物探方法在工程地质勘查中的应用

物探方法在工程地质勘查中的应用

邱广东

内蒙古自治区地质调查研究院 内蒙古呼和浩特 010020

摘要：随着我国的快速发展，各类项目都需要具备一定的地质条件，而过去的技术已经不能反映该地区的地质状况，因此，社会对物理勘探技术的研究也越来越多，但在实际的地质勘探中，如果物探技术能够得到合理的应用，将会极大地促进项目的建设和发展，所以在进行工程地质勘查工作时要注重采用科学的勘查方法。本文是以物探技术为基础，对工程地质勘探中的应用进行论述。

关键词：物探技术；工程地质勘查；应用探讨

引言

由于我国地质条件比较复杂，勘探工作比较困难，在施工中遇到了许多问题，严重影响了人民群众的生命财产。在这样的背景下，如何利用科技手段来解决工程和地理问题，是技术人员在探索中所面临的一个问题。如果利用物探技术，技术人员可以利用设备扫描施工现场的地质状况，这样可以增强工作的效率，为国家的地理环境科学和工程建设提供有力的保证。

1.物探方法在工程地质勘查中的重要意义

当前随着社会经济和科学技术的快速发展，物探技术也已经越来越进步成熟，现如今物探技术已经被应用到了诸多领域中，并取得了良好的应用效果。就地质勘查方面而言，物探技术在其中发挥着十分重要的作用，比如在水文地质的探测过程中，就需要根据水质的导电特性和岩石所具有的电磁使用专业的物探技术。另外，在对物质灾害进行勘查设计时，也可以根据物探的数据对部分自然灾害进行有效的预防控制，从而在一定程度上避免意外发生。对于工程建设而言，物探方法的应用可以有效保证施工的安全性，并且保证竣工后工程的整体质量。从诸多工程建设实例中可以发现，物探技术在地质工程勘查中具有十分重要的现实意义。通过应用物探技术可以在很大程度上对地质灾害进行检测、预防、减灾等，其为地质勘查工作提供了十分关键的指导作用，促进了地质勘查工作质量效率的提高。另 外 ，物 探 技 术还可以在很大程度上提高决策者在工程勘查实施中的信心，通过物探技术的支持能够及时采取相应的保护措施，并在最大限度内保证预警系统的质量。由此可见，物探技术的应用对于建立公共安全保障体系，维护公共生存空间的安全具有十分重要的意义。在物探技术具体应用过程中，要重点注重物探技术的合理有效使用，只有保证物探技术应用的合理性和准确性，才能更好地保证工程地质勘查工作顺利开展，同时保证施工安全。

2.工程物探工作的特点

由于地质条件的复杂性和多变性可以引起电场、磁场、重力场等物理场发生变化，而针对这种变化可以采取地震法、磁法、放射性勘探等多种方法，在不同地质条件下进行探测。其中物探方法由于高效、速度、经济、施工便利等优点，在地质勘查中得到了广泛的应用，其所取得的探测效果也十分显著。针对工程物探工作而言，物探技术具有工程探测深度小、探测精度高、施工场地狭小等特点。一 般 来 说 ，工程设计探测的地下地质问题多为浅层，所以其探测的深度也比较小，可能最深的深度在百米左右。另外，工程的物理探测作为工程地质勘查、工程测试任务，一般物探工作都需要在一定的时间内快速完成，对于比较紧急的工程项目，则要在短时间内提供探测结果。

3.物探方法在工程地质勘查中的应用

3.1高密度电阻率法

由于以往所使用的电阻率法表现出的局限性较为明显，例如观测方式较少，并且观测点分布密度较低，无法保证最终所得结果的准确性，关于断面结构以及分布特征的获取存在局限性。为了解决传统方法的局限性，同时也为了地质勘察工作提供更加可靠的支持现阶段的实践工作中更多的使用高密度电阻率法。该方法实际应用时，采用的电极装置为α排列（温纳装置AMNB）、β排列（偶极装置ABMN）、γ排列（微分装置AMBN），或二极、三极装置等。由于采用多芯电缆实现电机和程控式多路电气转换器的链接，单次检测的检测点多达60个，在具体操作过程中，只需要按照固定的程序展开就能够达到点击排列方式、极距、测点的快速转换的效果，即使较大范围内的数据采集任务也能够高效的完成。

3.2 RTK技术的应用

RTK技术在地质勘查中的应用，可以实现对相应信息的动态化检测，具体的技术应用过程中，需在基准台上进行信号接收装置的布设，但在信息采集和获取的过程中，并非只在基准台上完成，也可以通过流动台来进行信号的接收，这些信号接收可以保障地质勘察工作的顺利开展。当接收到了相应的信息以后，专业人员需对基准台和流动台所接收到的数据加以全面对比，掌握二者之间的差值，最后利用无线来完成相应的数据传输，当这些差值信息传输到流动站以后，也就可以得到更为完整、准确的勘察数据和信息。地质勘察中，RTK是一种关键的勘察技术，在利用该技术开展勘察任务时，操作相对简单，且应用效果良好，这些优势使得其在地质勘察中得到了极为广泛的应用，未来将有着更大的应用范围和发展潜力。

3.3 GPR法

GPR即地质雷达，工作原理如下：从地面发射，将电磁波送至地面下一定深度，在接收到反射波后，依据反射波的走时、幅度及波形等属性，经过图像分析与处理，确定地下目标体所处的位置和周边环境，同时可直接获得地表介质特性、结构等高分辨率信息。GPR勘查应用的电磁波主要在106Hz～109Hz波段，通过宽频带短脉冲的形式，借助地面的发射器发送至地下，当遇到某种目标体或者是地质层面时会出现反射现象，电磁波反射至地面，雷达天线接收器会自动接收并将其传送至主机，为了将该技术手段应用于滑坡地质灾害情况获取过程中，就需要展开关于雷达信号属性和特征的分析，并围绕相关图像进行研究，具有精准探测的效果。

3.4 瞬变电磁技术的应用

瞬变电磁技术并不是一种新型的技术，在上世纪三十年代该技术就已然出现且被应用在航空组织探测中，随后在此基础上，人们逐步意识到了这一勘探技术的优势，逐步将该技术扩展到了金属矿产资源勘探、环境和工程领域。根据瞬变电磁技术的应用原理：在回线协同作用下，向地下发送脉冲电磁波一次，并在该间歇时间段内进行二次涡流场的观测，一旦地下存在有电性不均匀质体的分布，就可以在间歇时间段内及时观测到异常的二次场或者不均匀体所引起的涡流场。由于地下介质特征与传播时间存在紧密联系，在传播时间较长的情况下，顺便电磁技术对应的电磁场会受到一定程度的影响出现变化，主要变化趋势为向深部扩展出现倾斜锥面，也就是所谓的烟圈。

3.5RS技术的应用

RS技术同样属于地质勘查工作常用的基础类的质疑，主要针对能源或者是地质灾害进行勘察。作为一种信息技术，得益于信息技术的快速发展，通过使用计算机信息等方面的先进技术实现地质勘查效果，这也是该项技术的主要优势之一。RS技术是近年来兴起的新技术，是信息时代的产物，在信息技术不断发展的今天，地质勘察技术中逐步融入了关于计算机信息等方面的技术，技术的高度融合使得RS技术的优势越发明显，在水工环地质勘察中得到了越来越多的应用。当下，人们越来越重视RS技术的应用，且经由现代化技术的发展，RS形成了多源遥感的工作模式，经由该模式的应用，可以在地质勘察现场得到清晰度较高的图像，遥感图像的整体分辨率、图像质量都显著提升。

结语

总之，就工程地质勘查项目来说，不同岩性的岩层或者不同物理性的土体都会对物探方法产生一定程度的影响。所以在工程地质勘查项目的实际过程中，具体应用哪项物探手法、应该怎样应用这项物探手法以及怎样实现物探手法的联合应用，都要根据实际情况进行判断。此外，还要充分结合当地的天气情况、地壳运动情况、土体状态等客观因素来保证勘探结果的精准性，为工程地质勘查项目的设计和具体施工提供可靠的数据

参考文献

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