物探技术在工程地质勘查中的应用研究 尚文彦 赵锦 张金柱

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:尚文彦 赵锦 张金柱
[导读] 经济社会的发展,有效推动了科学技术的发展,且不同技术所发挥的优势和作用不同,最具代表性的是物探技术,其在工程地质勘查中得到了广泛应用

        陕西天地地质有限责任公司  陕西省西安市  710054
        摘要:经济社会的发展,有效推动了科学技术的发展,且不同技术所发挥的优势和作用不同,最具代表性的是物探技术,其在工程地质勘查中得到了广泛应用,可以有效提高工程地质勘查效率。在工程地质勘查中,要结合实际情况来对物探技术给予科学、合理选择,以此来充分发挥物探技术的优势。本文将会对工程地质勘查中常用的物探技术给予介绍。
        关键词:工程地质勘查;物探技术;应用


        基于市场经济体系下,有效推动了各行各业的发展,尤其是工程建设行业。在进行工程建设时,要按照要求做好工程地质勘查工作,以确保后续工程设计和施工的有效性。随着人类活动范围的不断扩大,涌现出了许多新的建筑形式,而且也是人类活动和自然环境间的作用和影响发生改变,此时就需要地质工作者合理选择物探技术,以期做好工程地质勘查工作,进而提高工程施工效率和质量。
        1.物探技术特点
        这里所提及到的物探技术又被称之为地球物理勘探技术,其一般在我国环境保护工程和资源开发工程中得到了广泛应用。如今,随着科学技术的发展,该技术优势越发明显,并通过进一步创新和优化后,取得了比较理想的应用效果。在工程地质勘查中,物探技术具有非常明显的应用价值,其可以借助精密、先进的仪器,来确保勘查工作的整体效果。实际上,在工程地质勘查领域中,物探技术具有如下几个方面的特点:(1)该技术具有比较小的探测深度,探测深度小于100米,因此在实际工作中要开展行之有效的浅层地表探测工作,以此来满足工程浅深度探测要求;(2)物探技术具有极高的精准度。在工程地质勘查中,要借助物探技术来控制地表位置和探测深度间的误差,而且还可以提高其精准度;(3)在施工现场,物探技术对场地要求并不太严格,且适用范围比较宽,可以在较短时间内全面深入的研究工程地质资料,不仅省时省力,而且还可以提高工程地质勘查效率。
        2.在工程地质勘查中物探技术应用效果
        2.1磁法勘探技术
        在工程地质勘查中,磁法勘探一般是指对勘探对象磁性差异诱发的磁异常来进行观测和分析,并通过对勘探数据的分析来确定勘探分布区域和对象种类的地球物理勘探技术。在进行工程地质勘查时,要合理选择高精度磁力探测仪,并按照要求在地面安装测网,以便对地壳中磁力异常区域数据给予有效收集和监测,从而达到预期的勘查效果。通常情况下,测网上的测线和测点均需要平行且等距分布排列,而且在正式测量前,要合理确定地磁场异常的起测点,并检测工区内各点的总磁场大小,为了确保各测点数据的准确性,需要进行反复测量后取其平均值。在磁法勘探结束后,要通过实地复测和数学计算的方式来对数据进行修正,达到消除干扰、高度误差和零点偏移的目的,以确保磁场分布信息可以在等值线剖面图和等高线图上给予直观呈现,进而有效判断磁性体在地底下的埋深、产状、形态等信息。由于铁矿石磁性比较强,可以非常清楚的与其他矿物区分开,此时可以借助磁法勘探技术来准确判断铁矿的基本状态和位置。此外,磁法勘探技术不会局限于其他地质勘探方法,而且在实际勘探过程中,不需要架设大量的电线和电缆,通过手持GPS设备和便捷式磁法探测仪就可以获得所需的数据,并使勘探数据以数字化的方式呈现出来,进而有效提高工程地质勘查效果。
        2.2电法勘探技术
        在对工程地质下方岩层进行勘查时,可以借助电法勘探技术来了解和掌握岩层电阻率的变化规律,其在岩性变化比较明显的地区得到广泛应用,不仅能够准确获取岩性变化信息,而且还可以了解和掌握覆盖层的基本厚度数据。在城市管道工程施工过程中,由于水平岩层电阻率存在一定的差异,加之岩层倾角比较大,增加了岩层解译的工作难度,此时可以通过电法勘探技术来给予解决解决。


通常情况下,工程地质勘查的目的是了解和掌握周围物质与目的层间存在的物性差异,并借助相关的电极装置来实现对视电阻率异常分布规律的了解和掌握,以此来准确掌握地下地质体电性特征。如果地层既不均质又不同性时,获取的电阻率属于非真电阻率,即所谓的视电阻率。在电法勘探过程中,供电电极间距的不同也会获取不同深度的视电阻率,以此来了解和掌握其物性变化。例如,某工程区域表层为第四系,基岩涵盖了二叠系的砂岩、泥岩及夹煤层,在工程地质勘查中,要结合工程实际地形特点,来确定电法剖面位置,测量点距离小于3m,电极数量设计为120根,由此得到的测量结果是南北向测量剖面较为均匀,且电性相对稳定,未出现异常情况。而东西向剖面电性存在明显的异常,由此可反映基岩裂隙中存在地下水。
        2.3反射波勘查技术
        在工程地质勘查中,反射波勘查技术一般是因为不同类型物质对波的反射不同,如果向地下介质发送反射波时,可能会因为介质变化而导致反射波振幅发生改变,尤其是介质的阻抗较大时,将会大大降低振幅。在工程地质勘查中,通过反射波勘查技术的应用,能够结合现有不同材料所具有的反射波特点,来与工程地质实际勘查结果进行比较,以此来确定工程地质特点,进而有效提高工程地质勘查效果。
        2.4地震勘探法
        通常情况下,折射波法、反射波法是比较常见的两种地震勘探技术,其主要工作原理是在侧线方向上对发射波、折射波形成的时间场所具有的时空分布规律进行记录,以此来对反射面、折射面所处的深度进而岩土性质等情况进行判定,进而得到所需要的勘查结果。在地震勘探法实际应用过程中,在弹性、密度等方面地下不同介质本身存在一定的差异,从而对地震波的反射、折射作用也不同,此时就可以根据所测得的反射波、折射波信息来对地下岩层形态与性质进行准确的判定。与其他物探技术进行对比可以发现,地震勘探法具有操作简单、精确度高等方面的优势,其能够探测地下数十千米的深度,但是勘查结果解释单一、成本较高等,因此需要结合实际情况来给予合理选择。
        2.5重力勘探技术
        重力勘探技术属于比较常用的物探技术,其一般是根据不同的矿石和岩石间所存在的密度差异来对重力场变化规律进行分析和探究,以此来有效解决地质问题,并提高工程地质勘查效果。通过对牛顿万有引力定律进行分析发现,在工程地质勘查中,密度比较大的岩石其所产生的引力大小会逐渐增加,反之岩层密度比较小时,所产生的引力将会逐渐减小。正是因为岩层密度的差异,才会产生比较明显的重力差异,为后续工程地质勘查和地质找矿等工作的开展奠定良好基础。在进行工程地质勘查中,作为相关技术人员要能够结合重力勘查结果来准确判定矿体范围和位置,以此来矿体开采提供保障。
        3.结束语
        综上所述,物探技术在工程地质勘查中得到了比较广泛的应用,其不仅可以充分发挥物探技术的优势和特点,而且还可以确保工程地质勘查结果的真实性和准确性。在进行工程地质勘查时,各地区各领域所具有的地质情况存在一定的差异,且都存在或多或少的干扰因素,此时就需要结合实际情况来对磁法勘探技术、电法勘探技术、反射波勘查技术、地震勘探法、重力勘探技术等给予科学、合理的选择,这样不仅可以充分发挥各物探技术的优势,而且还可以确保工程地质勘查达到预期的效果,进而为后续相关工作的开展提供保障。
        参考文献:
        [1]王弟平.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].探索科学,2020,11(4):59-60.
        [2]胡吉明.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].科学技术创新,2019,5(20):114-115.
        [3]谭方玉.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].建材与装饰,2018,10(7):79-98.

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