淺析物探在城市地質調查中的運用及重要性

郭嘉

摘 要：本文對城市地質調查中物探的運用進行研究，首先了解了物探技術的重要性，其次分析了幾種物探技術，希望能夠為相關研究以及作業施工提供可行的參考。

關鍵詞：物探；城市地質調查；運用；重要性

1 城市地質調查物探技術應用重要性

物探主要是通過目標物體與周邊介質的物理性質差異，應用地球物理原理、設備，分析之后得到的物理場，對地質構造、地下界限相關信息進行探查的現代化技術。由于城市地質條件不固定，很有可能會引發地下電場、重力場、磁場以及地熱場的變化，這時便可以使用地震法、測溫法以及重力法等展開地質探測。物探方法帶有高效性、經濟性，所獲得的信息更為豐富且準確，對探測結果有一定保證。城市地質期間，物探主要優勢主要體現在以下幾個方面：（1）破壞性小。物探技術是一種非常好的原位測試方法。它的多數操作都是在地面以上完成，對地層結構不會造成大面積的破壞。即使需要在孔中完成的部分，也僅需利用已有的鉆孔即可，對工區環境和地層結構進行了最大限度的保護。（2）探測效率高。因為物探方法在實際中都是以物理前提為依據，物探期間地質、地球物理條件、邊界特征等都會對最終的測試結論形成一定的影響，導致技術面臨局限性。此外，一些大型的重點工程地質比較復雜，使用單一形式的物探方法無法準確查明地質與工程存在的問題，這時需要使用綜合物探方法，提升物探結果地質解釋精度的同時，也可以保證分析質量。在實際應用中，小地震法、地震CT技術、聲波測試等技術有利于展開評價工作，為其提供大量數據；此外，應用高密度電法、電測深法、聯合剖面法等技術有利于提高地質穩定性，發揮高效率、經濟性等作用。

2 物探在城市地質調查中的運用

2.1高密度電阻率法

高密度電法實際上是集中電段法和電測深法。原理與普通電阻率相同。不同的是，高密度觀測點是在觀測中建立的。這是一個數組探索方法。與傳統的電阻率法相比，高密度電阻率法可以在現場信息采集裝置領域以各種形式使用。勘探中獲得不均勻電性的地質效應。織物可以完成垂直和水平的二維探測過程，它不僅反映沿水平方向的電變化，而且提供沿垂直方向的變化。高密度電阻率法可用于城市工程次生地質災害的檢測。它不僅效率高，而且成本低，分辨率高。在城市地下工程建設中，地球物理勘探變得越來越重要，許多結果可以直接用于城市工程設計。但是，地球物理技術有其局限性。在實際工作中，要合理選擇地球物理方法，使城市規劃和建設服務更好，地球物理勘探更加準確。

2.2電剖面法

電剖面法和電聲法原理上是一樣的，都是基于人工電場的地下分布法研究的基礎上廣泛使用的方法。它與電剖面法一致，研究基巖表面的波動和斷層帶的分布。有對稱四極法和接頭輪廓法。主要研究對象是沉積巖。在電氣勘探中，巖石形成的差異是電工作的物理前提（即電阻率的差異）。影響電阻率（主要是離子電導率）的主要因素是地層的水含量，并且還取決于水溶液的鹽度和水溶液的存在。如果水分散并且不連接在巖石中，則對電阻率的影響小，而互連狀態使得地層電阻率大大降低。因此，在相同的水條件下，礦化程度也是不同的電阻率，甚至更大的差異。在水電阻率高達數千萬的情況下，沉積巖，而小巖石電阻率（巖漿巖和大部分變質巖）的孔隙率和小巖石（各種泥巖）的孔隙率，磁導率低，其電阻率低。

2.3放射性測量法和地面溫度測量法

放射性測量法和地面溫度測量法在城市地質調查中加以應用，主要呈現出操作簡便、結果直觀以及準確等諸多特點，主要被應用在隱伏地質構造、地熱的勘探中。近幾年，伽瑪、氧氣測量優勢逐漸在斷層、破碎帶以及采空區等勘探中加以體現，這對于發現地下基巖裂隙水儲水構造方式有非常重要的作用。應用地面溫度測量法獲取數據主要對地下熱源體參數進行反應，在地熱勘探工作中已經實現廣泛應用，地下管線探查在地質調查中也獲得了顯著的成效。

2.4地質雷達法

地質雷達是近十幾年來新發展起來的新的物探技術，是一種利用高頻脈沖電磁波探測地下地質結構與特征的的電磁波探測技術，它采用一對天線進行工作，發射天線向地下介質發射高頻、寬頻帶脈沖電磁波，電磁波在地下介質傳播過程中遇到電磁性差異分界面時發生反射和透射，通過分析反射波的旅行時間、頻率和振幅等參數，推斷介質內部的結構和目標物的埋藏深度及形態。地質雷達具有分辨能力強、判譯精度高，一般不受高阻屏蔽及水平層、各向異性的影響。它對探查淺部介質體，如地下空洞、管線位置、覆蓋層厚度等的效果尤佳，因此廣泛應用于城市地質調查。圖3為應用地質雷達進行混凝土橋洞探測的實例，圖中紅色框出現在強反射信號，表現為多個開口向下的曲線，經開挖在埋深約1.5m處揭露到地下橋洞。

2.5淺層地震法

地面探測期間，一般是應用淺層地震法，該方法的勘探精度高，且最終探測的效果更好。淺層反射法分辨力與探測精度相對較高，在地面探測中應用有非常好的效果，缺陷在于成本高。淺層折射法主要被應用于覆蓋層探測，隱伏構造、空洞、考古探查等領域也有成功的應用，然而施工場地因素的影響較為明顯。直達波法、透射波法主要用于波速測試，針對測試條件有非常強的依賴性。彈性波CT技術已經成為施工場地動力學探究過程中最具價值的參考數據。瑞雷波法在原位測試和淺層勘探中有非常普遍的應用，且其中包含豐富的瞬態方法，設備比較輕便，在施工中應用也更加靈活。瑞雷波法對于淺層分辨力非常高，淺層反射法、瞬態瑞雷波法在常規淺層地震法中應用最為普遍，在實踐中了解到這兩種方法對于淺層反映能力存在一定的差異性。為了對淺層地震法探測效果進行保證，針對消除、壓制、削弱震動干擾等需要展開深入研究。

結語

綜上所述，在城市地質調查中應用物探技術，是符合城市發展需求的重要手段，使地質信息更為準確，為今后城市經濟發展以及建筑行業發展提供支持。

參考文獻

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