浅谈综合物探在工程勘察中的应用

周西西

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550000）

作为衡量地质勘察水平的重要手段，物探技术的应用受到了社会各界的广泛关注，技术工程部门要依据地质勘察的基本任务落实完整的工序，应用最新技术建立健全合理化的勘察方案，为工程质量水平的全面进步奠定坚实基础。

1 综合物探技术概述

1.1 技术内容

（1）高密度电法内涵。主要是依据地下岩石和矿石自身导电性差异完成相应的检测工作，从而有效解决具体工程勘察任务中地质勘察工作环节，观测稳定电流场的具体分布特征和变化规律，从而分析地下电性不均匀产生的原因，判定对应的地质构造。例如，应用高密度电法能有效对垃圾填埋场的范围予以圈定，最大化的提升地下反射性污染物探测的水平，打造更加合理且高效的应用模式。具体勘探系统要求见图1。

图1 高密度电勘探系统示意图

（2）浅层地震反射波法的定义。这是一种基于技术体系进行地震波传播规律的测量机制，主要是依据振幅参数、波形参数以及频率变化参数等开展对应的分析工作，从而一定程度上满足工程物探的要求。需要注意的是，在应用浅层地震反射波法的过程中，要结合地震波的不同特点落实折射波处理机制、反射波处理机制和透射波处理机制，从而确保能有效记录相应的数据，完成物探工作。值得一提的是，浅层地震反射波最大的优势就在于能提升测量工作的时效性，并且能对测线铺面进行连续的物探分析，配合电子信息技术和微机数字化处理机制，就能对200 以内的浅层进行勘查。

（3）探地雷达定义。近几年，探地雷达的应用范围在不断扩大，该技术是基于宽带电磁波完成分布规律处理的光谱电磁技术。正是因为地下介质的电性参数以及几何形态会出现变化和差异，所以，利用探地雷达就能对相应的变化区域予以测定分析，从而更好地分析地下介质的基本构造。探地雷达具备以下几点优势。

表1 探地雷达优势

1.2 技术要点

（1）高密度电法技术方案要点。采取高密度电法进行测量的过程中，要对供电电极的供入电流予以记录，借助测量电极的电位差完成电阻率的计算，若是测量均匀大地电阻率，则要对地表任意电极电位予以测定分析，按照、对电极M 和N 的电位进行测定，其中，ρ表示的是均匀大地电阻率。

与此同时，借助高密度电法完成数据的收集和处理，采集工作开始前要落实完整的准备工序，提升数据的高效性，尤其是对测定的电位数值要结合地下构造分布、地下人工埋设物以及地形起伏变化等内容落实到位[1]。

（2）浅层地震反射波法方案要点。首先，要结合地震波传播的基本规律完成相应内容的确定，从而结合反射定律、斯奈尔定律以及透射定律等相关内容完成计量分析。其次，将浅层地震反射波法应用在探测深度浅以及探测对象规模小的项目中较为有效，能对弹性波速渐变等地层结构予以有效的分析和数据处理。并且，能处理地形条件较为复杂且横向结构不均匀的环境勘察工作。因此，在覆盖层厚度测定和基岩波速测定工作中应用高密度电法更加常见。最后，在应用技术体系的过程中，要确保测线布置工作满足预期，尽量垂直岩层或者是构造的基本走向，保证测线在全侧区，提升资料对比分析的可行性。也要践行多次覆盖的观测系统，打造更加完整的技术管理机制和平台[2]。

（3）探地雷达的技术应用要点

第一，在应用探地雷达技术的过程中，首先要完善参数选择机制。选取适宜的参数才能保证成像的合理性和科学性。

2 综合物探在工程勘察中的应用

本文结合案例对综合物探技术在工程地质勘察中的应用进行分析，主要是对工程中常见的富水孔洞问题、破碎带问题以及弱面地质灾害因素等进行集中的分析，从而确保能在多项试验测试的基础上完成数据控制处理流程。

2.1 案例

某测区位于山丘斜面位置，从高到低形成3 个基本的阶梯型地质结构，第一层结构接近山顶，第二层结构相较于第一层距离相差2m 到2.5m 的位置，第三层结构接近山底。被测区域表层主要是人工回填物，多数都是建筑废料，包括砖块、碎石、瓦砾等，整体质地较为疏松。下一层是黏土层、卵石层和风化壳，主要成分是中砂等。相关技术部门要在原有数据处理基础上利用综合物探模式对基岩特征以及不良工程地质作用等进行物探处理，从而确保勘探孔设置的合理性[5]。

2.2 具体应用分析

（1）测区工作准备。为了保证物探技术应用的综合效果，要从测区工作布置结构出发，依据实际工程需求按照标准化流程完成相应工作。本文主要布置了9 条高度电法测量线路、7 条浅层地震法测量线路以及15 条探地雷达测量线路，共同组成综合物探测区布置方案。全通道电法数据采集后获得基础信息，以保证高密度电法处理合理性（见图2）。

图2 数据采集

（2）测区地质条件分析。按照标准化操作要结合工区的基本地质资料和钻井资料完成地质分布结构的初步判定，工程项目区域第一层是杂土回填层、第二层是粉质黏土层、第三层是卵石层、第四层是强风化和中风化粉砂质岩层。具体介质纵波速度参数如下：①杂填土层纵波600m/s～800m/s；②卵石层纵1300m/s～1600m/s；③强风化泥岩纵波1000m/s～1200m/s；④中风化及以下泥岩纵波1400m/s～2400m/s。

依据岩层结构分析后可知，施工区域的稳定地下水主要赋存在卵石层，正是因为地层电阻率差异较大，因此，电阻率法综合物探具有一定的推广价值。为了保证技术应用的合理性，就要确保功能区介质介电常数也能为相应测序工作提供保障。①粉质黏土层相对介电常数为8～12，形成反射界面；②卵石层相对介电常数为10～15，形成反射界面；③泥岩层相对介电常数为5～7，形成反射界面。

（3）具体技术流程。

第一，高密度电法数据处理机制。主要是应用Res2dinv 软件完成资料的录入，建立分析机制，具体流程见图3。

需要注意的是，在反演计算的过程中，要结合观测数据对地下地质构造予以推断分析，尤其是对采空异常区予以特征判断，从而确保应用效果的最优化。

图4 采空异常区分析

第二，浅层地震反射波法。要按照原始数据富集-解编数据-非正常道处理-静校正-振幅均衡处理-数字滤波处理-动校正-水平叠加-时深转换的流程完成相应的操作，确保能对测区干扰波进行滤除，有效获取高质量的地震波数据。

第三，探地雷达处理机制，要依据目标体探测需求选取适宜的探地雷达，确保能兼顾分辨率和探测深度，从而有效提升相应数据管理工作的综合水平。也就是说，要在保证探测深度的同时管控分辨率，因此本案例选取的是80MHZ 组合天线进行探测，效果图见图5。

图5 80MHZ 组合天线雷达测试波形图

与此同时，要按照地质雷达资料处理软件完成滤波分析。

3 结语

总而言之，为了全面提升工程地质勘察工作的效率和水平，要合理性落实相应的管理和技术应用方案，确保综合物探技术能发挥其优势，打造更加多元化的技术模式，提升基岩分析效果，为后续开展相应工程项目提供数据支持，实现工程项目的全面进步，有利于落实经济效益的增长。