物探方法在工程地質勘察中的應用探析

嚴根苗

摘 要：隨著社會的快速發展，工程地質勘察中先進技術和理論層出不窮。在現代工程地質勘察中，物探方法是應用廣泛且實用性高的方法，能有效解決工程地質中存在的問題，該方法的應用，顯著的提高了我國工程地質勘察水平。但是，為了進一步提高工程地質勘察質量和效率，應加強對物探方法的研究力度。文章以工程地質勘察概析作為切入點，分析了工程地質勘察中常應用的物探方法，以利于提高工程地質勘察質量和效率，為工程建設提供切實依據。

關鍵詞：工程地質；物探方法；勘察；任務；特點

引言

隨著經濟建設步伐的加快，我國經濟呈現高速發展趨勢，而在經濟建設過程中，工程地質勘察具有重要的作用，促進了我國經濟建設和能源資源開發，尤其是工程建設。近年來，科學技術日新月異，各種勘察方法廣泛應用于工程地質勘察中，如物探方法，這些技術的應用，大幅度提高了現代工程地質勘察水平，從而促進了工程地質勘察工作的順利進行[1]。物探方法是現代工程地質勘察中的常用方法，也是提高勘察水平的重要手段，具有準確、快速、不損傷探測等特點，所以，必須加大物探方法研究力度，從而有效促進工程地質勘察和我國經濟建設的發展。

1 工程地質勘察概析

1.1 具體任務

建筑工程建設前，需全面考慮擬建區一系列地質問題，如地基選擇、周邊地質情況、后續安全防護等，并且需要提供詳盡的工程地質資料，以利于科學合理的規劃、設計工程施工方案[2]。為保證工程地質勘察資料的科學性、實用性、合理性，在工程地質勘察中，必須做好以下任務，即：（1）概查全工區，以掌握地面地質資料、地質構造形成過程等地質情況，通過分析有利和不利因素，擇優選擇建筑擬建場地，并根據所選場地地質條件，科學合理的規劃建筑，從而有效減少施工難度、工期、建筑成本等。（2）選定建筑擬建場地后，進行詳細的地質勘察，并結合建筑物規模、類型、結構、施工方法等，制定科學合理的施工方案，方案內容需包括解決不良地質可能造成影響的措施。（3）建筑物的建設，在一定程度上會影響擬建場地和周圍地質環境，例如可能會導致地面塌陷。所以，未來確保工程施工安全、經濟，必須詳盡的預測施工時和施工后地質條件改變，并制定出有效的應對措施。

1.2 物探方法研究概述

物探是地球物理勘探的簡稱，可為資源開發與環境保護提供借鑒。隨著科學技術的快速發展，物探方法取得了巨大突破，并逐漸廣泛的應用于工程地質勘察，在一定程度上促進了我國經濟發展。鉆探取土、雙橋靜力觸探等是傳統工程地質勘察的主要方法，這些方法雖然在一定程度上促進了各個領域的發展，但若采用一種勘察方法，無法滿足工程地質勘察需求，且作用有限，需結合多種勘察方法，以提高勘察質量。近年來，我國工程建設水平不斷提高，對地質勘察要求也越來越高。作為工程建設的重要環節，工程地質勘察對工程質量具有直接的影響作用，所有必須結合物探和地質工作，切實提高工程地質勘察質量和效率[3]。一般情況下，以往通過研究分析地質資料勘察工程地質，缺乏準確的工程地質深層次資料，為確保勘察質量，并在一定程度上提高工程地質勘察水平，需采用諸多精密儀器進行勘察。

1.3 工程物探勘察特點

地質條件多變會引起物理場變化，如電場、地震波場、重力場、磁場等，采用電法、地震法、重力、磁法勘探等物探方法，可有效探測工程地質存在的問題，原因在于物探方法具有高效、準確、信息豐富、應用靈活等優點。在工程地質勘察中，物探方法的特點如下：（1）探測深度淺。在工程設計探測中，通常在淺層發生地質問題，而物探方法的探測深度也在一定范圍內，即幾米至幾十米，最深不超過百米，因此探測深度淺。（2）探測精度高。一般情況下，工程建設單位要求物探方法精度高，探測深度和地表位置不能存在較大誤差，需將誤差控制在厘米以內。（3）施工場地要求低。物探方法主要的工作內容是勘察工程地質，以及分析地質資料，這些工作通常需在幾天至十幾天內完成，而分析工程危險程度，則需在一天以內得出探測結果。

2 工程地質勘察中常應用的物探方法

2.1 電法勘探

電法勘探通常觀察觀測點深度和電阻率變化，進而分析出巖層分布規律，普遍應用于勘測較厚巖層[4]。近年來，很多城市應用了相對靈活的高密度電阻率法，該法能詳細的對地質結構進行分類，有效勘測地下管道。一般勘測方法難以分清巖層分布規律，但電法勘探可通過電極裝置勘測到大范圍巖石分布規律，并分清巖層是否水平或輕微傾斜。此外，根據供電電極間的距離差異，可勘測不同深度巖層，而且通過不同電阻率，能了解不同巖層中詳細的分布情況。目前，在實際地質勘察中，電法勘探已取得了一定效果，尤其是工程建設，而且隨著科學技術的不斷發展，電法勘探在工程地質勘察中將會充分發揮應有的作用。

2.2 地震勘探

地震勘探主要有兩種方法，即反射波法和折射波法，其原理是通過觀測反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規律，明確地下反射面或折射面的深度與地質構造形態、性質等，即利用地下介質彈性和密度差異，根據大地對地震波的響應，有效推斷地下巖層的形態和性質。與其他物探方法對比，地震勘探精度高，深度可達數十米到數十千米，而且解釋成果單一，但需要較高的成本。在覆蓋層探測中，淺層折射波法具有一定的技術優勢，能有效勘探隱伏構造、空洞等，并已取得良好的應用效果，但該方法極易受工程施工場地影響。此外，隨著科學技術的不斷發展，地震勘探分辨率逐漸提高，更加有助于精細研究地下構造，詳細了解地層構造和分布，進而為工程建設提供有價值的參考依據。

2.3 重力勘探

重力勘探是物探方法之一，指的是根據地殼各種巖體、礦體間的密度差異，通過地表變化對地質進行勘察的方法。該方法以牛頓萬有引力定律為基礎，具有受干擾小、精度高等特點，只要勘探地質體和周圍巖體的密度差異，就能利用精密儀器明確重力異常，如重力儀、扭秤等重力測量儀器。目前，重力勘探已在工程地質勘察中廣泛應用，并取得了良好的勘察效果，而且結合擬建區地質和其他相關物探資料，可有效推斷覆蓋層下的礦體性質和地質構造情況，從而為工程建設提供切實依據。但是為了確保勘察效果的科學性、準確性，應用該方法時必須全面考慮擬建區天氣、地形和振動情況。

2.4 磁法勘探

在自然界中，巖石和礦石具有一定的磁性，可產生使局部地區發生變化的磁場，即出現地磁異常現象。通過采用相應的儀器可發現和研究地磁異常，從而有效研究該地地質構造，這種方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常應用的物探方法之一，可用于勘探礦產、工程地質等，目前該勘探方法已廣泛應用于工程地質勘察，并取得了良好的地質勘察效果。在工程地質勘察中，磁法勘探的應用主要包括：進行地質構造分區，研究并確定斷裂帶、基底構造、破碎帶等；劃分各種巖土分布范圍，如沉積巖、侵入巖、噴出巖、變質巖等，并進行區域地質填圖。

3 結束語

總之，物探方法在工程地質勘察中應用，具有探測深度淺、探測精度高、施工場地要求低等特點，能切實提高我國工程地質勘察水平。目前，常應用于工程地質勘察的物探方法主要有電法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探，深入分析這些方法在工程地質勘察中的應用，能有效提高工程地質勘察水平，促進我國經濟建設發展。

參考文獻

[1]馮啉.對工程地質勘察工作的幾點探討[J].企業技術開發，2014，33（6）：166-168.

[2]李創.工程勘察中物探方法的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2009（9）：255-256.

[3]程耀榮.物探與鉆探在工程地質勘察中的具體應用[J].河南科技，2013（4）：70.

[4]王俊，雷宛，李星.綜合物探方法在工程基礎勘探中的應用[J].物探化探計算技術，2013，35（2）：215-220.