淺談綜合物探方法在工程基礎勘探中的應用

周曉林

（貴州省地礦局102地質大隊　貴州　遵義　563000）

淺談綜合物探方法在工程基礎勘探中的應用

周曉林

（貴州省地礦局102地質大隊貴州遵義563000）

針對綜合物探方法的技術特征，分析綜合物探法的基本特征，并結合實際工程案例，對綜合物探法在工程基礎勘探中的應用方法進行討論，得出綜合物探法的具體應用措施。

綜合物探法；工程基礎勘探；應用

工程基礎勘探是工程建設中的基礎項目，其勘探質量對工程項目后期運行產生重要影響，做好工程基礎勘探的質量控制工作，在提供工程項目整體施工質量中發揮著重要作用。綜合物探方法是常見的工程基礎勘探方法，屬于一種成熟的技術形式，能為工程建設提供大量的基礎資料，保證工程順利進行。但從綜合物探方法的實際應用情況來看，受多方面因素影響，相關人員不能在工程基礎勘探中應用物探方法，留下潛在安全隱患。本文將以此為背景，對綜合物探法在工程基礎勘探中的具體應用措施進行簡單分析。

1　綜合物探法的技術特征分析

在當前工程基礎勘探中，常見的綜合物探方法主要分為以下幾種：

1.1高密度電法

高密度電阻率法的物理前提為：地下介質間的導電性存在明確差異，保證能通過差異性的電流確定地下介質的實際參數，最終獲取工程項目需要的資料。在數據分析中，高密度電法與常規電阻率計算法相一致，主要通過A、B電極向地下供電，供電過程中的電流參數計算為I，并且該電流會在M極、N極范圍內流動，電位差為ΔU，則某一記錄點的電阻率計算公式為：

在現代工程基礎勘探中，高密度電法的常見裝置為：溫納對稱四極裝置、溫納微分裝置等。

1.2淺層地震勘探法

淺層地震勘探是一種常見的工程地質勘察方法，具有高分辨率特征，能精準確定地層面、基巖起伏變化特征。在技術應用過程中，主要根據人工方法使地面產生振動，而技術人員在獲取地面振動的信息后，分析振動的傳播規律與特點，最終確定地下地質情況的活動規律。

1.3探地雷達技術

探地雷達技術又被稱為GPR技術，屬于一種對地下或物體內不可見目標體或界面進行定位的電磁技術。在技術應用過程中，主要以寬頻帶脈沖的高頻電磁波，從地面發射，通過天線等媒介將電磁波穿入地下，在經過差異性的地下地層后，電磁波會反射的地面，并且相關參數會被另一條天線接收。在電磁波傳播過程中，通過分析電磁波的傳播路徑、波形特點等，能判斷地下界面的實際結構，并根據反饋的數據進行確定，屬于一種高性能的物探技術。

1.4物探方法選取分析

從上述三種技術的應用特點來看，三種技術在應用過程中的應用特點、技術要求等存在明顯差異。現本文對三種技術的具體應用方法進行分析。

（1）高密度電法屬于電阻率法范疇，但與常規技術相比，高密度電法具有觀測精度高、數據采集量大等優點，能很好的適應工程項目基礎勘探的需求。而從技術應用來看，該技術已經被廣泛的應用在地層劃分、采空區、巖溶空洞等工程的勘探中，并收到良好的應用效果。但總體而言，高密度電法對鋪線提出較高要求，并且嚴重依賴于接地質量的高低，這在應用中要高度予以重視。

（2）淺層地震勘探技術是常見于基巖埋深勘探中的技術類型，在地質基礎看產、溶洞數據采集等項目的應用效果良好。但在應用中，淺層地震勘探技術收到震源強度的影響，并且對地形的要求質量較高，若勘探地區的地形條件較為復雜，則很難達到既定的勘探目標。

（3）地質雷達技術屬于一種高新技術，雖然該技術的勘探深度上存在劣勢，但波長的分級十分明顯，能夠通過拖動天線連續測量剖面的參數，具有強大的水平、垂直分辨能力，尤其適用于淺層、超淺層的地層勘探中。同時也有部分單位在基礎勘探中，聯合應用地質雷達技術與淺層地震勘探技術，其應用效果更好。

綜上所述，三種技術在應用上存在差異，在應用過程中需要充分認識到技術的應用特點與應用范圍，并明確其應用標準，為獲得更好的勘探效果奠定基礎。

2　工程案例分析

2.1工程案例簡介

某工程位于山丘斜坡面上，整體結構呈階梯型分布。原下層曾作為魚塘，但現已經被填平并經過壓實處理。為經濟發展需要，需要在斜坡面上建立一工廠，為保證工程順利進行，需要開展詳細的工程基礎勘探，為保證工程順利進行提供數據支撐。

2.2綜合物探技術應用分析

在物探開展之前，相關單位在綜合考慮探測地區的實際情況后，決定采用高密度電法、淺層地震勘探、地質雷達三種技術聯合應用的方法，其中高密度電法儀規格為E60M電阻率法探測儀（由吉林大學工程技術研究所研制），地質雷達型號為sir-20探地雷達，淺層地震以的型號為Miniseis工程地震儀。在相關設備準備結束后，開展工程基礎勘探工作。

2.2.1高密度電法應用

在高密度電法應用中，采取了α、β兩種電極分布的方式，電極距離為3.0m，其電性層數據特征為：①在深度為0～8m的位置，視電阻參數為（60±20）Ω·m，判斷該區域為卵石層；②深度為8～16m的位置，視電阻參數為（20±10）Ω·m，判斷該地區為強風化帶泥巖，且水含量較高；③對于深度大于18m的地區，視電阻為（35±15）Ω·m，判斷該地區為中風化帶泥巖。而從高密度電法的橫向解剖面特征來看，卵石層中間存在明顯的高阻區域，考慮其原因可能是回填過程中填入大量石料，在工程建設中要予以重視。

2.2.2淺層地震探測技術應用

該項目在應用淺層地震探測技術中，采用了規格為20kg的鐵錘震源，選取12m偏移距、2m道間距。而從探測結果可發現，在淺層地震探測技術結果中，整個地區的相軸分布連續，并且整個地區具有較強的反射能量，相鄰地層間的界限分布明顯。根據該結果，相關單位判斷：該地區內無地下洞穴、斷層現象。而在后期工程實踐中，該結論也得到了證實。

2.2.3地質雷達技術應用

該項目在應用地質雷達技術時，主要根據該地區的原有地質參數進行分析，并依次進行了35MHz、100MHz、80MHz天線的試驗（其中80HMz為開放式天線），試驗的采樣時長為200ns，相鄰測點之間的距離為1.0m。

從地質雷達所反應的結果可以發現，該地區在埋深8m左右位置，電磁波上下兩層的頻率特性開始明顯變化，其中上層介質反射能量較弱，頻率較低，而下層介質則出現較高的垂向參數，持續以大振幅的方式連續發射。根據該現象，相關單位判斷埋深8m左右位置為卵石層與強風化層的交界處。

2.3應用效果評價

該工程分別根據三種技術展開了相應的試驗分析，并得到了相應的基礎勘探結論。從工程項目的后期實踐情況來看，三種技術的基礎勘探結論都得到證實，工程質量顯著提升，說明三種技術在提高工程項目施工質量中發揮了積極的作用。

3　結束語

主要討論了淺談綜合物探方法在工程基礎勘探中應用的相關問題，并結合實際工程案例，對三種技術的應用方法進行了詳細的分析?？傮w而言，地質雷達技術、高密度電法、淺層地震探測技術在應用過程中各具特點，并且相互之間的操作要求也存在差異，在應用過程中要高度重視。同時，由于三種技術在操作與應用領域上存在明顯差異，為獲得更好的工程施工效果，可以嘗試聯合應用三種技術。而從本次研究中實際案例的應用效果來看，三種技術的聯合應用達到了既定目的，為保證工程順利進行奠定基礎，因此，三種技術聯合應用也將會是未來綜合物探法研究中的主要趨勢。

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P631

A

1673-0038（2015）44-0173-02

2015-10-4