摘要：工程地质勘察是建筑施工必不可少的前期工作。目前，技术人员一般采用物探方法与钻探方法进行工程地质勘察。这两种方法各有优势，将两者结合起来加以应用，可以详细勘察现场地质条件，获得精确、详细的地质勘察资料，为建筑施工提供可靠的依据。本文将分析在工程地质勘察中如何结合应用物探方法与钻探方法。
关键词：工程地质勘察；物探方法；钻探方法；结合；应用
工程地质勘察是为查明影响设计建筑物的地质因素而进行的地质调查研究。工程地质勘察需要勘察现场的地质结构、地貌、水文地质条件、土体和岩石的物理力学性质、自然地质现象等工程地质条件。然后须根据设计建筑物的结构与运行特点，预测设计建筑物与现场地质环境相互作用的方式、特点与规模，并作出准确的评价，为确定设计建筑物的稳定与正确使用提供依据。
工程地质勘察包括选址勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段。常用的工程地质勘探法，包括钻探法与物探法[1]。
一、钻探法与物探法
（一）钻探法
在过去很长一段时间，工程地质勘察都在采用钻探法。钻探法指的是用钻机在地层中钻孔，从而鉴别并划分地表以下地层，并沿孔深取样的勘探方法。常见的钻探方式，包括冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探。通过钻探，技术人员可以获取深层的地质资料。但使用钻探法，须消耗大量人力、物力、时间，作业强度大、经济效益低，且难以提高勘察精确性。
（二）物探法
物探法是以各种岩石的密度、磁导率、弹性、放射性、电导率、热导率等物理性质的差异为研究基础，用不同的物探仪器与物理方法，探测它们的地理物理场的变化；然后，技术人员通过分析、研究获取的物探资料，推断现场地质构造和岩石分布情况。常用的物探法有重力勘探、地震勘探、电法勘探、磁法勘探、放射性勘探等。相较于钻探法，物探法具有节省时间、节省经费、勘探精度高的优点。但物探法存在多解性的特点，只用一种物探法不能直接解决问题[2]。
二、在工程地质勘察中结合应用物探法与钻探法
（一）地质雷达法+钻探法
地质雷达是高科技的地球物理探测仪器。地质雷达由发射部分（包括发射机与发射天线）与接收部分（接收天线、接收机）组成。通过发射天线以60°～90°的波束向地下发射高频宽频带电磁波（中心频率为12.5M～1200M，脉冲宽度为0.1ns），电磁波在地下传播过程中遇到电性分界面会产生反射；技术人员用接收天线对来自地下介质界面的反射波进行接收，同时接收沿岩层表层传播的直达波，在接收机终端上将反射波与直达波一并显示出来。通过分析直达波与反射波数据，技术人员便可以划分地层、查明断层破碎带、滑坡面、地下岩溶、土洞和地下管线，还可以调查地下水文情况[3]。
在山东某地的道路施工中，便应用了地质雷达法+钻探法。技术人员首先对施工现场的土层进行地质雷达探测，发现现场地面下方存在空洞；在确定空洞所在位置后，技术人员在空洞上方进行钻探，最后果然探明现场下方17米有溶洞，从而大大提高了工程地质勘察的效率。技术人员还应用地质雷达法详细分析了地层，得出的结论是现场地层共分4层：填土层，深度在1.8～2.7米，厚度1.8～2.7米；粉土层，深度在6.1～6.8米，厚度3.7～5米；粉质黏土层，深度在10.4～11米，厚度4.1～4.5米，粉土层，深度在13～14米，厚度2.3～3.1米。后经钻探法取样测试，发现与地质雷达探测结果完全吻合。
（二）直流高密度电阻率法+钻探法
直流高密度电阻率法属于电法勘探的一种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法属于阵列勘探法，须将几十根甚至上百根电极置于测点上，然后利用程控电极转换开关与微机工程电测仪自动搜集数据。然后，技术人员将数据输入电脑，进行处理，并得出关于地电断面分布图，获取丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。直流高密度电阻率法具有成本低、效率高、信息量大、解释方便、勘探能力强的优点[4]。
广东某高速公路在进行工程地质勘察施工时，便应用了直流高密度电阻率法+钻探法。技术人员采用钻探法在现场进行钻孔，探明现场上层岩体属于砂卵石层、下层岩体属于二叠系灰岩，在二叠系灰岩层中发现了较大的溶洞。溶洞深浅不一，伴有出水，洞口还有扩大趋势。为探明现场范围内溶蚀裂隙与溶洞发育情况，技术人员采用高密度直流电阻率法进行探测。他们共布设6条测线（测线距为5米），选用矩形A-MN电极排列方式，电极数为60根，电极距为2米，滚动时每次移动34根电极。通过高密度直流电阻率法，圈定了现场范围内的溶洞与深蚀裂隙发育区及埋深，发现灰岩视电阻率在250～300欧姆左右，显示基岩面约60米深。后经钻探法，发现与实际情况吻合。
（三）瞬态瑞雷波法+钻探法
瑞雷波是地震波中的一种面波，由纵波和横波在自由表面的干涉波纹形成并沿自由表面传播，在近地表的浅部其振动轨迹为逆进椭圆。瑞雷波法是近年来发展起来的浅层地震勘探法。瑞雷波具有能量强、频率低，易于识别的优点，可提高工程地质勘察的经济性、精确性[5]。
瞬态瑞雷波法是通过重物坠落、锤击、炸药爆炸，产生瑞雷波，再通过振幅谱与相位谱分析，分离出不同频率的瑞雷波从而得到频散曲线。技术人员通过对频散曲线进行定性及定理解释，可以分析出各地层的厚度，了解岩、土层的物理力学性质，发现地下空洞（瑞雷波遇到地下空洞后，频散曲线会出现异常跳跃）。
山西长治某村办煤矿，经过十年盲目无序开采，形成了采空区（该煤矿上方地表出现开裂、下陷），必须立即探明采空区的空间位置。技术人员首先用钻探法探明现场地层，发现现场地层自下而上依次为：奥陶系峰峰组（由厚层石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩构成，厚度80米）、石炭系本溪组（由深灰色页岩、铝土质页岩、黄铁矿、粉砂岩构成，厚度19米）、石炭系太原组（由石灰岩、黑色页岩构成，厚度104米）、二迭系山西组（由深灰黑色泥岩、灰白色中细料砂岩构成，厚度80米，煤层分布在这一地层）、二迭系下石盒子组（由黄绿色砂岩、砂质泥岩构成，厚度45米）、第四系中更新统（由细砂岩、砂砾石透镜体、夹层钙质结核层构成，厚度40米）、第四系上更新统（由黄土状亚砂土构成，厚度4米，该地层属于现场出露地层，肉眼可观察到地表下沉）。然后，技术人员在六千平方米范围内布置5条测线（每条测线上设7个物理点，每条测线长60米），采用锤击震源，用垂直检波器接收瞬态瑞雷波。再后，技术人员分析了测点瑞雷达波频散曲线，精确确定了采空区的范围、深度。
结束语
综上所述，在工程地质勘察中结合应用物探法与钻探法，可以精确探测地质构造，节约工程地质勘察的时间，提高工程地质勘察的效率与质量。
参考文献
[1]任长安.地质雷达在河道护坡检测中的应用[J]. 水科学与工程技术, 2018(06):81-84.
[2]陈少博.高密度电法在工程地质勘察中的应用[J]. 绿色环保建材, 2018(12):205+207.
[3]徐昌革.工程物探技术在岩土工程中的应用解析[J]. 科技风, http://kns.cnki.net/kcms 2018(36):115.
[4]杨林.浅述地质雷达技术在岩溶区工程地质勘查中的应用[J]. 世界有色金属, 2018(19):260-261.
[5]谭远发.长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J]. 铁道工程学报, 2012,29(04):24-31.
论文作者:覃常
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签：物探论文; 地质论文; 技术人员论文; 工程地质论文; 厚度论文; 地层论文; 电阻率论文; 《防护工程》2018年第36期论文;