地质勘察中工程物探技术应用
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时间：2017-10-07
1 地质勘察中物探过程及特点
1.1 工程地质勘察物探过程
工程施工期前都需要充分考虑到建区方面的地质问题，像四周地质情况、地基选址及后续安全防护等。同时，还必须由此收集详细工程地质资料，并在此基础上实施科学化的设计规划方案。并且为了能够切实保障工程地质勘查的材料的科学、合理及实用性，就应当在实际的工程勘察当中，切实做好以下方面的工作内容：（1）全面审查工区，据此来充分掌握相应的地质资料、具体构成及形成过程等地质类情况。同时还应当对其中存在的不利及有利因素进行深入分析，优化选择其中的建筑来拟建施工场地，并结合场地方面的地质条件来进行建筑的科学规划设计，由此实现对施工工期、成本的有效控制[1]。（2）拟建场地选定完成后，应当据此来实施更为详尽的地质勘察举措，充分结合建筑本身的类型、规模、施工方法及结构等来制定出科学合理化的方案，其中应包含对不良地质影响加以解决的重要举措。（3）通常建筑物的施工都将在某种程度上直接对四周地质环境及拟建场地造成影响，所以为了保障工程施工的安全、经济性，就必须全面、深入预测施工前后的地质条件改善情况，并在此基础上制定针对的应对举措。
1.2 工程地质勘查物探方法
近年来，在工程地质勘探方面，所能采用的物探方法获得了重大的突破，并开始广泛的运用在工程地质勘查工作当中。且直接在某种程度上促进了我国经济的飞速发展。以往传统的物探方法主要是钻探取土、双桥静力触探等，此类方法过于陈旧，难以切实有效的满足工程地质勘查的需求，且所具备的作用极为有限，必须结合多种勘查方式来实现勘查质量的提升。近几年，国内工程建设水平持续攀升，对地质勘查提出了更高要求。在实际勘查工作当中，都必须充分结合相应的物探操作来进行，以提高勘查质量及效率，而要切实提高地质勘查的水平，就必须配合多种精密仪器来实施勘查操作。
1.3 工程地质勘察物探特点
工程地质勘察物探技术的特点具体表现为以下方面：（1）针对地质的深浅度进行探测，具体是在工程设计探测工作当中，针对浅层地质容易产生问题加以解决。不过，所采用的物探方法，其进行探测的深度通常都需控制在某个范围当中，也即是控制在几米到几十米的范围内，深度不可直接超过百米以上，所以进行探测的深度相对较浅。（2）较高的探测精度，通常情况下，相应的工程建设单位方都会对物探方法的精度提出更高的要求，并且要求所进行探测工作的深度与地表的实际位置，不可存在更为明显的误差，必须在此基础上将其误差值有效的控制在厘米的范围。（3）较低的施工场地要求，通常物探工作的内容是针对工程地质实施勘察，并做好对地质材料的深度分析。然而此类工作的开展，一般都至少要几天乃至十几天才能真正完成，并且其工程的危险程度高，因此必须在1天范围内得出相应的检测结果。
2 地质勘察中工程物探技术应用
2.1 高密度电法探测技术
该种探测技术也被称为高密度电阻率技术，属于在常规电法基础上衍生出的全新地质勘察技术类型。这项技术本身是通过对岩土介质当中的现存差异，并在具体勘察当中，专门由工作人员借助相应的勘察地点来进行电场施加。然后借助所检测的传导电流变化与分布的情况，判定岩土本身的性质。通常较高密度的电阻率技术能够准确的测量装置本身的大小、位置及排列情况等，还可充分借助对地下电流分布实施监测的情况来深入探测地面电场本身变化规律，从而精準的计算出地表电阻率，最终由电阻率规律来判定岩土本身性质[2]。
以采用物探技术找水实例展开论述：针对某个区域内地层进行地质勘察，发现该地质层相对来说较为简单，并且其表层具体表现为第四系。并且其基岩也主要是由二叠系老山段砂岩与泥岩以及常夹煤层组合而成。所采用的主要物探找水方式是在实际地形和其他障碍地形基础上来进行，具体在东西、南北两个方向进行高密度电法剖面布置，并设定其电极数为120根，其点距需控制在3m的范围。具体的测量当中，针对电性的测量结果主要是南北向剖面基岩相对均匀的电性，并显示无异常情况；东西向剖面产生异常时，主要处于100-160桩号的基岩内部，将呈现出相对低阻异常区域。其电阻率小于150Ω，其中m表示第四系基本状况；当电阻值高达600Ω时，m以上则均为基岩。由此可推断出基岩构造裂隙的含水情况或者地层中所夹薄煤层，引发的基岩区产生相应的相对低阻异常状况。
2.2 浅层分辨反射波勘探技术
该项技术主要是通过多种不同类型的介质波来收集不同类型的阻抗差异。也即是当其反射波直接进入地下介质当中后，将由此产生明显的改善。特别是当其反射波直接遭遇较大介质时，其必然将大幅度的控制和降低其反射波的振幅。然后可充分结合现有的材料来针对波幅实施深入计算与分析，由此最终明确不同层次的反射层。不过当反射波往下传送时，也会产生相应的反射波，而这些反射波则能够迅速的被专业勘察仪器收纳并记录再案。在其经过多种不同介质时，反射波本身的传播途径将由此产生多种程度类型的变化。最后针对此类变化可以准确的判定出岩土本身的性质。
2.3 磁法勘探技术
一般自然的岩土矿石本身都具有相应的磁性，其所具备的磁性能够有效的促使局部地区产生相应变化的磁场，从而直接产生地磁异常情况。借助相关仪器能够直接发现和收集到地磁本身的异常情况。然后在此基础上针对地质构造进行研究，这种研究的方式也被磁法勘探技术，属于物探技术当中较为常用的技术类型。该项技术被广泛的运用在工程地质勘察工作方面，并且由此取得了非常良好的勘察效果[3]。在实际的工程地质勘察中，磁法勘探技术的运用，主要是所要勘探的地质实施分区处理，深入研究区域地质，明确其断裂带情况，包含基地构造、破碎带等。同时还需明确划分其多种岩土的分布范围，并制作区域地质填图。
1.1 工程地质勘察物探过程
工程施工期前都需要充分考虑到建区方面的地质问题，像四周地质情况、地基选址及后续安全防护等。同时，还必须由此收集详细工程地质资料，并在此基础上实施科学化的设计规划方案。并且为了能够切实保障工程地质勘查的材料的科学、合理及实用性，就应当在实际的工程勘察当中，切实做好以下方面的工作内容：（1）全面审查工区，据此来充分掌握相应的地质资料、具体构成及形成过程等地质类情况。同时还应当对其中存在的不利及有利因素进行深入分析，优化选择其中的建筑来拟建施工场地，并结合场地方面的地质条件来进行建筑的科学规划设计，由此实现对施工工期、成本的有效控制[1]。（2）拟建场地选定完成后，应当据此来实施更为详尽的地质勘察举措，充分结合建筑本身的类型、规模、施工方法及结构等来制定出科学合理化的方案，其中应包含对不良地质影响加以解决的重要举措。（3）通常建筑物的施工都将在某种程度上直接对四周地质环境及拟建场地造成影响，所以为了保障工程施工的安全、经济性，就必须全面、深入预测施工前后的地质条件改善情况，并在此基础上制定针对的应对举措。
1.2 工程地质勘查物探方法
近年来，在工程地质勘探方面，所能采用的物探方法获得了重大的突破，并开始广泛的运用在工程地质勘查工作当中。且直接在某种程度上促进了我国经济的飞速发展。以往传统的物探方法主要是钻探取土、双桥静力触探等，此类方法过于陈旧，难以切实有效的满足工程地质勘查的需求，且所具备的作用极为有限，必须结合多种勘查方式来实现勘查质量的提升。近几年，国内工程建设水平持续攀升，对地质勘查提出了更高要求。在实际勘查工作当中，都必须充分结合相应的物探操作来进行，以提高勘查质量及效率，而要切实提高地质勘查的水平，就必须配合多种精密仪器来实施勘查操作。
1.3 工程地质勘察物探特点
工程地质勘察物探技术的特点具体表现为以下方面：（1）针对地质的深浅度进行探测，具体是在工程设计探测工作当中，针对浅层地质容易产生问题加以解决。不过，所采用的物探方法，其进行探测的深度通常都需控制在某个范围当中，也即是控制在几米到几十米的范围内，深度不可直接超过百米以上，所以进行探测的深度相对较浅。（2）较高的探测精度，通常情况下，相应的工程建设单位方都会对物探方法的精度提出更高的要求，并且要求所进行探测工作的深度与地表的实际位置，不可存在更为明显的误差，必须在此基础上将其误差值有效的控制在厘米的范围。（3）较低的施工场地要求，通常物探工作的内容是针对工程地质实施勘察，并做好对地质材料的深度分析。然而此类工作的开展，一般都至少要几天乃至十几天才能真正完成，并且其工程的危险程度高，因此必须在1天范围内得出相应的检测结果。
2 地质勘察中工程物探技术应用
2.1 高密度电法探测技术
该种探测技术也被称为高密度电阻率技术，属于在常规电法基础上衍生出的全新地质勘察技术类型。这项技术本身是通过对岩土介质当中的现存差异，并在具体勘察当中，专门由工作人员借助相应的勘察地点来进行电场施加。然后借助所检测的传导电流变化与分布的情况，判定岩土本身的性质。通常较高密度的电阻率技术能够准确的测量装置本身的大小、位置及排列情况等，还可充分借助对地下电流分布实施监测的情况来深入探测地面电场本身变化规律，从而精準的计算出地表电阻率，最终由电阻率规律来判定岩土本身性质[2]。
以采用物探技术找水实例展开论述：针对某个区域内地层进行地质勘察，发现该地质层相对来说较为简单，并且其表层具体表现为第四系。并且其基岩也主要是由二叠系老山段砂岩与泥岩以及常夹煤层组合而成。所采用的主要物探找水方式是在实际地形和其他障碍地形基础上来进行，具体在东西、南北两个方向进行高密度电法剖面布置，并设定其电极数为120根，其点距需控制在3m的范围。具体的测量当中，针对电性的测量结果主要是南北向剖面基岩相对均匀的电性，并显示无异常情况；东西向剖面产生异常时，主要处于100-160桩号的基岩内部，将呈现出相对低阻异常区域。其电阻率小于150Ω，其中m表示第四系基本状况；当电阻值高达600Ω时，m以上则均为基岩。由此可推断出基岩构造裂隙的含水情况或者地层中所夹薄煤层，引发的基岩区产生相应的相对低阻异常状况。
2.2 浅层分辨反射波勘探技术
该项技术主要是通过多种不同类型的介质波来收集不同类型的阻抗差异。也即是当其反射波直接进入地下介质当中后，将由此产生明显的改善。特别是当其反射波直接遭遇较大介质时，其必然将大幅度的控制和降低其反射波的振幅。然后可充分结合现有的材料来针对波幅实施深入计算与分析，由此最终明确不同层次的反射层。不过当反射波往下传送时，也会产生相应的反射波，而这些反射波则能够迅速的被专业勘察仪器收纳并记录再案。在其经过多种不同介质时，反射波本身的传播途径将由此产生多种程度类型的变化。最后针对此类变化可以准确的判定出岩土本身的性质。
2.3 磁法勘探技术
一般自然的岩土矿石本身都具有相应的磁性，其所具备的磁性能够有效的促使局部地区产生相应变化的磁场，从而直接产生地磁异常情况。借助相关仪器能够直接发现和收集到地磁本身的异常情况。然后在此基础上针对地质构造进行研究，这种研究的方式也被磁法勘探技术，属于物探技术当中较为常用的技术类型。该项技术被广泛的运用在工程地质勘察工作方面，并且由此取得了非常良好的勘察效果[3]。在实际的工程地质勘察中，磁法勘探技术的运用，主要是所要勘探的地质实施分区处理，深入研究区域地质，明确其断裂带情况，包含基地构造、破碎带等。同时还需明确划分其多种岩土的分布范围，并制作区域地质填图。
2.4 地震勘探技术
地震勘探的方式具体可划分为两种，也即是折射波法及反射波法两种。这两种方式的原理主要是依据所观察的反射波与折射波的时间场沿侧线方向时空布局规律。由此来对反射面与折射面深度和地质结构加以明确。主要可通过地下介质的密度和弹性差异，借助大地对地震波的相应程度来推断地下岩层的性质与形态。与其他类型的物探方式相对比，发现地震勘探技术其优势非常明显，所进行勘探工作的精度明显更高，其探测的深度可以达到数十千米的深度。并且其本身的解释成果较为单一，但是整个过程需要较高的成本来维持。如果科学技术不断进步，地震勘探技术的分辨率被不断提升，促使地下构造研究越来越精细化，对与地质地层的分布构造掌握起来越来越详细，真正为工程建设的发展作出相应的贡献。
2.5 重力勘探技术
重力勘探主要指结合相应的地壳矿体、岩体的密度差异性，并观察地表变化情况，由此实现对地质准确勘查的目标。这种勘探技术主要是以牛顿万有引力定律作为其重要基础，本身具备受干扰小，精度较高的特点，只需充分掌握勘探地质体与四周岩体间的密度差异，即可采用相应的精密仪器来对其重力异常情况加以明确。目前，在工程地质勘查当中，重力勘探技术的应用较为广泛，并且至今取得了较为显著的勘查效果，且充分结合拟建区内地质与其他相应物探资料，能够准确的推断出覆盖层下矿体本身性质与地质构造等，由此为工程建设提高重要依据。
3 结束语
综上所述，工程物探技术在地质勘察构造当中非常重要，近几年科技技术不断进步，促使物探技术得以不断翻新，各项物探技术所具备的的优势与侧重大大为不同，极大的提升了我国工程地质勘察构造的质量水平。不过，需注意在实际物探技术选择当中，要坚持科学合理化原则，要切实保障工程地质勘察工作的稳步进行。
参考文献：
[1]杨富治，陶礼春，张锡忠.工程物探技术在岩土工程勘察中的应用[J].资源信息與工程，2016（03）：111+113.
[2]张玉良.论物探方法在工程地质勘察中的应用[J].中外企业家，2015（06）：204-205.
[3]苏黎，杜宇，朱冰.浅谈工程物探在地质勘察中的应用[J].科技与企业，2014（10）：244+246.
[4]严根苗.物探方法在工程地质勘察中的应用探析[J].科技创新与应用，2014（27）：287.
地震勘探的方式具体可划分为两种，也即是折射波法及反射波法两种。这两种方式的原理主要是依据所观察的反射波与折射波的时间场沿侧线方向时空布局规律。由此来对反射面与折射面深度和地质结构加以明确。主要可通过地下介质的密度和弹性差异，借助大地对地震波的相应程度来推断地下岩层的性质与形态。与其他类型的物探方式相对比，发现地震勘探技术其优势非常明显，所进行勘探工作的精度明显更高，其探测的深度可以达到数十千米的深度。并且其本身的解释成果较为单一，但是整个过程需要较高的成本来维持。如果科学技术不断进步，地震勘探技术的分辨率被不断提升，促使地下构造研究越来越精细化，对与地质地层的分布构造掌握起来越来越详细，真正为工程建设的发展作出相应的贡献。
2.5 重力勘探技术
重力勘探主要指结合相应的地壳矿体、岩体的密度差异性，并观察地表变化情况，由此实现对地质准确勘查的目标。这种勘探技术主要是以牛顿万有引力定律作为其重要基础，本身具备受干扰小，精度较高的特点，只需充分掌握勘探地质体与四周岩体间的密度差异，即可采用相应的精密仪器来对其重力异常情况加以明确。目前，在工程地质勘查当中，重力勘探技术的应用较为广泛，并且至今取得了较为显著的勘查效果，且充分结合拟建区内地质与其他相应物探资料，能够准确的推断出覆盖层下矿体本身性质与地质构造等，由此为工程建设提高重要依据。
3 结束语
综上所述，工程物探技术在地质勘察构造当中非常重要，近几年科技技术不断进步，促使物探技术得以不断翻新，各项物探技术所具备的的优势与侧重大大为不同，极大的提升了我国工程地质勘察构造的质量水平。不过，需注意在实际物探技术选择当中，要坚持科学合理化原则，要切实保障工程地质勘察工作的稳步进行。
参考文献：
[1]杨富治，陶礼春，张锡忠.工程物探技术在岩土工程勘察中的应用[J].资源信息與工程，2016（03）：111+113.
[2]张玉良.论物探方法在工程地质勘察中的应用[J].中外企业家，2015（06）：204-205.
[3]苏黎，杜宇，朱冰.浅谈工程物探在地质勘察中的应用[J].科技与企业，2014（10）：244+246.
[4]严根苗.物探方法在工程地质勘察中的应用探析[J].科技创新与应用，2014（27）：287.
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