物探方法在工程地质勘查中的应用

（贵州有色金属和核工业地质勘查局三总队，贵州 遵义 563000）

在工程项目建设中，地质勘查至关重要，以地质勘查结果为依据制定施工方案，有利于保证工程项目建设质量。与传统的地质勘查技术相比，比如钻探技术、探井技术等，物探技术在实际应用中所受到的限制因素比较少，应用范围广泛。因此，对物探技术在工程地质勘查中的应用进行深入研究意义重大。

1 工程地质和物探技术的关系

物探技术即地球物理勘探技术，主要被应用于工程勘查、环境勘查以及资源勘查中。传统的工程地质勘查方法有双桥静力触探法、钻探取土法以及标准贯入实验，各项勘探技术的应用范围有一定的区别，要求结合实际情况合理选用以及联合应用[1]。随着我国社会经济的快速发展，工程项目建设数量和范围逐渐增加，对于工程地质勘查的要求也越来越高，其是工程项目建设的基础内容。物探技术以及工程地质工作是相辅相成的，在传统的地质勘查中，主要采用钻探技术获得地质信息，对于深度地质体的勘查难度比较大，通过应用物探技术，采用适宜物探设备，可弥补传统勘探方式的不足，进而提升地质勘探结果的可靠性。

2 物探方法特征分析

地质条件具有多变性特征，因此，不同地质的磁场、地震波场、地场等也有一定的区别，对此，可采用多种物探技术，对不同地质结构的物理特性进行勘查分析[2]。物探方法的特征包括以下几点：①探测深度小。在工程项目地质勘查中，探测深度一般为浅层地表，而物探技术所勘探的地质深度能够达到百米以上。②探测精度高。在物探技术的应用中，可有效提升地质勘探精度，同时还能够将深度以及平面误差控制在厘米级水平。

3 物探方法在工程地质勘查中的应用

（1）电法勘探法。电法勘探技术是一种比较常见的物探技术，在确定观测点后，对其深度以及电阻率变化情况进行勘查，根据供电电极之间距离以及电阻率的差异，不仅能够准确探测岩层深度，即可推算出岩层分布规律，主要被应用于埋深较大的岩层勘探中。电法勘探技术的密度性高，操作灵活，根据勘探结果可对地质结构进行合理分类。

（2）电剖面法。电剖面法的应用基础是人工电场中地下分布规律，在工程地质勘探中，可将电剖面法与电测深法进行有效结合，进而对工程地质的基岩面起伏规律以及断裂带分布情况进行准确勘查。对于电剖面法，可分为联合剖面法以及对称四极法，电剖面法主要被应用于沉积岩勘查中。在电法勘探的实际应用中，其物理基础为不同岩层的电性特征。岩层含水情况是影响电阻率的关键因素，同时，电阻率还会受到水溶液存在状况、水溶液矿化程度的影响。如果岩石中的水为分散状态或者不连通状态，则在电阻率方面的影响比较小，如果岩石中水为互相联通状态，则岩层中电阻率比较小。另外，如果岩石的含水状况相同，其不同的矿化程度也会造成电阻率差异。当沉积岩处于含水条件时，电阻率较大，如果岩石孔隙深度比较小，则电阻率比较大。

（3）重力勘探法。重力勘探法的应用原理是，组成地壳的各类岩体的矿体密度有一定的差异，因此会产生重力变化，据此进行地质勘查。重力勘探法的设定基础为牛顿万有引力，在工程地质勘查中，重力勘探法所得结果的精度比较高，在实际应用中，如果勘探目标与附近的岩体之间的密度差异比较大，则可应用重力仪、扭秤等精密仪器，对重力异常情况进行准确测量。现如今，在工程地质勘查中，重力勘探法的应用比较常见，勘查结果准确度较高，勘查效果较好。另外，重力勘探法还有其他应用优势，比如，在对拟定工程项目建设区域进行勘查时，可将重力勘探所得结果与工程地质其他物探资料进行有效整合，即可对工程地质建设区域覆盖层以下的矿体性质以及地质构造进行推断，进而获得完善、准确的工程地质勘查结果，为项目设计方案以及施工方案的制定提供可靠依据。需要注意，重力勘探法也有一定的应用缺陷，比如，容易受到天气因素、振动因素等的影响，勘查精度控制难度较大。

（4）地震勘探法。地震勘探法也是一种比较常见的工程地质勘查技术，对于地震勘探法，可分为折射波法以及反射波法两种，分类依据为折射波和反射波所形成的时间长在测线的时空分布规律不同，可对岩土的形成条件以及深度地质情况进行准确判断，进而保证勘查结果的可靠性。在地震勘探法的实际应用中，地下环境中不同介质的密度以及弹性等均有一定的区别，因此，不同介质对于地震波的折射作用以及反射作用有一定的区别，根据折射博信息以及反射波信息，即可判断出地下岩层的形态特征以及性质。与其他物探技术相比，地震勘探技术的操作方式便捷，勘探结果准确性较高，但是，地震勘探技术的应用成本比较高，并且对于勘查结果的解译难度较大。现如今，随着科学技术的快速发展，地震勘查技术越来越完善，勘查结果分辨率逐渐提升，值得推广应用。

（5）探地雷达法。在工程地质勘查中，在应用探地雷达法时，需要采用天线发射高频宽带电磁波以及天线接收反射波。探地雷达勘查技术的应用优势主要包括以下几点：第一，探地雷达探测所得结果的分辨率比较高，根据勘查结果以及勘测现场实际情况，即可绘制出带有二维坐标的剖面图。第二，在探地雷他技术的应用中，所需设备结构比较简单，可有效减少勘查工作人员劳动强度，促进工程地质勘查工作效率的提升。第三，在探地雷达技术的实际应用中，不会对工程地质造成破坏，因此，在城市环境或者已经建设完成的工程场地中，也可安全使用，适应性和抗干扰能力比较强。

（6）瑞雷波法。对于瑞雷波法，可分为瞬态瑞雷波以及稳态瑞雷波法两种，其中，稳态瑞雷波法在实际应用中所需要应用的设备体积较大，并且应用成本较高，因此没有得到推广应用。与稳态瑞雷波法相比，瞬态瑞雷波法的使用方式简单，勘查速度较快，并且勘查结果分辨率比较高，被广泛应用于工程地质勘查、环境灾害调查评估中，主要被应用于层状岩土体的识别与探测中。在瞬态雷波法的实际应用中，可采用一个与地面保持垂直的冲击震源发出信号，然后再结合实际情况利用多个检波器，沿测线垂直方向布置支线，对一定频率范围内的瑞利波信号进行收集以及记录，在数据处理方面，可提取出有效信息，然后再利用相关软件进行正演或者反演。

4 结语

综上所述，本文主要对工程地质勘查中的几种常见物探技术类型以及应用方式进行了详细探究。随着科学技术的快速发展，物探技术类型越来越多，并且技术水平有了很大提升。在工程地质勘查中，不同岩性的土体的物理性能有一定的区别，对此，可结合实际情况选用适宜的物探技术，可获得准确的物探所得结果，为工程项目设计以及施工提供可靠依据。