物探技术在工程地质勘查中的应用

熊茂湧

摘要：随着科学技术的发展和社会的进步，各种高新技术也日益显现出各自的优势性。其中物探技术就是其中的典型代表，由于其能够大幅提升工程速度与效率，同时在工程安全防范方面也发挥了不可替代的重要作用，因此受到广泛的推广和应用，特别是在地质勘查工作中。如何更好地理解运用物探技术，合理选择工作方式方法，从而最大限度地服务于地质勘查工作，是当前亟待解决和研究的重要课题。本文笔者结合自身的工作经验，对此问题进行粗浅探讨。

关键词：物探技术；工程地质勘查；应用

现阶段，凭借着科学技术的发展和经济社会的进步，我国地质勘查工作有了前所未有的高速发展，以物探技术为代表的各种高新技术在这领域得到了推广和运用。众所周知，作为工作建设的基础工程，地质勘查工作对于整个工程的质量、安全和总体效益都有着不可替代的重要作用。与传统的钻探、探井等技术相比，物探技术对于工程建设的作用和功能更加具有优势，其所应用的领域和范围更广，所受到的限制也较少，效果也更加明显。但不可否认的是，也存在这样那样的问题和缺陷，需要我们进一步进行研究和解决，以便于能够在工程地质勘查中发挥最大的作用和效用，提升工程建设的整体质量和水平。

一、工程物探技术概述

工程物探技术全称是地球物理勘探技术，被人们广泛应用于地质勘探工作中。不同矿物质的物理特性不同，地质勘探人员可以采用特殊仪器进行勘测，仪器会显示不同地质对象的物理性质差异，勘探人员通过查阅相关矿物质特性便能判断地下矿物种类。应用相应的仪器、配备相应的技术人员，可采取自然、物理等手段，勘查施工现场，详细掌握地下矿层的物理性质，掌握地下矿层水位、形状、埋深等数据，总之，工程物探技术是一门通过精密仪器探测相关地质对象，依据获得的物理场分布指数来判断地层的结构，探明地下矿藏种类的技术。工程物探技术的应用特点主要包括：第一，在应用前需要先开展实地考察，设计出3种以上的方案，选取最佳的解决措施，强化勘查结果的对比。第二，在工程物探技术应用中，需要地质雷达、电磁波CT、数字钻孔摄像等技术的支撑，能够适应的考察地质范围相对较广。第三，在工程物探技术应用期间，要明确各类工程物探技术的局限性、适用范围，可采取几种不同的工程物探技术，提升工程勘查的灵活性。第四，要依据当地的钻探、原位测试要求，建设完善的工程物探标准，收集各类勘查数据，确保最终勘查结果的精准性与合理性。為确保地质勘查结果的有效性与连续性，需要综合考虑勘查过程中的各类影响因素，制定针对性的解决措施，强化物探手段的应用。在工程物探技术使用期间，需要采取多类勘查手段，反复验证勘查数据。

二、物探技术在工程地质勘查中的应用

（一）磁法探测

磁法勘察物探技术主要是基于岩土矿石所具有的磁性特点，而且不同的岩土层所具有的磁性也是存在差别的，在受到该磁性影响时，地区的磁场就会有不一样的改变，使得地磁出现非正常状态。在自然条件下，由于地磁场的作用，使得岩石以及矿石在不同程度上都会受到一定的磁化，从而使得岩石或者是矿石具有一定的磁性。这种磁性同地磁场叠加会产生磁性异常的情况。这时候相关工作人员可以对磁异常进行分析，将磁异常同矿石之间的关系找出来，这样就可以对地质构造以及矿体的实际分布特征进行推测，对于磁法勘探技术而言，在物探技术当中的应用是非常普遍的。但是对于这种方法而言，在进行运用的过程中会受到很多条件的限制，只有当岩石以及矿体两者之间的磁性差异比较大的情况下才可以对这项技术进行应用。例如在对铁矿含量比较多的矿区进行地质勘探的时候采用磁法勘探的方法就可以根据磁性的具体强弱非常方便的确定铁矿的具体含量以及具体的位置。

（二）重力勘探

对于这种方法而言，主要就是根据不同的岩石或者是矿石之间的密度存在一定的差异，对重力场的变化规律进行研究，这样就可以很好地对地质问题进行解决。根据牛顿发现的万有引力定律，如果密度比较大的岩石被勘查的时候，引力的大小会逐渐增加，相反，如果岩层的密度相对是比较小的，引力也会逐渐减小。由于岩层密度存在一定的差异而使得重力存在一定的差异，这样就给地质找矿以及资源勘查提供强大的理论支撑。相关技术人员可以根据重力方面存在的差异对矿体的位置进行精确的确定。因此在进行地质找矿以及资源勘查的过程中，利用重力探测这种方法主要就是在密度比较大的矿产当中。

（三）地震勘探法

这种方法的工作原理是通过分析人工激发的弹性波在不同地壳中的传播规律从而对地壳的岩石结构和构造等进行分析。而这种弹性波也就是我们所说的地震波。在这个过程中，如果把炸药作为地震源，通过在底层的作用而引发表面的激发，这就会影响到周围环境和地形的变化。这样在与地震源有一定距离的岩石就会产生一定的弹性变化，从而引发岩石本身的反抗，这种反抗就会形成一个结构上的形变。但是，一旦这种弹性变化消失，岩石也就会恢复到原来的情况。这个过程中，地震源的震点变化也是随着不同的形变而不断变化的，这样就能通过分析每一个形变的点位情况，为后续的分析和检测等提供必要的依据和原始材料。但在科学技术不断发展的形势下，地震勘察物探技术的分辨率也逐步升高，有关地下构造的研究也越来越精密，能够使地质性质的最终判断结果更加详细和准确，以此提升工程建设的整体质量。

（四）高密度电物探技术

此技术也被称为高密度电阻率物探技术，其主要是按照岩土介质电阻率的不同而实施探测，在应用的时候，要对所探测的相关区域施加相应的电厂，借助于专业设备检测出传导电流当前的分布和变化情况，之后判定岩土的基本性质。合理应用此项技术，能够在很大程度上提高测量地面电场改变信息的准确率，获得具有较高精确度的地表电阻率，以此提升工程地质勘察的质量。

（五）反射波勘察物探技术

该物探技术的主要原理就是利用不同类型价值所对应的波的反射区别，在向地下的相关介质发送反射波的情况下，反射波的振幅会随着介质的改变而改变，尤其对于阻抗比较大的介质而言，振幅会降低的更加明显。在工程地质的勘察工作当中，合理使用反射波勘察技术，能够以已有的各种材料反射波的相关信息为依据，和工程地质勘察当中反射波的相关数据加以比对，以此了解工程地质的基本状况。

三、物探技术的发展趋势

（一）探测技术的创新

伴随着科技的发展和社会的进步，人们对于地质勘查的工作越来越显得重要和必要，在这种情况下，对物探技术的研究与探索，也显得更加紧迫和势在必行。在这种形势下，引入高新技术和先进设备就更加具有优势和市场。比如，可以充分利用小波分析理论，充分发挥这一理论的优势与特色，进行数据的采集与筛选、分析与归纳，从而最大限度地提升勘探的深度、精度与准确度，以适应现代社会和工程质量对于物探技术的要求。

（二）对物探工程技术的处理

具体的施工进程中，采集和翻译工程物探数据是必不可少的一个环节和工序。一方面，要求必须具备敏锐的观察和数据捕捉能力，这对于地质勘查工作来说是基础和前提，如果没有准确及时的原始数据，地质勘查和分析工作就如同无本之源。而如果这一环节出现漏洞和失误，势必会影响到整个勘查工作。这就是所说的数据采集。另一方面，由于采集到的数据资料都是原始的，个别甚至会具有很强的专业性和理论性。对于后续的勘查工作而言，必须通过工程师进行详细的分析与翻译，这对于保证的数据的准确性和适用性都是非常必要和重要的，只有通过翻译和转化，才能为下一步的勘查与分析检测工作提供遵循，为下步决策提供依据。通过上述分析我们可以看出，物探技术的从业人员，必须要有精深的专业技术知识和全面的能力素质，才能适应这一任务需要，并且处理好地质勘查中遇到的各种难题，完成好工作任务。

四、结束语

综上所述，在工程勘查工作开展中，工程物探技术的应用，可确保施工设计与施工技术应用的合理性，推动矿区工程施工建设工作的有序开展。同时，确保我国工程建设质量的提升，实现国民经济的稳定增长。