工程地质勘查中物探方法的应用

吴群威

摘  要： 随着工程地质水平的逐渐提升，逐渐研发出多种物探技术，在工程地质勘查中，物探技术具有经济、快速的特征，并且不会对探测对象造 成损伤，应用优势明显。文中从工程地质和物探技术的关系着手，重点探析了物探方法在工程地质勘查中的应用，希望能对今后工程地质勘查工作带来 一些切实的帮助。

关键词： 工程地质勘查;物探方法;应用

引言

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 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 物探方法與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。

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。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

3.1  电法勘探

电测深法就是对观测点深度方向的电阻率变化进行检测，进而针对不 同深度地下岩层分布展开分析的手段。对于覆盖层的厚度与岩性的变化状 况研究来说其运用是非常广泛的。目前逐步发展使用的方式是高密度电阻 率法，这种方法已经是浅层导电信息的常用获取手段，针对地质结构的划 分以及地下管道的探测能够起到关键性作用。其研究对象一般属于电阻率 不同的水平岩层，其中有利条件为水平岩层以及倾角较小岩层，对于倾角 较大岩层来说，其解译难度是比较大的。因此采取这种手段的基础为，所 测量目的层以及四周物质一定要具备显著物性差异，借助电极设备对视电 阻率的异常分布规律进行检测，进而实现对电性结构勘测与了解。实际地 层不仅不均质而且不同性，得到电阻率属于非真型电阻率，这属于不均质 体的具体反映，就是视电阻率。由不同供电电极的间距，能够获取深度不同的视电阻率，然后依照视电阻率分布规律，就能够掌握物性变化。最近 这些年在实际过程中收获良好成效的地面核磁共振法属于直至今日实现直 接性找水的一种技术手段，在西北部地区的找水工作中起到关键性作用， 且为不少项目探测工作提供含水性信息，例如：滑坡的含水性以及堤坝渗 漏。由于CT技术不断应用，现今电阻率成像技术逐步应用到了大坝检测评 估之中。

3.2  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。

3.3  重力勘探法

重力勘探技术的基础是牛顿的万有引力定律，应用较多的领域是拟定 工程项目建设区的勘查。在该区域中，重力勘探的优势能够得到较为明显 显著的发挥，将勘探结果和已有的地质物探资料进行对比，最终获得对后 续勘探工作有利的工程地质数据。在重力勘探法应用中，地质勘查所在区 域的矿体分布状况、矿体性质都能够被获知，且以此而推断出的结果准确 性比较高。重力勘探法能够为勘察工作提供更多帮助，掌握完整的工程地 质结构和分布详情，为后续地质勘查工作打好基础，节省了大量的时间。

3.4  地震勘探法

在地质勘查技术中，地震勘探法比较常见。地震勘探法有两种形式， 分别为折射波法和反射波法。地震勘探法可以较为精准地对岩土形成条件 以及深度地质进行更准确地判断。由于介质在不同地下环境中，呈现出不 同的密度和弹性，所以在应用地震勘探时，在不同介质下，地震波的折射 和反射会出现不同的反应。从折射波和反射波反馈的信息中，我们能够确 定地下岩层的具体特征和性质。

4 结束语

加强对各种物探方法的原理掌握能够确保对物探成果进行合理有效运 用，有效提升对地质体工程地质的性质掌握。由于物探曲线相近以及数值 相近也不能保证是相同地质体，相同岩性物探曲线可能也会存在差异，比 如：相同岩性不同的风化带其地震波的波速是存在差异的。物探成果属于 开展地质研究工作的理论根据，准确使用可以有效提升地质工作的精度以 及效率，可以使科研与生产工作收获较高的效益，推动生产力的发展。

参考文献：

[1]刘基强，彭耀，徐联泽，等.工程地质勘查中物探方法的应用[J].科技经济导 刊，2020，28（32）：32-33.

[2]朱学光.基于矿山地质工程勘查的综合物探方法应用研究[J].世界有色金 属，2020（13）：104-105.

[3]孙传林.工程物探在地质勘查中的应用分析[J].资源信息与工程，2019， 34（1）：1-2.

[4]罗晓春，张丽.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].世界有色金属，2018 （15）：122，124.

1783500520398