摘要：钻探和物探是工程地质勘察的一个重要手段，在工程地质勘察中发挥着十分重要的作用。钻探和物探技术的发展对工程地质勘察有着巨大的影响。近年来，随着科研技术的不断进步，两种技术也得到了相应的发展，本文就物探与钻探在工程地质勘察中的应用进行了简单的分析。
关键词：物探；钻探；相结合；工程地质；勘察；应用
一、物探与钻探方法相结合在工程地质勘察中的作用
物探方法和钻探方法虽然都有自己的优点，但是在实践研究中发现，这两种方法单独应用往往会出现各种问题，影响到勘察效果。单纯的钻探技术是利用点对地质结构进行分析，其分析不够全面且不易形成连贯的图形资料。而物探技术则可以从更加宏观的角度上对地质结构和性质进行分析，获得全面的资料。因此，有机结合钻探方法和物探方法，将两者的优势充分发挥出来，提高工程地质勘察质量。
复杂地质条件下，地下岩土层的变化情况就无法被完整地反映出来，只有进行大量施工钻孔工作，才可以将地下空间中岩土层的分布情况调查清楚，这样就会花费很多的时间和精力，工作效率低。在物探方面，近些年来经过大力发展，积极应用先进的技术和设备等，可以对地下岩土体的具体情况等进行充分调查，比如形体、规模以及分布情况等，但是难以有效地单独进行物探工作。针对这种情况，可以有机结合起物探方法和钻探手段，以此来提高工程地质勘察的工作效率，保证资料的可靠，提高工程地质勘察质量。相关的地质工程勘察工作人员需要不断努力总结经验，提高自己的技术水平，结合工程具体情况选择合适的勘察方法。
二、物探与钻探方法的运用
1、物探
（1）电法勘探
电法勘探是指采用交流或者直流电场对实际工程地质的情况予以勘探，在使用中又分为多种方法，其中最为普遍的使用方法为电阻率法。电阻率法具有很高的勘察能力，不仅能够对寻找断层起到辅助，而且就水层的分布、风化程度等方面的内容有很强的勘察力。
在电阻率法的勘察工作中，又可以将其分为两类，一是电测探法，二是电剖面法。在实际的工程地质勘察工作中，较为常用的是电测探法中环形与四极两种电测探法，一般来说，通过四極电探测法对地下水深度、地层等情况进行了解；环形电测探法则可以对断层、岩层走向等方面的情况予以了解。像一些地质工程建设在较为平坦、地层较为简单而且坡度小于30°等情况下可以使用电测探法。
对于电剖面法来说，可以用其来寻找溶洞、古河道等，主要在一些覆盖层厚度较少、坡度小于5°且地势平缓等地可以使用电剖面法来进行勘察。
（2）地震勘探
地震勘探方法是通过在地壳中的弹性波传播实现勘察，其方法多种多样，根据地震波的大小进行划分，可以将其分为高频、中频、低频地震波三种，其中在工程地质的勘察中，属高频地震波应用尤为普遍，它主要可以就岩石的性质、断层情况以及岩体风化带等内容予以探测。对于中频地震波来说，常常被应用于较大区域的构造探测中。对于地震勘察方法来说，比较适用于地质接口平坦且地形变化小、波速差异大的工程中。
2、钻探技术工程地质勘察中的应用
钻探技术作为一种有效的勘察手段，无论是对于何种建筑物还是哪一个勘察阶段，都可以使用到钻探技术。钻探技术有其独特性所在，除了会较少受到自然因素的影响、钻孔目的具有综合性以及钻进深度较小之外，其对钻进结构及方法提出的特殊要求主要包括以下几个方面：
首先，对岩心获取率提出了很高要求，要求岩层必须在80%以上，对于较难获取岩心的断层带或者是软弱夹层来说要求也必须要高于60%。
其次，针对不同的对象必须采用相适应的钻进方法，提高岩心获取有效率。
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第三，涉及水文地质或者是地下水位的勘察时，首先需要保证钻孔结构符合含水层位置要求，再符合其他相关要求。
第四，在钻进工作的过程中，要以干钻为主，尽量缩短钻程。
与物探技术相比，钻探技术具有很大的使用优势，它不会受到较大环境及地质的影响，勘探深度较大，速度较快。但是，钻探技术的使用也具有一些难度，尤其是对于一些地质结构复杂的工程来说，无法实现较为直接的勘察，难以获得岩心，不利于钻探精准性的提高。
钻探技术在工程地质的勘察中也有许多表现方法，包括振动、冲击、冲击回转以及回转钻探。在工程地质的勘察中冲击钻探与回转钻探的应用较为普遍，而且钻探方法的选择非常重要，直接决定着工程地质勘察的效率高低。另外，钻探设备的选择也同样重要，如果说钻探方法指的是取土，那么设备就是指取土器。
取土器的种类多种多样，像水压活塞式、限制球阀式等等，每一种取土器都有自己的应用优势，一般来说对于黏性土比较适用于取土器，如果遇到土质较坚硬的比如说像沙类则就需要使用特制取土器，所以必须要严格根据地质的实际情况进行取土器的选择。确定取土器的选择之后，就是对取土方法的确定，一般使用较为广泛的有振动法、压入法等等。
在工程地质勘察工作中，除了对上述几个问题予以确定之外，还需要把握的一个问题就是钻孔类型，也就是指钻孔的方向与角度。应用较为普遍的钻孔类型有斜孔、直孔、水平孔等等，这些钻孔类型的选择也都要以实际的地质条件作为依据。
3、物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的效果以及应用
（1）钻探与物探相结合对水害情况进行探测
随着基坑开挖深度的延伸，水害对深基坑的威胁日益增大。为确保深基坑的安全施工，避免水灾事故的发生，除了加强水文地质预测预报，深基坑采用物探和钻探相结合的探放水技术手段，对工作面前方地质构造及水害情况进行探测和分析，确保深基坑安全施工。
（2）钻探与物探相结合探测覆盖层
在某些水电站设计方案中，工程枢纽大部分建筑物是建在软基上，由于枢纽区地质条件复杂，覆盖层深厚，地勘工作难度大，有部分钻孔没有钻透覆盖层。因此需采用物探和钻探相结合的探测手段查明坝线等部位覆盖层厚度，并确定基岩顶板形态与埋深。
（3）钻探与物探相结合对采空区探查
随着经济建设的发展，在采空区上新建的高层建筑越来越多，采空区探查作为采空区地基稳定性评价的基础工作尤为重要。采用钻探与物探相结合的方法，对浅部多层采空区的发育、充填现状进行精确探查，为正确进行采空区稳定性评价奠定了坚实的基础。
物探与探方法相结合在工程地质勘察中的应用广泛，效果显著，为我工程勘察带来了希望，带来了福音，物探和钻探相结合，取长补短，从而使工程勘察更准确、更安全、更高效。物探克服了钻探的成本高、效率低、盲目性等缺点，钻探使探测更精准，大大减少安全隐患的发生。
结束语
目前，随着计算机技术的发展和各种反演方法的不断创新，物探技术正朝着探测精度更高、探测范围更广、解释更准确的方向发展，表现出前所未有的广阔发展前景。由于各种物探方法的应用都依据一定的物理前提，且地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性，所以此时应考虑综合物探和钻探结合进行施测，可以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量，满足工程勘察之需。
参考文献
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[2]闫昌波.工程地质勘察中钻探技术的选用[J].黑龙江科技信息，2013，（35）：29.
[3]程耀荣.物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用[J].河南科技，2013，（4）：70.
论文作者:刘昌亭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/15
标签：物探论文; 方法论文; 工程地质论文; 地质论文; 技术论文; 采空区论文; 钻孔论文; 《基层建设》2019年第28期论文;