綜合物探在城市地質勘查中的應用

王文文

（河北省地礦局第九地質大隊，河北 邢臺 054000）

在城市的發展和建設過程中，開展城市地質勘查工作，具有一定的現實意義，是促進城市科學規劃和發展的重要工程。在城市發展和管理工作中，需要管理人員全面的掌握城市的基本狀況，綜合評價城市資源的承載力情況，對一些不利于城市發展的因素進行掌握，避免城市發展遭受地質災害的影響，有利于促進城市的健康和安全發展。物探方法的種類很多，包括大地電磁法、瞬變電磁法、高密度法、淺層地震反射法等等。以河北省某市尋找地面裂縫為例，談談綜合物探在城市地質中的應用，主要的技術種類分為高密度法和淺層地震反射法[1]。

1 在城市地質勘查中綜合物探方法分析

地球物理勘探方法作為地質災害調查一種常用手段，實質上是通過研究大地物理場的變化特征（物性差異），借以達到解決隱伏地裂縫、地下空洞的地質調查。城市地質物探工作主要存在以下幾個特點：工程的探測深度比較低；受到外界干擾的情況比較多；探測的精度相對比較高。在本次工作中，物探技術人員通過實際情況，主要采用了高密度電法和淺層地震反射法。

1.1 高密度電法

高密度電法主要探測地下不同的電性層的電阻率差異，集中了電剖面法和電測深法，電阻率是進行地質解釋的主要物理量。它以巖、土導電性的差異為基礎，研究人工施加穩定電流場的作用下地中傳導電流分布規律。將電剖面面探測技術和電探測技術相結合，可以有效的彌補不同探測技術應用的不足，使城市勘探工作效率和效果有所提高。由于高密度電法在項目實施過程中成本低，效率高，信息豐富，解釋方便等優點，近年來該方法先后在重大場地的工程地質調查、壩基及橋墩選址、地裂縫探測等眾多工程勘查領域取得了明顯的地質效果和顯著的社會經濟效益。

1.2 淺層地震反射法

淺層地震反射法主要是通過激發震源，地震波在不同介質體中反射后被檢波器接收，地震波屬于彈性波在不同介質中傳播速度不同，區分各個地質體和地質結構。通過人工行為，激發彈性波，并透通過傳輸功能作用于地表巖石結構中，結合具體的傳輸情況，有利于技術人員深入的分析和研究地下地質結構情況，掌握更多巖層數據和信息。

2 綜合物探技術在城市地質勘查工作的應用分析

以河北省某市尋找地面裂縫為例，談談高密度電法、淺層地震反射法在城市地質中的應用[2-4]。

2.1 在城市地質勘查中綜合物探方法分析

測區范圍內控制地層的巖性主要為第四系粘土、亞粘土、砂層等。一般情況下沿水平方向上地層沉積相對穩定，一般情況下橫向電性差異不大。

表1 物性統計表

資料顯示，黏土、亞黏土呈現低阻，電阻率一般在5Ω?m~35Ω?m；介電常數較小，變化范圍3~16，波速范圍為75mm/ns~173mm/ns；砂層呈現高阻，電阻率一般在15Ω?m~100Ω?m；介電常數較大，變化范圍25~30，波速范圍為55mm/ns~60mm/ns；各地層巖性具有較明顯的電性差異，能夠開展高密度電法、淺層地震反射法。

2.2 綜合物探方法在城市地質勘查工作中應用分析

2.2.1 高密度電法、淺層地震反射法工作原理

（1）高密度電法兼具剖面法與電測深法的效果，并具有點距小、數據采集密度大的特點，它徹底地拋棄了視電阻率的概念，將所測得的大量數據利用現代的反演技術直接反演成真電阻率剖面圖，此圖可直接用于地下巖土分布的分析和解釋，能反映巖、土體與管線的位置和走向，高密度電法測量的二維地電斷面能較直觀的反映不同性質巖、土體管線的界限情況及異常體的位置、埋深等地質信息。

（2）本次選用淺層地震反射法。反射法就是利用在地面布置炮點，通過放炮形成震源，激發能量，產生地震波；同時在測線上布置檢波點，安裝檢波器，接收信號。

在反射法測量中，當地下存在裂縫、斷層等不良地質體時，地震波發生間斷及不連續反射信號,利用該原理達到探測地面裂縫、斷層等不良地質體的目的。

2.2.2 高密度電法、淺層地震反射法工作效果

圖1 淺層地震剖面圖

圖2 高密度電法反演剖面圖

在某位置進行了淺層地震反射法和5m極距的高密度電法測量，經數據處理反演后生成淺層地震反射波剖面圖和高密度電法反演剖面圖，見圖1、圖2。圖1可看出，在12道淺層波形不連續，推斷地表裂縫向下延深約48m，裂縫寬度50cm左右；圖2可看出，電阻率由淺至深呈高－低－高的層狀分布，地表裂縫由33號電極向下延深至48m左右。

通過綜合物探工作對該區地災情況進行了解譯，地裂縫走向近東西，長度約50m，寬度約50cm，推斷向下最大延深48m，地裂縫中間向北有分支。通過實地踏勘及有關方的后續跟進，在該處發現了地面裂縫存在。這兩種物探方法在城市地質調查中發揮了重要作用，指導了城市建設的下一步工作。

3 結論

通過以上關于綜合物探技術在城市地質勘查工作的應用情況分析，我們了解到，隨著科學技術的發展，物探技術已經實現了廣泛的應用和普及，在不同的勘測工程中成為重要的技術手段，綜合物探技術的種類和技術覆蓋范圍廣泛，并在地質科學研究工作中得到了巨大的技術提升和優化，有效的提升了地質勘測工作的質量和速度。也是地質勘查工作現代化進程的表現，城市地質勘測工作中，綜合物探技術的應用優勢十分明顯，可以為相關工程解決很多實際問題，技術人員應該不斷的進行技術提升和優化，綜合物探技術的應用，為我國城市地質勘查工作的進一步發展提供重要的技術支持[5,6]。