摘要:对工程进行地质勘查是现代工程建设的前提。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等,近几年来,由于物探技术在很大程度上得到了改进,使得它工程地质勘查中的应用越来越普及。在探测对象时,并没有损害对象,因此物探技术具有强大的生命力。而且不断发展的计算机技术以及不断创新的各种反演方法,使得物探技术具有更高的探测精度、更广的探测范围、更清晰的解释方向,对未来表现出良好的前景。
关键词:地质勘查;物探技术;应用
作为耗竭性资源,矿产资源能否可持续利用,对社会经济可持续发展具有关键性的作用。随着社会经济发展速度的不断提升,我国电子技术行业也得到了极大的发展。作为地质勘探的重要组成部分,近年来,物探技术通过有效结合电算技术,提高了其软件固化的程度,同时数据处理人际对话及推断解释野外现场化也得到了实现,进而实现了地质找矿与资源勘查工作周期的大幅度降低,并最大限度地体现了物探技术的经济性、准确性。
1 物探方法研究概述
物探是地球物理勘探的简称,可为资源开发与环境保护提供借鉴。随着科学技术的快速发展,物探方法取得了巨大突破,并逐渐广泛的应用于工程地质勘查,在一定程度上促进了我国经济发展。钻探取土、双桥静力触探等是传统工程地质勘查的主要方法,这些方法虽然在一定程度上促进了各个领域的发展,但若采用一种勘查方法,无法满足工程地质勘查需求,且作用有限,需结合多种勘查方法,以提高勘查质量。近年来,我国工程建设水平不断提高,对地质勘查要求也越来越高。作为工程建设的重要环节,工程地质勘查对工程质量具有直接的影响作用,所有必须结合物探和地质工作,切实提高工程地质勘查质量和效率。一般情况下,以往通过研究分析地质资料勘查工程地质,缺乏准确的工程地质深层次资料,为确保勘查质量,并在一定程度上提高工程地质勘查水平,需采用诸多精密仪器进行勘查。
2 物探技术的重要意义
从多项成功的工程实例中发现,地球物理探测技术在地质工程勘查中具有重大的实践意义。它在很大程度上能够对典型的地质灾害进行相应的监测、预报、防灾、减灾,提供了较为关键的指导作用,保证了自然灾害后的能够进行一定的重建工作、土木工程能够顺利实施,并对灾害防护工程的出现及资源开采过程中的工程灾害提供重大的工程意义。而且物探技术可以提高决策者在地学工程实施科学防护措施中拥有一定的信心,能够及时采取相应的保护措施,在最大限度内保证超前预警系统的质量,建立公共安全保障体系,维护公共生存空间的安全。只有正确使用物探技术,才能够保证工程的顺利进行,并保证提供一定程度上的安全系数。
3 工程地质勘查中常应用的物探方法
3.1 电法勘探
电法勘探通常观察观测点深度和电阻率变化,进而分析出岩层分布规律,普遍应用于勘测较厚岩层。近年来,很多城市应用了相对灵活的高密度电阻率法,该法能详细的对地质结构进行分类,有效勘测地下管道。一般勘测方法难以分清岩层分布规律,但电法勘探可通过电极装置勘测到大范围岩石分布规律,并分清岩层是否水平或轻微倾斜。此外,根据供电电极间的距离差异,可勘测不同深度岩层,而且通过不同电阻率,能了解不同岩层中详细的分布情况。目前,在实际地质勘查中,电法勘探已取得了一定效果,尤其是工程建设,而且随着科学技术的不断发展,电法勘探在工程地质勘查中将会充分发挥应有的作用。
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3.2 电剖面法
这一方法与上述的电测探法类似,都是采用设备来对物理场地下岩层的分布情况进行探测与分析,是较为常见的探测方法之一。电剖面法可以与上述电测探法相互结合,可以对岩层的变化规律以及断裂带的分布情况进行详细的探测。我们还可以将该方法分为四极法与联合剖面法。一般情况下,电剖面法一般是对沉积岩进行探测,在探测过程中,要想保证点发工作的质量,首先我们需要对岩层电性的差异进行深入研究,了解电性差异的变化情况可以采用电阻率法进行分析,了解要岩层的含水情况以及各种状态。如果岩石中的含水情况呈现分散的状态,这就说明电阻率对其影响过小,如果含水情况呈现较为集中的状态,那么就会极大的降低岩层中的电阻率。由此可见,如果岩层中的含水量相同,而矿化度以及电阻率均不同,那么岩层在相同含水情况下电阻率就会不断增大。
3.3 重力勘探法
重力勘探是物探方法之一,指的是根据地壳各种岩体、矿体间的密度差异,通过地表变化对地质进行勘查的方法。该方法以牛顿万有引力定律为基础,具有受干扰小、精度高等特点,只要勘探地质体和周围岩体的密度差异,就能利用精密仪器明确重力异常,如重力仪、扭秤等重力测量仪器。目前,重力勘探已在工程地质勘查中广泛应用,并取得了良好的勘查效果,而且结合拟建区地质和其他相关物探资料,可有效推断覆盖层下的矿体性质和地质构造情况,从而为工程建设提供切实依据。但是为了确保勘查效果的科学性、准确性,应用该方法时必须全面考虑拟建区天气、地形和振动情况。
3.4 电磁法
何为电磁法?就是要根据岩层的导电性的特点来进行探测,这样才能够达到勘查的最终目的。这种电磁法拥有很多重要的工作原理,根据这些原理的不同将其工作原理分为连续电磁法和瞬间电磁法两种。对它们进行寻找主要是通过对地质结构的探测或是对金属矿床进行勘查。在这两种工作原理中,瞬变电磁法是要通过一定的电源装置,它利用电磁场脉冲的特点来对地质结构进行发射电磁场,然后再进行对地质结构的勘查,在对水文地质结构进行勘查时,瞬变电磁能够发挥重要的作用。
4 物探方法发展展望
4.1 技术方法发展
鉴于工程涉及的地质与检测问题,探测技术将会进一步提高,多波理论会得到进一步应用,可利用的物理波场的频谱范围会越来越宽,电磁波谱可利用的范围由纯直流扩到雷达波,弹性波谱由瑞雷波向超声波频率扩展。陆地声纳法、地震映像法、高密度电阻率法、大地电磁电导率剖面法等探测数据快速连续自动采集技术将会日益活跃。
4.2 物探仪器设备的发展
复杂的地质勘测环境条件要求仪器设备具有良好的防尘、防震、防潮等性能,要求增强其智能化程度、具有捕捉较大动态范围的长远信号能力,仪器将会由单一化的专用仪器向多功能化发展,促进各种探测方法相互渗透和综合应用。
总之,物探方法在工程地质勘查中应用,具有探测深度浅、探测精度高、施工场地要求低等特点,能切实提高我国工程地质勘查水平。目前,常应用于工程地质勘查的物探方法主要有电法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探,深入分析这些方法在工程地质勘查中的应用,能有效提高工程地质勘查水平,促进我国经济建设发展。
参考文献
[1]高云升.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,14:56.
[2]蒋永生.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,13:71.
论文作者:刘小飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/20
标签:物探论文; 岩层论文; 方法论文; 工程论文; 地质勘查论文; 电阻率论文; 地质论文; 《基层建设》2017年第17期论文;