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摘要:物探方法作为当前地质勘查工作中应用最为广泛的技术和手段,伴随着物探方法在地质勘查中的不断实践,我国的工程勘查的水平也得到了进一步的提升。为此,本文通过分析工程地质勘查中物探方法具体技术的相关理论并结合其在某实际工程中的具体运用为实例进行探讨。
关键词:工程地质勘查;物探技术;应用
1.物探技术方法概念
工程地质勘查工作能够有效地为现代化工程建设提供有力的保障,是工程建设高效完成的有力保障,因此,工程地质勘查中物探方法是当前的建设中是适用最为广泛的一种地质探测方法。物理地质探测手段指的是运用地球底层以及周边存在的物理场展开一系列的探测工作,其中,物理常识是在物理作用的物质空间下形成的。地球物理探测技术是物探技术的全称,在具体的工程地质勘查工作中,物探技术是运用专业的技术以及与之相配套的专业设备对地球的无立场的变化进行勘察,然后收集数据,进而整理数据、分析数据,为后续的工程建设提供有效地数据支持。
2.工程地质勘查中几种常用的物探技术方法
2.1地震勘探
地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态及性质。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高、解释成果单一的优点,但是成本相对较高。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面。地震勘探成果同其它物探解释成果一样,由于物理力学指标差异,不同地质体的波速有可能相近,而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同,波速也有可能不同。浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势,在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用,但是该方法受施工场地影响明显。直达波法或透射波法是波速测试的主要方法,对测试条件的依赖较强。
2.2电法勘探
电测深法是测量观测点深度方向以下视电阻率变化规律,以研究地下不同深度的岩层的分布状况的一种方法。在研究覆盖层厚度及岩性变化情况等有广泛应用。新近发展起来的高密度电阻率法在城市工程中,成为以获取浅层导电性信息较为活跃的方法,在地质结构划分、地下管道探测中发挥着重要作用。所研究的对象主要是有不同电阻率的水平岩层,最有利的条件是呈水平或倾角不大的岩层,而对倾角很大的岩层,解译工作也会变得困难。近年来在实际中取得效果的地面核磁共振法被认为是目前为止可以直接找水的物探技术,在我国西北地区找水发挥了显著作用,在一些重大工程探测中提供了关于含水性的重要信息,如堤坝渗漏、滑坡含水性等。随着CT技术的应用,电阻率成像技术已开始用于大坝检测评价中。
2.3电剖面法
电剖面法和电测深法没有本质不同,都是以研究人工电场在地下的分布规律为基础,是广泛采用的一种方法。它与电剖面法配合,对研究基岩面起伏规律、断裂带分布等效果较为明显。电法勘探主要研究对象是沉积岩。在电法勘探中,岩层电性差异是进行电法工作的物理前提(即电阻率差异)。影响电阻率的主要因素是岩层含水情况,同时还决定于水溶液的矿化度、水溶液的存在状态。如果水在岩石中呈分散和不连通方式,则对电阻率的影响较小,而互相连通状态则使岩层电阻率大大降低。沉积岩在含水情况下电阻率可达数千万,另外孔隙度小的岩石电阻率较高,而孔隙度大、渗透性小的岩石其电阻率较低。
2.4重力法
重力测量受干扰较小,精度较高,为物探方法的辅助手段之一,在探测近地表地层不均匀性、空洞、小型地质密度异常体和人工结构的地下遗址等方面取得较好效果。但是在工作中应注意考虑天气,地形以及振动影响。
3.某新建工业厂房地质勘查中的物探技术方法
3.1工程概况
某新建大型工业厂房工程,占地约40hm2。第四纪浮土覆盖,野生植被不发育;地形由西向东逐渐抬高,标高在200m~225m之间。本次勘查的目的任务是:初步查明场地覆盖层厚度,洞穴分布及断裂分布特征,为场地建筑的适宜性作出评价。
3.2勘查方法技术
根据勘查目的任务及场区地球物理特征,本次勘查采用电阻率探测法中的联合剖面法和测深法。
3.2.1联合剖面法
主要探查采金洞和基岩中的断层裂隙带。根据探测目标的大小和形态及现场试验,测量装置为AO(BO)极距120m,MN=20m,点距10m,无穷远极。C>5AO。
测线方向基本垂直预测目标的走向,即111°~291°(线距20m)。除此设计了4条21°~201°方向的测线。
数据处理和图件绘制均在计算机上实现,最终编制联合剖面曲线平面图。
3.2.2电测深法
目的主要探查第四系覆盖层厚度及基岩起伏形态。该工程中第四系各岩性土层与下覆自垩系砂砾岩电性差异较大,采用电测深可以解决覆盖层厚度问题。
场地较平坦,且覆盖层厚度小于20m,为此选用四极对称电测深装置,最大供电极距(AB)220m,测线方向为111°~291°,测点距40m。
数据处理与成图:各测点数据提取――各测深点高程提取和格式化一同剖面测深点数据转换成RES2DINV格式――反演――结果输出――在 AutoCAD2000中制作视电阻率测深断面图和基岩等深线图。
3.3勘查成果
根据联合剖面和电测深资料,场区内存在两个砂金古采空区。
一区位于5、4、3线间,长约60m,宽约30m,走向NE22°左右,埋深3~10m。(见图1)。
二区位于场区东南角,长大于100m,宽度大于40m(东南超出场地,未见边界。走向NE30度,埋深3~8m)
图1
结束语:各种物探技术的应用都依据了一定的物理前提,地质、地球的物理条件及边界特征都会对勘查的结果有较大的影响。物探技术人员在进行地质勘查工作的时候,应该先对已有的勘查资料进行详细的分析,进行实地的勘测可以选择多种物探的方法,发挥物探技术的先进作用,使各种方法成果互相补充,取长补短,才能提高物探技术的精度和可靠性,达到最佳的勘查效果。
参考文献
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[2]王正常.孟利.王学文.浅谈物探技术在地质勘查中应用[J].大科技.2012.
[3]曲为责,赵振华,孔祥栋.物探技术综述及综合物探探讨[J].大科技?科技天地.2011.
论文作者:刘传阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/27
标签:物探论文; 电阻率论文; 方法论文; 剖面论文; 技术论文; 岩层论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;