論物探方法在工程地質勘察中的應用

張宇文

江西省煤田地質勘察研究院

論物探方法在工程地質勘察中的應用

張宇文

江西省煤田地質勘察研究院

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。鑒于此，本文主要針對物探方法在工程地質勘察中的應用來進行分析與闡述。

物探方法；工程地質勘察；應用

1、物探技術概述

工程物探技術是以地下巖土層(或地質體)的物性差異為基礎，通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質體的空間展布范圍(大小﹑形狀﹑埋深等)并測定巖土體的物性參數，達到解決地質問題的一種物理勘探方法。該技術有以下4個特點：(1)勘察采用了鉆探﹑室內測試﹑高密度電法﹑地質雷達﹑鉆孔聲波測試﹑電磁波CT﹑數字鉆孔攝像等多項工程手段相結合，對查明巖溶裂隙發育強烈﹑有多種巖體軟弱破碎帶﹑地質條件較為復雜的地質體是完全可行的，其精度可完全滿足勘察要求。(2)各種工程物探技術都有它的適用性與局限性，應根據被探測的目的層或目的物的埋深﹑規模及其與周邊介質的物性差異，合理地選擇一種或幾種有效的工程物探方法。(3)正式開展工程物探工作之前，應認真做好前期試驗工作，認真對比研究，選擇采集方案和最佳的采集裝置，這是保證勘探成果質量的前提條件。(4)工程物探成果應該通過與鉆探﹑原位測試﹑試驗成果進行對比﹑驗證，并建立相對應的經驗關系，從而建立起一系列定量分析﹑判斷標準，使工程物探技術和成果更好地應用于巖土工程專業。

2、工程地質勘察的重要性

通過地質勘察，可以為建筑工程提供相應的項目資料，因而此項工作有著非凡的重要性。一般而言，此項工作由三個過程組成，第一為選址勘察，第二為初步勘察，第三為仔細勘察，地質條件不一樣，也就需要不同的步驟，簡單的構造需要的步驟相對簡單，復雜的構造需要的步驟相對復雜。就選址勘察而言，是大型建筑工程必然的階段，如此，可以判定場地和建設項目是否對應。一般而言，選址勘察需要先就工程的地質實際進行搜集，然后結合資料再研究地質條件實際，如此才能將合適場地選定出來進而進行之后的勘察。就初步勘察而言，指的是場地選定之后所做的勘察，通過這項工作能夠對場地的穩定性實際進行判斷，從而對建筑分布進行設計，并且在這個工程中論證一些不良地質現象工程的防治工作。就詳細勘察而言，其目的是針對設計施工圖需要資料而必然選擇的工作。

3、物探方法在工程地質勘察中的應用

3.1 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。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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

總之，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。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]張玉良.論物探方法在工程地質勘察中的應用[J].中外企業家.

[2]蘇黎,杜宇,朱冰.淺談工程物探在地質勘察中的應用[J].科技與企業.

[3]嚴根苗.物探方法在工程地質勘察中的應用探析[J].科技創新與應用.