工程地质勘查中物探方法和勘测方法的结合应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

工程地质勘查中物探方法和勘测方法的结合应用

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2020年9月下作者：曹益

[导读] 物探方法是现代工程地质勘查作业中的一种新型勘测手段。文章简单分析了物探技术在工程地质勘查中的作用，并就其同钻探技术、RS技术、瑞雷波技术以及存储技术在工程地质勘查工作中的结合应用效果进行研究，希望能够为我国地质勘查领域发展提供参考。

江西省勘察设计研究院曹益

摘要：物探方法是现代工程地质勘查作业中的一种新型勘测手段。文章简单分析了物探技术在工程地质勘查中的作用，并就其同钻探技术、RS技术、瑞雷波技术以及存储技术在工程地质勘查工作中的结合应用效果进行研究，希望能够为我国地质勘查领域发展提供参考。
关键词：工程地质勘查；物探方法；勘测方法
        引言：在现代科学技术快速发展的背景下，物探技术实现了更高层次的创新应用，各种新型设备技术被应用于实际勘探作业中，成功解决了多种工程地质勘查问题。
        1.物探技术在工程地质勘查中的作用
        物探技术是一种间接观测方法，在已知标本模型的基础上，借助物理学原理构建数学物理模型，对野外实际观测参数值进行解释，再将刨面、断面等物探成果解译为地质成果。物探技术在工程地质勘查工作中的应用，能够有效针对不同地质区域之间的物性差异进行详细探究，获取这部分物理场的实际分布情况。进行相同物质条件下的其它物理场模拟对比试验，分析其中存在的差异性内容，并对物探对象与模拟结果之间的联系进行深入分析。常见的工程地质勘查物探方法包括电阻率层析成像技术、折射波法等。由于物探技术的应用范围较为广泛，因此其操作技术原理及所用设备仪器也存在着较大差异性[1]。
        2.工程地质勘查中物探方法和勘测方法的综合应用思路
        2.1物探及钻探方法综合应用
        钻探技术被人们称为我国四大发明之后的又一伟大创新发明，古代人民为了获取水及盐等资源，对地下进行钻孔，将岩石击碎后获取地下信息。现代钻探技术主要应用于新能源开发项目中，通过对钻探岩石粉末进行化学分析，能够有效获得矿石品质、储量等方面的有效信息。利用钻探技术进行工程地质勘查作业时，需要保证井下环境的安全，确定勘查区域的可施工钻孔性，在进行后续操作。
        同物探方法相比，虽然钻探方法在测量效率、模型模拟精准度等方面都没有优势，但其勘查成本较低，且不需要工作人员具备较高的操作技术水平，在技术应用环节设备采购成本等实际因素对勘查质量影响效果有限。基于以上条件，可以发现进行物探及钻探方法在工程地质勘查中的综合应用，才是其正确发展方向。有关部门应加强物探方法的应用范围，灵活应用钻探方法，在保障测量精准度的前提下控制测量费用支出，实现钻探方法与物探方法共存模式。例如，进行煤矿资源勘查作业时，可以先使用钻探方法系统进行路面横断面水平线测量作业，再利用物探方法进行整体地理信息探测模拟，完成工程地质勘查作业[2]。
        2.2物探及RS技术综合应用
        在我国工业技术水平不断发展的背景下，利用电子设备进行工程地质勘查工作模式也逐渐被人们研究出来。在进行工程地质勘查作业时，遥感技术，即RS技术，也是常见的技术手段之一，其通过信息化手段，能够实现对工程地质信息的全方位定位，并完成物探方法的数据收集模拟工作。人们常用区别于原始的“标准度”与“分辨率”进行信号观察，一般来说，信号传递的过程是相对较为平稳的，但在细节处的不连续性表现的也比较明显，这种分辨率的特殊化是遥感技术实现信号传递的基本特征。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

利用遥感进行工程地质勘查不仅需要看到整体信号的情况，又要分辨出隐藏于信号中的细节，并且可以通过将函数持续时间缩短，来保障整体信号强度的连续性。这种通过构造持续时间很短的高频基函数和持续时间很长低频基函数，能够有效发挥遥感技术在信号传递中的作用，并且作为一种多尺度的信号交流方式，其将不同时间尺度的正交分量叠加，允许在物探模型建立环节进行信号分解处理。
         2.3物探及瑞雷波法综合应用
         瑞雷波法是有一个垂直作用于地面的冲击震源产生信号，由于有效信号和随机噪声在不同尺度上进行地质勘查信号分解时存在着不同的传递特性和表现特征，利用超声波的反射原理实现对地下资源情况进行探测。首先，将瑞雷波发送出去后，通过对不同地质勘查信号的优化分析，确定其适合的基小波，并构造相应的优化分解层次；其次，瑞雷波的重要特质就是其不仅是连续和正交的信号类型，更是支集最小的信号状态，因此在进行相应的工程地质勘查信号分析时，需要利用分解与重构算法进行计算；最后，为保证整体瑞雷波信号不发生变化，在瑞雷波变换过程中要保留所有的低频系数，也就是将不同地质层对应下的波长系数与相应的阈值λ进行比较，得到最底层信号后，经过各层高频处理，完成逆探测波变换重构，并恢复探测变换处理中的真实信号。
        同常规地质勘查技术相比，物探及瑞雷波法技术的探测手段更为多样化，可以借助重力、地磁感应、放射性技术等专业技术原理，对地质资源的反射信号进行回收，并完成信号分析工作，常应用于金属资源地址勘查工作中。实际作业环节，利用两个或两个以上的检波器，从震源开始沿垂直方向进行直线布置，地上发射的超声信号在接触到地下信息后会发射回来，完成固定频率范围内的瑞利波信号检测。经过信息变换的处理将声波信号转化为电信号，工作人员再通过对电信号的分析了解地质勘查实际情况，并依次完成物探模型构造。
         2.4物探及存储技术综合应用
         存储式勘查技术，是在电子信息技术广泛应用发展的时代背景下，用于完善工程地质勘查工作的测量方法。实际探测环节，在重力的作用下将探测仪器入到矿井中，并进行矿产储存情况勘探，以及数据回传工作。随着地下环境角度不断增大，探测仪器的自身重力难以克服摩擦阻力，需要一定的配套装置或技术进行辅助工作，保证地质勘查数据的有效录入。其操作原理是将地质勘查仪器与钻杆进行连接，并通过钻杆将探测仪器推送到地质勘查区域，保证整个仪器的电能供应，从而完成工程地质勘查工作。在无电缆控制的条件下，完成地质环境中的数据自动记录功能，整个过程中的相关数据都会被储存起来，勘查工作完成后将探测仪器进行回收，并根据仪器存储设备中的数据信息记录，进行相应的处理。根据得到的自然伽马、套管接箍、声波波列变密度曲线图等重要指标内容，帮助构建物探数字模拟模型。
        结论：综上所述，在工程地质勘查作业中，将物探方法和其它勘测方法进行综合应用，能够有效提高地质勘查效率及准确性，具有重要的现实意义。根据不同地质勘察现场的实际情况，选择相应的勘测组合应用方案，能够取得理想效果。但在实际操作环节，还存在着一定技术壁垒，需要相关技术人员不断进行深入研究，有效提高工程地质勘查作业质量。
参考文献：
[1]李昆仲,张明哲,邢爱国.雅鲁藏布江色东普沟崩滑-碎屑流过程模拟及运动特征分析[J].中国地质灾害与防治学报,2021,32(01):18-27.
[2]黄本湖.高密度电法、浅层地震法在安徽某地区地质塌陷中的应用分析[J].西部资源,2021(01):169-170+173.