物探方法在工程地质勘查中的应用

杨 翼

（中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，湖南 长沙 410000）

在现代化的矿山工程建设中，我国增加了中大型矿山地质物探建设的工程项目数量。地质物探是一个矿山工程建设发展的重要环节之一。我国矿山工程建设的水平在快速提高，同时，工程项目对地质勘查要求越加严格，也是工程地质勘查当中的重要环节，对工程质量产生很大影响。物探工作和地质工作紧密联系到一起，这样才能保证地质物探工作的顺利完成，也是对地质工作方式的扩展，传统的地质工作方法是通过对地质资料的研究来进行勘查，但对地质深层次的参考数据分析不够精准，这就需要利用精密仪器来进行勘测，保证地质的勘测质量，提高整体地质勘测水平。随着近几年来科学技术的大力发展，给物探方法在工程地质勘查中的应用带来了理论知识和实际操作规范[1]。

1 工程地质和物探技术二者之间的关系

实际上，物探技术就是地球物理勘探技术的简称。这项技术主要被广泛应用于工程勘查，环境勘查和资源勘查。传统的工程地质勘查方法主要包括双桥静力触探法，标准贯入实验和钻探等方法。这三种工程地质勘查方法分别对应了上述三种工程地质勘查类型项目。也就是说这三种工程地质勘查方法之间的应用范围是不同的，应用技术和应用手段也存在着一定的差别。所以在应用这三种地质勘探方法的时候，必须要结合项目工程的实际情况来进行选择和分析。实际上，随着我国近几年社会经济的快速发展，我国工程地质勘探项目的建设数量越来越多，涉及到的工程地质勘探类型也愈来愈加丰富。工程数量的增多并不意味着工程质量的下降，反而正是由于工程地质勘探项目数量的增加，对于每一项工程地质勘探项目质量的要求也越来越高。质量其实是一项工程项目建设的基本内容，只有对工程质量进行保障，才能够保证工程地质勘查项目的可持续发展。谈到物探方法与工程地质勘查二者之间的关系，实际上他们是相辅相成的。例如，在传统的地质勘查项目中，如果要想获得地质信息，就必须要使用钻探技术对地质体进行勘查。但是，这项工作并没有说起来那么简单，所以在实际操作过程中会结合其他两种工程地质勘探方式进行联合应用，采取适宜的物探设备对传统的单项勘探方式的不足进行一定程度的弥补，从而提升工程地质勘查方式的可靠性，也提升了物探方法在工程地质勘查中的实际应用质量。现代工程地质勘查项目中比较常用的几种物探方法，包括电法勘探法，电剖面法，地震勘探法，探地雷达法，重力勘探法等等。工程地质勘查的手段有很多，但是以上提到的几种手段是优势大于劣势的几种手段，他们也会受到现实因素的影响，也会有触及不到的环节，但是相对来说其勘探结果比较精准、操作手法也较为简单。所以被列为现代工程地质勘查中最为常用的几种勘查手段。在下文中会对其中三种物探方法进行详细的解释说明[2]。

2 物探方法在工程地质勘查中的应用

（1）电法勘探法。这项电法勘探技术是物探方法范围内在工程地质勘查中经常应用的一种勘查技术。其使用过程在确定工程地质勘查的观测点后，对工程地质的深度以及电阻变化进行勘查。根据供电电极之间的距离以及勘查到的电阻率的差异数据，从而准确的勘探到工程地质项目中需要被侦测的岩层深度，从而还可以推算出岩层分布的位置及规律。所以一般情况下电法勘探法会被应用于深度较大、岩层分布较为复杂的岩层勘探工程中。

（2）电剖面法。电剖面法技术一般会被应用于工程地质勘查中的人工电场勘探项目。电剖面法可以对工程地质的基岩面起伏规律和断裂带的分布规律进行准确的探索和勘查。在应用过程中，可以将电剖面法与电测深法进行有机结合，联合应用于基岩面起伏规律的勘探。

所以这种电剖面法也被称为联合剖面法或者对称四极法，主要应用于沉积岩勘探项目中。在实际应用中，电剖面法所具备的物理性质可以支持其勘查到不同岩层的电性特征。但是一般情况下岩层中的含水率是影响电阻率的关键因素之一。除此之外，电阻率还会受到水溶液以及水溶液矿化程度等不同因素的影响。所以，假设岩石中的水呈现的是分散状态或者是不连贯状态，那么他对于电剖面在勘探过程中电阻率的影响就会较小，但是如果水呈现连贯状态或者呈现片状、面状等形式存在的情况下，对于电阻率的影响就会较大。水溶液矿化程度对于电阻率的影响体现于如果岩石的含水率和含水状态是相同的，但是其不同的矿化程度也会造成电阻率数据有所差异[3]。

（3）重力勘探法。重力勘探技术的应用原理在于组成地壳结构的各类岩体的矿体密度是不同的，同时会产生较大的差异性，所以会造成重力变化。根据这个原理就产生了重力勘探技术。这项技术诞生的基础设定是以牛顿万有引力为科学依据的。随着科学技术的不断发展，重力勘探法在现今工程地质勘查任务中所做出的突出贡献和所测量的结果精确度更高。重力勘探法被带上了更大的舞台。这种勘探方式的应用优势在于对拟定工程项目建设区域进行勘查的过程中，可以将重力勘探的结果与其他工程地质物探资料进行有效整合和对比，从而推断出更有效的工程地质勘探数据。那么在这种情况下，工程地质勘查所属区域覆盖层以下的矿体分布情况以及矿体性质都能够得到有效推断。最终通过重力勘探法进行勘查的结果是一份完整准确的工程地质结构以及分布区域详情，为后续的工程地质勘查工作节省了很多的时间。同时，重力勘探技术也能够反过头来为工程勘查项目设计方案和施工方案的制定进行校对和确认，并且为设计工作提供详细且有力地依据。随着重力勘探法的不断完善，越来越多的工程地质勘查项目会应用重力勘探技术这项勘查手段[4]。

3 结语

本文结合物探方法与工程地质勘查二者之间的关系，简单叙述了在现代工程地质勘查中最为常用的几种物探方法。从物探方法的起源、科学依据、缺陷优势特点等角度切入，分别阐述了这几种物探方法的应用范围。随着科学技术的不断发展，传统的物探方法得到了显著的提升和完善。就工程地质勘查项目来说，不同岩性的岩层或者不同物理性的土体都会对物探方法产生一定程度的影响。所以在工程地质勘查项目的实际过程中，具体应用哪项物探手法、应该怎样应用这项物探手法以及怎样实现物探手法的联合应用，都要根据实际情况进行判断。此外，还要充分结合当地的天气情况、地壳运动情况、土体状态等客观因素来保证勘探结果的精准性，为工程地质勘查项目的设计和具体施工提供可靠的数据。