工程地质勘查中物探与钻探技术的运用研究

2018-03-26张维乐

建材与装饰 2018年52期

张维乐

（佛山市测绘地理信息研究院广东佛山 528000）

1 引言

在工程地质勘查实践中，钻探技术应用广泛。利用钻探技术所获得物质分布、岩层地质构造等资料客观可靠，如针对拟建场地地下结构的工程勘查，采用钻探技术所获得分析结果更为详细清晰。但是，钻探技术也存在一定的局限性，该技术仅能依靠点线的方法探测地质结构，无法对区域地质环境进行整体评价，所以无法满足工程地质勘查的需要。而物探技术则为解决钻探技术的局限提供了可行方案。利用物探技术可以获得详细的岩体形状、大小等信息，但是该技术较为复杂。钻探与物探技术各有优势，也各自存在局限性，单纯应用其中一种技术明显已经不能满足现代工程地质勘查的要求。因此，要求将两者紧密结合起来，优劣互补，从而在工程地质勘查中获得更为详细准确的勘查成果，进一步提升工程地质勘查的技术水平。

2 工程地质勘查

在拟建区建筑工作施工前，应对其潜在的地质情况进行勘查，勘查资料的详细完整是保证工程建设顺利实施的前提。同时，还需要安排合理有效的工程实施方案，对于不良地质可能存在的威胁，都要提早预防和制定有效的解决方案。

地下不同地质结构体的物理场存在性质差异，利用地质雷达、瑞雷波法、直流电阻法等探测方式，能够对工程地质可能潜在的问题进行勘查。工程地质的勘查方法主要有物探和钻探，由于在技术上的限制因素，钻探难以取得宏观数据，使用物探方法针对岩层的分析能够从宏观方向得到较准确的数据，两者各有优势，如表1所示。

由表1可知工程地质勘查技术各有优势，其中物探技术在运用过程中，探测结果更加准确、探测效率更高、设备损坏的可能较低。而钻探技术则以其自动化、简单方便、省时为主，把两者结合起来则能够将工程地质勘查工作高效高质的进行。

3 常用的勘查方法

对于地质勘查的常用技术方案，在多年来，都是以钻探技术为主，但是单独使用钻探技术的片面性和局限性随着时间的推移越来越明显，只有将物探与钻探的方法结合起来的复合技术才能够更好的解决此类问题，并能保证工程地质勘查数据的可靠性更高，对于勘查对象的损害也可以降到最低限度。相关的方法主要有以下几个方面：

表1 各勘探方法对比

3.1 瑞雷波法勘查技术

与其他勘查技术相比，瑞雷波法勘查技术更为新颖并且在其实践运用过程中也广受好评。运用此技术探测采取了稳定状态与瞬时状态相结合的方式。当勘查处于稳定状态阶段时存在一定的不足，如资金耗费多，设备所需体积更大等，因此稳定状态的瑞雷波法勘查技术应用较少并没有获得广泛应用。另一方面当勘查技术处于瞬时状态时技术优势更为明显，其设备所需条件更少，设备更为简单，因而瞬时状态的瑞雷波法勘查技术较稳定状态时应用更为广泛。瞬时状态的测试信号源自地面产生的地震波，在其作用的整个区域内能够使瑞利波集中分布，同时结合反射波完成正演与反演，并且瞬时瑞雷波法兼容性更强，技术更为智能。

3.2 地质雷达勘查技术

相对而言，地质雷达勘查技术较为复杂，在分辨率、探测深度等方面存在限制。现阶段引用最为广泛的是由宽角法与剖面法组成的双天线地质雷达的观测技术。宽角法即一个天线固定不变同时另一个沿测线移动，通过探测分析雷达波在地层中反射率差异，计算获取地层介质的分布状况。剖面法就是两个天线即发射接收天线在一定的间距下同步移动，从而获取数据。地质雷达勘查技术需要使用专业软件进行实时探测分析，运用滤波、增益校准等多种技术获取相应的分析效果。

地质雷达勘查技术在工程实践过程中，其技术设备操作简单，便于携带，抗干扰能力较高，数据处理后所得图像分辨率更高，广泛应用于地质勘查、道路空洞检测、考古探测等领域。在云南探测地下溶洞案例就充分利用了地质雷达勘查技术，有效避免了施工过程中溶洞的影响。然而在无法获取地层下真实情况时仅利用物探技术进行探测计算存在明显不足，如针对性低、成本较高等，该工程在运用地震雷达探测的方法，得到了较为精确的测量成果。

3.3 直流电阻勘查技术

直流电阻勘查技术是利用一系列专业设备，从观测点开始直至地下的一种勘查技术。它可以通过电阻率的实际分布获取地下岩层的分布情况与规模，因此该技术广泛运用到众多工程勘测中。目前高密度电阻率勘查技术在城市规划建设等各领域的发展突飞猛进，在浅层的地下岩体探测中居于主导地位。在勘查过程中，针对地下垂直一定范围内的异常体具有良好的探测效果，然而随着倾角的增大，电阻勘查的难度也会随之提高。综上所述，基于直流电电阻勘查技术，只适用于中小型项目。