摘要：就目前的地质勘探工作情况来看，综合物探技术在实际应用过程中还存在较大的提升空间，工程技术人员在实际的应用过程中通过对相关技术进行改进，能够获得更加良好的勘探效果。因此，在当下的地质勘探工作中应该进一步加强对对新兴的科学技术的应用，以提高地质勘探的整体水平，尤其是引入信号采集技术后，不但能够取得良好的勘探效果，还能提高勘探的精准度，所以说，探讨新兴技术在物探中的应用效果，对提高综合物探的整体水平是非常有利的。
关键词：地质勘测；综合物探技术；原理；应用
引言
综合物探技术在进行地质勘探的过程中使用的范围还是非常广泛的，对探测的准确性进行改善，提升了整个地质勘探的质量。但是在进行综合物探技术研究的过程中可以发现，其中还是存在一些问题，技术性和专业性方面可以进一步进行提升，并且在进行勘探的过程中更加充分的发挥技术优势，将新型的科学技术成果应用其中，增加勘探的精确度，促进物探技术的进一步发展。
一、物探方法在地质勘查中的特点
在地质勘查过程中，由于受到地质条件变化的影响，地质体中极易引起电场、磁场等各种物理场的变化，因此我们可以采用电法、地震法、磁法等地球物理方法进行探测，这些方法在陆地或者水域中都得到了广泛的应用，尤其是面对不同地质问题的情况下仍然适用。正因为物探方法具有经济合理、灵活性强、信息安全可靠等优点而受到业界人士的广泛关注。我们将物探方法应用在工程地质勘查中具有以下几点优点：
（1）这种方法在实际工作中，大多都是对浅层的地质问题进行探测，例如地球物理探测方法可以探测到几米至上百米的深度；
（2）矿山企业在开展地质勘查工作的过程中，要求其探测结果够准确，对其精密度要求非常高，而物探方法可以满足这一要求；
（3）在实际工作中，物探方法能够较快的完成地质勘查工作，并且不需要较大的施工场地，同样能够得到更加准确的探测结果，为日后施工提供有力的条件。
二、综合物探基本原理
地层表面激发产生的振动信号在地层中传播会产生面波和体波信号，面波信号分为Rayleigh波和Love波，体波信号分为横波（S波）和纵波（P波）。面波信号在分层介质中传播会发生频散现象，而体波信号在特定的地层条件下会发生明显的反射或折射现象。研究表明，面波在均匀介质中传播不会发生频散，而在非均匀介质中传播会发生频散。面波在多层介质条件下的频散特性具有如下规律：（1）（VR-f）曲线变化规律和层速度的关系：当频率发生变化时，面波速度VR会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。（2）（VR-f）曲线变化规律与层厚度的关系：当厚度发生变化时，由频散曲线可知，相应拐点位置明显向低频方向移动
三、常见的综合物探技术在地质勘测中的应用
1、瞬变电磁法
瞬变电磁法（TEM），其工作实质上是将未与地线相连的通电回路或接地的导线充当场源，通过刺激探测对象感应生成二次电流，进而借由测定脉冲间隙电磁场变化相应状况来判定地质状况的一种方法。由于二次场的持续时间非常短暂，近乎为瞬时，所以从根本上而言其是一种时间域电磁法。这种方法的物理基础是电磁感应原理。借助具有导电特性的物质在发生阶跃变化的电磁场中会产生涡流场变化的特性，其作业原理示意图如图1所示。这种方法相较于其他电磁测量方式，不仅体积效应小、分层能力强、异常相应状态简单，便于数据分析与解读，而且具备良好的穿透性能，能够实现深部测量与剖面测量的同步开展，为地质状况的判定提供更多的参考资料。此外，瞬变电磁法对于低阻反应十分灵敏，能够清晰的凸显出微弱的电阻率变化，从而对矿区内含水地层的划分提供便利。
图1瞬变电磁法作业原理示意图
瞬变电磁法数据的获得主要借由对观测所得参数ΔV2/I实施自相关滤波处理后，再依照晚期电阻率、视深度及纵向电导等计算公式转变为相应的全期ρτ（t），sτ（t）与Hτ（t）参数，并绘制出与之相对应的ρτ（t），sτ（t），Hτ（t）平面等值线图与断面等值线图，以充当资料解读的基础性文件。
2、可控源音频大地电磁测量法
可控源音频大地电磁测量方法英文简称CSAMT，是指借助一定的发射装置，通过频率不一的交流电源发射不同的电磁波，然后通过对比分析地表所接收到电磁场振幅与相位的变化，实现地质环境的勘测。依据交流电所具有的集肤效应，不同频率电磁波所具备的穿透性能也各不相同，一般而言在浅部地层广泛分布着各种高频率电磁场，而深部地层中则分布有各种低频率电磁场。所以，通过对不同电磁频率的转换，便能够对深部不一的地层地质状况进行探查。这种电磁测量手段相较于常规的直流电探测方法具备高分辨力、强穿透性及各向异性小等优势。在具体的使用上，需要先根据勘测区域地质资料，选取适宜的ResSmth参数，然后借由对阻抗相位断面图电性转变与卡尼亚视电阻率改变及底层结构变化的反演研究，进而获得二维反演视电阻率断面图，并以此为依据进行地质解释。
3、电剖面法
这种方法和电探测法作用原理相同，都是利用的电阻不同的变化对岩层的分布规律进行研究，从而确定地质情况，但是在进行实际的工作中点剖面发一般是针对沉积岩进行探测，针对性较强。同时在实际工作中需要进一步关注施工的质量，关注不同时期岩层电性的差异，了解电性差异的变化情况，并分析不同的电阻率法下对于岩层的影响，这样可以更加全面的对岩层分布情况进行分析。同时在分析的过程中还需要进一步关注岩石的含水情况，因为含水情况对于电阻率的影响明显，为了保证勘测的完整性需要对这方面进行细致的探查。
四、工程应用实例
某高速公路段为山区丘陵地带，地形条件较为复杂，桥梁隧道构筑物较多，如仅采用常规勘察手段很难满足工期要求。将面波和折射波技术运用于桥隧区的工程地质勘察中，一共进行了13座桥梁和8个隧道的工程物探工作。作为地质钻探工作的一种重要辅助手段，综合物探技术大大提高了勘察工作效率。
1、挖断某大桥桥基综合物探
挖断某大桥位于该高速公路的起点附近，桥位区表层为山坡耕地，局部地方有基岩出露。通过现场踏勘初步获得测区地层分布由浅入深依次为耕植土、粉土与砂岩，从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度，满足综合物探技术应用的地球物理条件。由于受地形条件的限制，局部地方较为陡峭，难以进行测线布置，一共布置了6个测点。采用前面提到的数据采集和分析处理方法，两者结果较为吻合，具有较好的应用效果。
2、某梁隧道隧址综合物探
该梁隧道隧址区表层为山坡旱地，局部有基岩出露。根据测区地层分布条件分析，耕植土或者残破积层物、粘土与基岩三者之间存在明显的（或悬殊的）波阻抗差，从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度。测区内共布置了15个测点，布置测点时，考虑了测点与钻孔资料能够进行对比分析，同时折射波和多道瞬态面波的测点需重合。
结语
综上所述，综合物探技术在工程基础勘探中发挥着重要的作用。虽然，我国的综合物探技术已经有了一定的基础和经验，但是在实施的过程中，仍然存在着一定的问题，为了我国工程勘探技术的不断发展，综合物探的相关人员要将强对该技术的研究，不断的总结经验从而获得进一步的提高。工程基础勘探对于工程建设来说是一项重要的工作，但它所涉及的范围广、内容复杂，所以，合理的运用综合物探技术，并不断的学习、研究，才能为工程基础勘探工作提供一定的保障，从而促进我国工程建设的前进。
参考文献
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[2]王长城.综合物探技术在地质勘探中的应用分析[J].企业导报，2016，19：47.
[3]赵洪涛.有关地质勘探中综合物探方法的应用分析[J].科技创新与应用，2014，07：292
论文作者:李炳海,杨军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/1
标签：物探论文; 地质论文; 技术论文; 地层论文; 电磁论文; 地质勘探论文; 电阻率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;