吉林省煤田地質(zhì)十二勘探公司
摘要:綜合物探技術(shù)是一種高難度的勘探技術(shù),而在我國,這種技術(shù)無論是從技術(shù)應(yīng)用方面還是從適用范圍方面都在原有的基礎(chǔ)上有了很大的進步。本文主要闡述了綜合物探方法的定義和意義,分析了單一物探方法的不足、綜合物探方法的介紹和運用以及綜合物探方法的運用,旨在為提高工程基礎(chǔ)勘探中綜合物探技術(shù)的運用而提供一些借鑒意義。
關(guān)鍵詞:工程基礎(chǔ)勘探;綜合物探;高密度電法;淺層地震反射法
就目前而言,我國的工程基礎(chǔ)勘探中物探技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而得到進一步的提高。在物探技術(shù)中,無論是物探的相應(yīng)技術(shù)以及各種設(shè)備,還是綜合物探技術(shù)人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì),都有了很大的進步。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,物探方法在工程基礎(chǔ)勘測中仍然存在著一些問題,主要表現(xiàn)在物探方法單一且受到一定程度上的限制,嚴重影響了物探技術(shù)的有效性。而綜合物探法恰好能夠很好的解決這些問題。所以,對于綜合物探在工程基礎(chǔ)勘探中運用的研究是十分有必要的。
一. 綜合物探方法的定義和意義
綜合物探法與物探法是兩種不同的技術(shù)方法。所謂的綜合物探法指的是使用兩種或兩種以上的物探方法進行勘探,通過對勘探后所得的數(shù)據(jù)進行仔細、認真的分析,進而對勘探地區(qū)做出相應(yīng)的結(jié)論。就我國目前一般的物探工作方法來說,程序如下:首先,技術(shù)人員要在勘探前對所勘探的地區(qū)收集相關(guān)勘探方面的資料,其次,經(jīng)過分析后,對勘探地區(qū)進行考察,最后才能確定所勘探的范圍和勘探的方式和方法。物探工作方法理論上來講是比較簡單,但在實際的操作過程中,卻要比理論上要復(fù)雜的多,會遇到各種各樣的問題,所以,要求物探相關(guān)的技術(shù)人員一定要具備高超的技術(shù)和素質(zhì)。
在工程勘察中,運用綜合物探的方法,可以有效的提高地質(zhì)的解釋精度和提高物探成果的分析質(zhì)量。在工程實際中,往往采用地質(zhì)雷達、高密度電法、淺層地震反射法等三類不同的技術(shù)來進行工程基礎(chǔ)勘探。由于這三類不同的勘探技術(shù)方法,比較完善的體現(xiàn)了工程基礎(chǔ)中不同的物理特性,在三類物探方法所取得的數(shù)據(jù)和資料的基礎(chǔ)上進行綜合分析和比較,并且結(jié)合前期的綜合調(diào)查和分析,經(jīng)過鉆孔驗證,可以大大的提高其結(jié)果的精度和準確性,得到比較好的勘探結(jié)果。
二. 單一物探方法的不足
在實際工程基礎(chǔ)勘探中,往往需要選用某一種或多種物探方法來對場地地基土,工程地質(zhì)情況進行評價和判斷。雖然某一種物探方法的選用,避免了傳統(tǒng)勘察方法只能對單點進行勘察,孔孔之間地層不能做到“無縫”連接,以及鉆探結(jié)果以點帶面的缺點,但是,物探存在多解性,就單一一種物探方法而言,有其適應(yīng)性和局限性。例如,潮濕的地面對于地質(zhì)雷達勘測會產(chǎn)生明顯的干擾,應(yīng)采取適當(dāng)措施降低干擾或采用其它的物探方法;而在煤礦采空區(qū)進行勘探發(fā)現(xiàn)低阻異常既要考慮到可能是采空區(qū)反應(yīng),也要考慮到是否為煤層的影響。
所以,單一的物探方法存在著一定的不足,已經(jīng)不能很好的運用在工程基礎(chǔ)勘探中。而綜合物探的方法更適合于應(yīng)用在當(dāng)今的工程基礎(chǔ)勘探中。這就需要技術(shù)人員根據(jù)所勘探地區(qū)的具體情況進行具體的分析,通過合理的、科學(xué)的分析后,選用幾種物探方法進行組合,這幾種組合要具備互相補充、互相應(yīng)證的特征,在一定程度上能夠有效的彌補單一物探方法的不足,從而能夠很好的提高物探結(jié)構(gòu)的準確性和精確性。
三. 綜合物探方法的介紹和應(yīng)用
3.1 地質(zhì)雷達方法
地質(zhì)雷達是通過電磁波對物體內(nèi)或者地下不可見的目標或者介質(zhì)進行定位的技術(shù)。地質(zhì)雷達從地面天線以寬頻脈沖的方式送到地下,在經(jīng)過不同的電磁特性的地下地層或者目標體的反射后再返回到地面上,然后被另外的天線接收。通過對電磁波在介質(zhì)傳播時其強度、波形和路徑的分析,可以確定地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、地下界面、地質(zhì)體的空間位置等。地質(zhì)雷達是工程勘探中的一種高科技方法,其波長可以到達分米的級別,具有比較高的水平和垂直分辨力,對于極淺層、淺層的探測具有特別好的效果,而且它可以和淺層地震反射法在對地質(zhì)體的深度測量上進行綜合分析,其結(jié)果可以相互補充。
3.2 淺層地震探測法
淺層地震探測方法是工程地質(zhì)勘探中一種比較常用而且也很重要的方法,它可以確定基巖的變化狀態(tài)、地層的界面、地層的彈性波速度。在實際應(yīng)用中經(jīng)常通過人工的方法例如敲擊、爆炸等來產(chǎn)生一定的振動,然后通過研究振動在地下的傳播,可以查明地下地質(zhì)的分布情況[3]。淺層地震反射法在地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查、溶洞、采空區(qū)勘探、基巖埋深勘探等工程勘探中得到了比較廣泛的應(yīng)用,尤其對于地質(zhì)密度之間的相互差異比較大的地區(qū),其效果特別明顯。但是它也存在在一定的缺點,例如其探測的深度容易受到震源強度的制約,而且對地形的要求比較高。
3.3 高密度電阻率法
高密度電阻率法是運用地下介質(zhì)不同的導(dǎo)電特性,和通常測量電阻率的方法相同,通過采用兩個不同的電極向大地供電,記錄下電流,然后在其它的兩個點測量其之間的電位差,從而可以得到記錄點的視電阻率。高密度電阻率法具有數(shù)據(jù)采集量大、觀測精度高、地質(zhì)信息比較豐富等特點,它在采空區(qū)、地層的劃分、巖溶空洞、地質(zhì)滑坡等勘察中得到了比較廣泛的應(yīng)用,但是高密度電法也有著其本身的缺點,例如其測線鋪設(shè)容易受到地形的影響,對電極的接地條件要求較高。
在地質(zhì)勘探中,每一種勘探方法都有其自身的長處和缺點,采用綜合物探的方法可以取長補短,達到了集思廣益的目的,從而發(fā)揮了其綜合的勘探效果。
四. 物探方法的選取
(1)高密度電阻率法仍屬于電阻率法的范疇,但其具有觀測精度高、數(shù)據(jù)采集量大、地質(zhì)信息豐富、生產(chǎn)效率高等特點。其廣泛應(yīng)用于地層劃分、探測隱伏斷層構(gòu)造,巖溶空洞、采空區(qū)、地質(zhì)滑坡體等工程勘察,但是高密度電法測線鋪設(shè)受地形影響較大,要求接地條件較高。
(2)淺層地震反射波法廣泛用于基巖埋深勘探,地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查、溶洞、采空區(qū)勘探等工程勘察,對于地層密度差異較大的地區(qū)效果明顯,但是勘探深度受震源強度制約較大、對地形條件要求較高。
(3)地質(zhì)雷達是工程勘察中的一項高科技方法,雖然其探測深度較淺。但波長為分米數(shù)量級,且可進行拖動天線式的連續(xù)剖面測量,因而有較高的垂直和水平分辨力,特別適合于淺層、極淺層的目的層勘探。它可與淺層地震反射波法在調(diào)查深度上形成組合,互為補充。高密度電法針對的是電阻率,地震方法對應(yīng)的是速度,地質(zhì)雷達則是介電常數(shù)。三種探測手段的綜合應(yīng)用,綜合分析解釋,使物探成果相互佐證,取長補短,提高了物探資料解釋精度。
結(jié)語:綜上所述,綜合物探技術(shù)在工程基礎(chǔ)勘探中發(fā)揮著重要的作用。雖然,我國的綜合物探技術(shù)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)和經(jīng)驗,但是在實施的過程中,仍然存在著一定的問題,為了我國工程勘探技術(shù)的不斷發(fā)展,綜合物探的相關(guān)人員要將強對該技術(shù)的研究,不斷的總結(jié)經(jīng)驗從而獲得進一步的提高。工程基礎(chǔ)勘探對于工程建設(shè)來說是一項重要的工作,但它所涉及的范圍廣、內(nèi)容復(fù)雜,所以,合理的運用綜合物探技術(shù),并不斷的學(xué)習(xí)、研究,才能為工程基礎(chǔ)勘探工作提供一定的保障,從而促進我國工程建設(shè)的前進。
參考文獻:
[1] 馮建林,孫少安,秦建增,檀玉娟,黃幫武,李德慶. 絕對重力控制下的山西地震帶2009—2012重力場動態(tài)變化[J]. 大地測量與地球動力學(xué). 2013(S1)
[2] 張建獅,王夫運,劉寶峰,王帥軍,趙金仁,張成科,李怡青,劉巧霞,劉蘭. 玉樹震區(qū)及鄰近地區(qū)殼幔速度結(jié)構(gòu)特征[J]. 地震地質(zhì). 2014(02)