方法往往不能够使勘查的结果达到预期的目标，但物探技术的开展却能够在一定程度上解决这些问题。物探方法能够提高勘查的工作效率，降低对地质工程的勘测成本，加快施工速度，提高勘查精确度，受地形地势的影响较少。

3物探技术在工程地质勘查中的应用

3.1电阻率剖面法

物探技术中的电阻率剖面法主要用来探测陡立产状的地质体或构造（如陡立产状的金属矿体、岩层界限、断裂带等）。也可以用于研究工程地质中的岩土面起伏规律、断裂带分布位置等。在勘查过程中，影响因素主要是岩土层的含水率、岩层水溶液的矿化程度、水溶液的存在机理等。在勘查过程中如果观察到水溶液在岩层中的存在方式及联通方式存在明显差异，可以了解到电阻率对勘查没有造成特别大的阻力。在使用电阻率剖面法时，我们可以了解不同的矿物化程度直接导致电阻率的差异。尤其是在沉积岩中，在含水条件下，电阻率可高达数千万，另外，岩石的孔隙率也会一定程度上也影响电阻率。

3.2电法勘探

电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。可以通过电阻率来观察其变化情况，从而了解到各个岩层分布情况。近年来，高密度电阻率法得到了显著的发展，并越来越多的应用在城市工程中，用以获取地层中的相关信息，以岩、土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律[2]？这一方法一般是将地质结构进行有效的划分之后对其进行探测。对于岩层进行研究的过程中，这一方法能够对水平方向或者有较小倾斜角的岩层进行探测，而如果倾斜角过大，那么电测探法也就存在着一定的难度。由此可见，如果对该地质测量的目的深度与周边物质之间存在着较大的物理性质差异，并且通过相关设备测出不同岩层的分布规律出现异常，可以采用这种方法进行探测[3]。

3.3地震勘探

在工程地质勘查中，物探技术的地震勘测主要是利用反射法和折射法[4]，其中反射法应用更为广泛。这两种方法相对于其他的地震勘探技而言，其精准度更高，解释成果时也比较简单，但是相较于其他物探技术来说成本较高。日常生活中我们所观察到的物探剖面是经过了反射波和折射波得来的浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势，在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用，但是该方法受施工场地影响明显。

3.4地脈动测试

我们在看过各种大小不一的自然地震中，我们可以了解到地震灾害与当地的地壳运动有着十分密切的联系，一旦两者出现共振的现象，就会使振动的幅值和时间大大延长，从而破坏建筑物。地脉动测试能够测量地面振动，确定地基的卓越周期，为地基与工程建筑物的共振而引起的震害提供基础数据。

3.5航空及地面甚低频电磁法

我国引进了大量的航空以及地面甚低频电磁法的物探勘测方法，这种地质勘测方法主要是为了确定良导层的断裂破碎等方面存在的问题，寻找合适的电阻率较低的岩脉及矿脉进行，在寻找过程中还要对含矿化范围进行勘测，工程地质勘查中我们使用航空及地面甚低频电磁法，这种勘测方法所使用的勘测设备轻便，在野外勘测时航空及地面甚低频电磁法是非常简单有效的方法，而且处理资料也较快速。当然在地形、电缆等人文干扰及异常情况的发生中，要格外注意该方法的使用，要进行相应的识别和纠正。在工程地质勘查时，工作人员经常使用30kHz的频率电磁波作为场源，航空及地面甚低频电磁法这种方法能够对陆空地下的电磁场空间进行测量，并对浅层的电性局部异常情况进行了解。具有较浅的探测深度，并对异常信息具有较弱的反应效果。因此该物探技术在工程地质勘查方法主要使用在浅覆盖区或者是用于外围剖面及扫面工作中[5]。

结束语

综上所述，物探技术在工程地质勘查中发挥着非常重要的作用，根据所需要勘查地形的具体情况，选择合适的勘查技术来配合物探技术的使用，从而保证地质资源勘测信息的准确度，确保地下资源开采的价值达到最大化。不仅提高了我国工程地质勘查的水平，还为我国建筑工程的发展奠定了基础。

参考文献

[1]李存利.滑坡工程地质水文地质勘查中物探技术的应用研究[J].西部资源，2021（05）：85-87.DOI：10.16631/j.cnki.cn15-1331/p.2021.05.030.

[2]刘国兴.电法勘探原理与方法：——北京 地质出版社，2005.1：63

[3]冷冬，李娟.工程地质勘查中关于物探技术应用的要点分析[J].居业，2021（04）：6-7.

[4]刘天佑.地球物理勘探概论：地质出版社，2007

[5]周飞，王磊.浅层物探技术在近海灾害地质与工程地质调查中的应用建议[J].科技资讯，2020，18（26）：54-55+58.DOI：10.16661/j.cnki. 1672-3791.2003-5248-5892.

作者简介：万豪杰（1992年11月--），男，汉族，山东青岛人，硕士研究生，研究方向：水文地质学，工程地质勘察等。