物探方法在工程地質勘查中的應用

楊 翼

（中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

在現代化的礦山工程建設中，我國增加了中大型礦山地質物探建設的工程項目數量。地質物探是一個礦山工程建設發展的重要環節之一。我國礦山工程建設的水平在快速提高，同時，工程項目對地質勘查要求越加嚴格，也是工程地質勘查當中的重要環節，對工程質量產生很大影響。物探工作和地質工作緊密聯系到一起，這樣才能保證地質物探工作的順利完成，也是對地質工作方式的擴展，傳統的地質工作方法是通過對地質資料的研究來進行勘查，但對地質深層次的參考數據分析不夠精準，這就需要利用精密儀器來進行勘測，保證地質的勘測質量，提高整體地質勘測水平。隨著近幾年來科學技術的大力發展，給物探方法在工程地質勘查中的應用帶來了理論知識和實際操作規范[1]。

1 工程地質和物探技術二者之間的關系

實際上，物探技術就是地球物理勘探技術的簡稱。這項技術主要被廣泛應用于工程勘查，環境勘查和資源勘查。傳統的工程地質勘查方法主要包括雙橋靜力觸探法，標準貫入實驗和鉆探等方法。這三種工程地質勘查方法分別對應了上述三種工程地質勘查類型項目。也就是說這三種工程地質勘查方法之間的應用范圍是不同的，應用技術和應用手段也存在著一定的差別。所以在應用這三種地質勘探方法的時候，必須要結合項目工程的實際情況來進行選擇和分析。實際上，隨著我國近幾年社會經濟的快速發展，我國工程地質勘探項目的建設數量越來越多，涉及到的工程地質勘探類型也愈來愈加豐富。工程數量的增多并不意味著工程質量的下降，反而正是由于工程地質勘探項目數量的增加，對于每一項工程地質勘探項目質量的要求也越來越高。質量其實是一項工程項目建設的基本內容，只有對工程質量進行保障，才能夠保證工程地質勘查項目的可持續發展。談到物探方法與工程地質勘查二者之間的關系，實際上他們是相輔相成的。例如，在傳統的地質勘查項目中，如果要想獲得地質信息，就必須要使用鉆探技術對地質體進行勘查。但是，這項工作并沒有說起來那么簡單，所以在實際操作過程中會結合其他兩種工程地質勘探方式進行聯合應用，采取適宜的物探設備對傳統的單項勘探方式的不足進行一定程度的彌補，從而提升工程地質勘查方式的可靠性，也提升了物探方法在工程地質勘查中的實際應用質量。現代工程地質勘查項目中比較常用的幾種物探方法，包括電法勘探法，電剖面法，地震勘探法，探地雷達法，重力勘探法等等。工程地質勘查的手段有很多，但是以上提到的幾種手段是優勢大于劣勢的幾種手段，他們也會受到現實因素的影響，也會有觸及不到的環節，但是相對來說其勘探結果比較精準、操作手法也較為簡單。所以被列為現代工程地質勘查中最為常用的幾種勘查手段。在下文中會對其中三種物探方法進行詳細的解釋說明[2]。

2 物探方法在工程地質勘查中的應用

（1）電法勘探法。這項電法勘探技術是物探方法范圍內在工程地質勘查中經常應用的一種勘查技術。其使用過程在確定工程地質勘查的觀測點后，對工程地質的深度以及電阻變化進行勘查。根據供電電極之間的距離以及勘查到的電阻率的差異數據，從而準確的勘探到工程地質項目中需要被偵測的巖層深度，從而還可以推算出巖層分布的位置及規律。所以一般情況下電法勘探法會被應用于深度較大、巖層分布較為復雜的巖層勘探工程中。

（2）電剖面法。電剖面法技術一般會被應用于工程地質勘查中的人工電場勘探項目。電剖面法可以對工程地質的基巖面起伏規律和斷裂帶的分布規律進行準確的探索和勘查。在應用過程中，可以將電剖面法與電測深法進行有機結合，聯合應用于基巖面起伏規律的勘探。

所以這種電剖面法也被稱為聯合剖面法或者對稱四極法，主要應用于沉積巖勘探項目中。在實際應用中，電剖面法所具備的物理性質可以支持其勘查到不同巖層的電性特征。但是一般情況下巖層中的含水率是影響電阻率的關鍵因素之一。除此之外，電阻率還會受到水溶液以及水溶液礦化程度等不同因素的影響。所以，假設巖石中的水呈現的是分散狀態或者是不連貫狀態，那么他對于電剖面在勘探過程中電阻率的影響就會較小，但是如果水呈現連貫狀態或者呈現片狀、面狀等形式存在的情況下，對于電阻率的影響就會較大。水溶液礦化程度對于電阻率的影響體現于如果巖石的含水率和含水狀態是相同的，但是其不同的礦化程度也會造成電阻率數據有所差異[3]。

（3）重力勘探法。重力勘探技術的應用原理在于組成地殼結構的各類巖體的礦體密度是不同的，同時會產生較大的差異性，所以會造成重力變化。根據這個原理就產生了重力勘探技術。這項技術誕生的基礎設定是以牛頓萬有引力為科學依據的。隨著科學技術的不斷發展，重力勘探法在現今工程地質勘查任務中所做出的突出貢獻和所測量的結果精確度更高。重力勘探法被帶上了更大的舞臺。這種勘探方式的應用優勢在于對擬定工程項目建設區域進行勘查的過程中，可以將重力勘探的結果與其他工程地質物探資料進行有效整合和對比，從而推斷出更有效的工程地質勘探數據。那么在這種情況下，工程地質勘查所屬區域覆蓋層以下的礦體分布情況以及礦體性質都能夠得到有效推斷。最終通過重力勘探法進行勘查的結果是一份完整準確的工程地質結構以及分布區域詳情，為后續的工程地質勘查工作節省了很多的時間。同時，重力勘探技術也能夠反過頭來為工程勘查項目設計方案和施工方案的制定進行校對和確認，并且為設計工作提供詳細且有力地依據。隨著重力勘探法的不斷完善，越來越多的工程地質勘查項目會應用重力勘探技術這項勘查手段[4]。

3 結語

本文結合物探方法與工程地質勘查二者之間的關系，簡單敘述了在現代工程地質勘查中最為常用的幾種物探方法。從物探方法的起源、科學依據、缺陷優勢特點等角度切入，分別闡述了這幾種物探方法的應用范圍。隨著科學技術的不斷發展，傳統的物探方法得到了顯著的提升和完善。就工程地質勘查項目來說，不同巖性的巖層或者不同物理性的土體都會對物探方法產生一定程度的影響。所以在工程地質勘查項目的實際過程中，具體應用哪項物探手法、應該怎樣應用這項物探手法以及怎樣實現物探手法的聯合應用，都要根據實際情況進行判斷。此外，還要充分結合當地的天氣情況、地殼運動情況、土體狀態等客觀因素來保證勘探結果的精準性，為工程地質勘查項目的設計和具體施工提供可靠的數據。