浅析物探在城市地质调查中的运用及重要性

郭嘉

摘 要：本文对城市地质调查中物探的运用进行研究，首先了解了物探技术的重要性，其次分析了几种物探技术，希望能够为相关研究以及作业施工提供可行的参考。

关键词：物探；城市地质调查；运用；重要性

1 城市地质调查物探技术应用重要性

物探主要是通过目标物体与周边介质的物理性质差异，应用地球物理原理、设备，分析之后得到的物理场，对地质构造、地下界限相关信息进行探查的现代化技术。由于城市地质条件不固定，很有可能会引发地下电场、重力场、磁场以及地热场的变化，这时便可以使用地震法、测温法以及重力法等展开地质探测。物探方法带有高效性、经济性，所获得的信息更为丰富且准确，对探测结果有一定保证。城市地质期间，物探主要优势主要体现在以下几个方面：（1）破坏性小。物探技术是一种非常好的原位测试方法。它的多数操作都是在地面以上完成，对地层结构不会造成大面积的破坏。即使需要在孔中完成的部分，也仅需利用已有的钻孔即可，对工区环境和地层结构进行了最大限度的保护。（2）探测效率高。因为物探方法在实际中都是以物理前提为依据，物探期间地质、地球物理条件、边界特征等都会对最终的测试结论形成一定的影响，导致技术面临局限性。此外，一些大型的重点工程地质比较复杂，使用单一形式的物探方法无法准确查明地质与工程存在的问题，这时需要使用综合物探方法，提升物探结果地质解释精度的同时，也可以保证分析质量。在实际应用中，小地震法、地震CT技术、声波测试等技术有利于展开评价工作，为其提供大量数据；此外，应用高密度电法、电测深法、联合剖面法等技术有利于提高地质稳定性，发挥高效率、经济性等作用。

2 物探在城市地质调查中的运用

2.1高密度电阻率法

高密度电法实际上是集中电段法和电测深法。原理与普通电阻率相同。不同的是，高密度观测点是在观测中建立的。这是一个数组探索方法。与传统的电阻率法相比，高密度电阻率法可以在现场信息采集装置领域以各种形式使用。勘探中获得不均匀电性的地质效应。织物可以完成垂直和水平的二维探测过程，它不仅反映沿水平方向的电变化，而且提供沿垂直方向的变化。高密度电阻率法可用于城市工程次生地质灾害的检测。它不仅效率高，而且成本低，分辨率高。在城市地下工程建设中，地球物理勘探变得越来越重要，许多结果可以直接用于城市工程设计。但是，地球物理技术有其局限性。在实际工作中，要合理选择地球物理方法，使城市规划和建设服务更好，地球物理勘探更加准确。

2.2电剖面法

电剖面法和电声法原理上是一样的，都是基于人工电场的地下分布法研究的基础上广泛使用的方法。它与电剖面法一致，研究基岩表面的波动和断层带的分布。有对称四极法和接头轮廓法。主要研究对象是沉积岩。在电气勘探中，岩石形成的差异是电工作的物理前提（即电阻率的差异）。影响电阻率（主要是离子电导率）的主要因素是地层的水含量，并且还取决于水溶液的盐度和水溶液的存在。如果水分散并且不连接在岩石中，则对电阻率的影响小，而互连状态使得地层电阻率大大降低。因此，在相同的水条件下，矿化程度也是不同的电阻率，甚至更大的差异。在水电阻率高达数千万的情况下，沉积岩，而小岩石电阻率（岩浆岩和大部分变质岩）的孔隙率和小岩石（各种泥岩）的孔隙率，磁导率低，其电阻率低。

2.3放射性测量法和地面温度测量法

放射性测量法和地面温度测量法在城市地質调查中加以应用，主要呈现出操作简便、结果直观以及准确等诸多特点，主要被应用在隐伏地质构造、地热的勘探中。近几年，伽玛、氧气测量优势逐渐在断层、破碎带以及采空区等勘探中加以体现，这对于发现地下基岩裂隙水储水构造方式有非常重要的作用。应用地面温度测量法获取数据主要对地下热源体参数进行反应，在地热勘探工作中已经实现广泛应用，地下管线探查在地质调查中也获得了显著的成效。

2.4地质雷达法

地质雷达是近十几年来新发展起来的新的物探技术，是一种利用高频脉冲电磁波探测地下地质结构与特征的的电磁波探测技术，它采用一对天线进行工作，发射天线向地下介质发射高频、宽频带脉冲电磁波，电磁波在地下介质传播过程中遇到电磁性差异分界面时发生反射和透射，通过分析反射波的旅行时间、频率和振幅等参数，推断介质内部的结构和目标物的埋藏深度及形态。地质雷达具有分辨能力强、判译精度高，一般不受高阻屏蔽及水平层、各向异性的影响。它对探查浅部介质体，如地下空洞、管线位置、覆盖层厚度等的效果尤佳，因此广泛应用于城市地质调查。图3为应用地质雷达进行混凝土桥洞探测的实例，图中红色框出现在强反射信号，表现为多个开口向下的曲线，经开挖在埋深约1.5m处揭露到地下桥洞。

2.5浅层地震法

地面探测期间，一般是应用浅层地震法，该方法的勘探精度高，且最终探测的效果更好。浅层反射法分辨力与探测精度相对较高，在地面探测中应用有非常好的效果，缺陷在于成本高。浅层折射法主要被应用于覆盖层探测，隐伏构造、空洞、考古探查等领域也有成功的应用，然而施工场地因素的影响较为明显。直达波法、透射波法主要用于波速测试，针对测试条件有非常强的依赖性。弹性波CT技术已经成为施工场地动力学探究过程中最具价值的参考数据。瑞雷波法在原位测试和浅层勘探中有非常普遍的应用，且其中包含丰富的瞬态方法，设备比较轻便，在施工中应用也更加灵活。瑞雷波法对于浅层分辨力非常高，浅层反射法、瞬态瑞雷波法在常规浅层地震法中应用最为普遍，在实践中了解到这两种方法对于浅层反映能力存在一定的差异性。为了对浅层地震法探测效果进行保证，针对消除、压制、削弱震动干扰等需要展开深入研究。

结语

综上所述，在城市地质调查中应用物探技术，是符合城市发展需求的重要手段，使地质信息更为准确，为今后城市经济发展以及建筑行业发展提供支持。

参考文献

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