物探方法在工程地质勘查中的应用探索 唐志伟

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:唐志伟
[导读] 近几年来随着科学技术的日新月异,在当前社会的各领域和行业中都涌现出了大批先进的技术和理论

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        摘要:近几年来随着科学技术的日新月异,在当前社会的各领域和行业中都涌现出了大批先进的技术和理论,从而使得社会生产力得到了大幅度提高。物探方法是当前工程地质勘查中应用较为广泛且实用性非常高的方法,随着物探方法在工程地质勘查中的发展应用,使得我国工程地质勘查的水平得到了显著提升。本文就工程地质勘查中物探方法的应用进行合理分析探讨,以供参考。
        关键词:物探方法;工程地质;地质勘查


        1物探技术的基本原理
        物探技术就是要根据各种岩石之间存在的密度和放射性之间的差异,利用地球物理的原理,采用不同的物理方法和物探设备进行对工程物理场测量的一种技术。截至现在,单一的物探方法本身具有一定的局限性和复杂性,所以,我们在进行地质勘察时需要采用多种方法来进行勘探,从而这就形成了综合的物探技术。这种综合的物探技术的发展基础是电子技术。对于不同的地质结构来说,它们拥有各自不同的物理特性,而物探技术就是这其中的一种,物探技术主要采用的设备的是精密的电子仪器,经过电子仪器进行测查之后收集信息和图像,然后对地质的结构进行下一步精准的定量和分析,通过分析之后再对地质结构的岩石密度和辐射的打下进行判断。总体来说,通过综合的物探技术不但能够有利于岩石层岩石结构的地质勘查工作顺利完成,还能够有利于对地下矿石能源更好的开采。
        2物探方法在工程地质勘查中的应用
        2.1浅层地震反射波法的应用
        使用不同的介质波可以获得不同程度的阻抗差异,也就是说,通过研究反射波变化情况能获得反射层变化层次。如反射波在传播过程中遇到相对较大介质时,会产生明显变化,工作人员在观察到反射波变化情况后,对已获得波幅展开精准分析与计算,最终能够确定反射波所在层次。当遇到特殊情况时,反射波变化频率会加快,仅靠工作人员无法完成信息采集与整理工作,这时需要借助专业设备及时收集与记录电磁波信息,避免造成信息遗漏。同时,在不同介质下,产生的反射波特征会有所不同,工作人员借助具体数据与图形,可判断出岩土当中的性质。
        2.2磁力勘探技术的使用
        在整个地质环境中,不同属性的岩层和物质往往拥有不同的磁性,因此其自然也就产生了不同的磁场,而磁力勘测技术正是基于岩石的这种属性来勘测的方式。在现阶段主要是通过使用磁秤、质子旋进磁力仪或者磁通门磁力仪的方式,来确定和分析相关地点的磁力仪器的现象进而对所在地的磁性矿体进行精准分析。由于磁力勘测技术发展较早且经过多年的发展和应用,因此技术也相对成熟,目前已经大规模应用在各类勘探工作中,尤其是在一些金属矿产资源的勘测工作中,通常使用磁力勘探的方式并能够取得不俗的效果,极大地推进了我国矿物质的勘探工作的进行。
        2.3高密度电法的应用
        高密度电法的基础是常规电法,后经过逐步完善,形成一种新型勘探技术。在理解高密度电法时,需掌握以下几点内容:(1)岩土介质自身就拥有电性差异,这一电性差异是高密度电法的基础。(2)在利用高密度电法进行勘查时,需要工作人员确定勘查位置并在该位置上施加点差,在试验过程中,检测传导电流会发生变化,工作人员根据检测传导电流的分布与当中变化可判断出岩土性质。(3)高密度电法的优点是能对装置形状大小、所在位置、排列等多种信息进行全面测量,从而精准获得探测地面电场所产生变化的规律,计算出地层电阻率,之后根据地层电阻率的变化、变化规律分析出岩土性质。
        2.4重力勘探技术的使用
        重力勘探技术一种是基于万有引力定律为基础的技术,其工作原理主要是根据地下各种沉积岩、断层、岩层之间不同的密度值而引起重力加速度的不同,从而根据重力数值来估测地下是否存在不同的矿体,进而确定矿体的所在位置。



        2.5雷达物探法的应用
        雷达物探法具有操作简单、抗干扰性强等优点,但是雷达的探测深度、分辨率会受地下电磁波传输速度影响。现阶段,雷达物探法具有两种应用方法,一是剖面探测法,所谓的剖面探测法,指的是在勘查过程中,双天线雷达的发射天线、接收天线同时贴着沿线移动,形成全过程移动记录,获得移动图像,工作人员对移动图像进行分析,获得相应地质变化信息。二是宽脚探测法,在利用宽脚探测法进行工程勘查时,工作人员需要将双天线中的一个天线固定,另一个天线随着测线移动,在移动过程中会产生不同反射波,工作人员根据反射波的走势进行分析,形成对地质参数以及电磁波传播效率的准确计算。
        2.6直流电阻率物探法的应用
        直流电阻率物探法常应用于一些数据密集型工程。如工程地质勘查中利用该方法采集密集型数据时,直流电阻率物探法能测量地面断面二维数据:利用测探法与常规剖面的集合功能,埋设一次导线,之后就能获得大量的数据,工作人员输出所采集数据进行,便能提供准确、全面的地质信息,有效提升了工程勘查效率与工程勘查的智能化程度。在利用此方法时,工作人员需掌握高密度电阻率分析方法。高密度电阻率分析方法主要有目标相关、边界单元以及有限单元三种,在工程勘查中可根据具体岩土层形态科学选择。
        3物探技术的发展趋势
        3.1物探技术的创新
        科学技术的不断进步以及发展,使得物探技术也取得了一定的进步,对物探技术进行不断的发展以及革新,是对工程物探技术进行研究的一个十分重要的任务。在对其开展深入研究的时候,可适当的应用小波分析的科学理论,由于小波分析具有一定的优势,对其予以有效的应用能够达到较好的效果。当我们在进行数据手机的时候,难免会遭受到一些噪声以及别的东西的干扰,应用传统的方式来去除噪音已经较难适应现在勘探精度的相关要求,但是,科学有效的应用小波分析方法能够使得噪比得以有效的提升,进而对噪音进行有效的处理,提升工程勘探的效果。
        3.2对物探工程技术的处理
        在开展工程地质勘查的时候,工程勘探的数据收集、整理以及翻译工作是十分重要的,在这一工作过程之中应该注意切实做好以下几点:第一,在工程勘探数据的收集工作之上,应该对那些重点的数据具有较为敏锐的捕捉能力以及观察能力,由于数据在工程施工质量之中所占的地位较为重要,若其存在一些问题,必然会对整个工程的施工质量水平产生较大的威胁。第二,就翻译工作而言,每位物探工程师都应该具备把那些原始数据准确的翻译为工程地质资料的能力,而且应该切实保证数据之上具有较高的准确度以及标准度,能够对岩土工程智障工存在的问题予以科学、合理的解决,在进行施工工程方案处理的时候,能够做出较为科学、合理的决策,这些内容都能够对工程的施工各环节的有效展开提供重要的保证。因此,在进行勘查的时候,物探工程师一定要严格的把握工程的理论知识以及专业知识等,切实有效的提升自身的专业素质水平以及综合素质水平等,唯有如此才能够有效的解决工程施工中所出现的问题,从而切实保证为工程的施工提供较为坚实的保证,确保工程能够安全开展,工程的质量水平能够达到设计要求的相关标准。
        结束语
        综上所述,在工作人员进行勘查过程中,一定要对资料做好分析,选择合适的物探技术,并且要正确使用技术,在一定程度上要保证工程顺利的开展,提高技术的准确性和可靠性。尽一切可能保证在建设工程中的安全性,勘察结果的有效性。

        参考文献:
        [1]朱学光.基于矿山地质工程勘查的综合物探方法应用研究[J].世界有色金属,2020(13):104-105.
        [2]杨超.综合物探方法在深层地质勘查中的应用分析[J].中国金属通报,2020(04):208+210.
        [3]刘鹏程.综合物探方法在工程地质勘察中的应用[J].四川水泥,2020(01):134.

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