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        淺析物探在城市地質(zhì)調(diào)查中的運(yùn)用及重要性

        2018-09-10 19:09:39郭嘉
        炎黃地理 2018年5期
        關(guān)鍵詞:物探運(yùn)用重要性

        郭嘉

        摘 要:本文對城市地質(zhì)調(diào)查中物探的運(yùn)用進(jìn)行研究,首先了解了物探技術(shù)的重要性,其次分析了幾種物探技術(shù),希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究以及作業(yè)施工提供可行的參考。

        關(guān)鍵詞:物探;城市地質(zhì)調(diào)查;運(yùn)用;重要性

        1 城市地質(zhì)調(diào)查物探技術(shù)應(yīng)用重要性

        物探主要是通過目標(biāo)物體與周邊介質(zhì)的物理性質(zhì)差異,應(yīng)用地球物理原理、設(shè)備,分析之后得到的物理場,對地質(zhì)構(gòu)造、地下界限相關(guān)信息進(jìn)行探查的現(xiàn)代化技術(shù)。由于城市地質(zhì)條件不固定,很有可能會引發(fā)地下電場、重力場、磁場以及地?zé)釄龅淖兓@時(shí)便可以使用地震法、測溫法以及重力法等展開地質(zhì)探測。物探方法帶有高效性、經(jīng)濟(jì)性,所獲得的信息更為豐富且準(zhǔn)確,對探測結(jié)果有一定保證。城市地質(zhì)期間,物探主要優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)破壞性小。物探技術(shù)是一種非常好的原位測試方法。它的多數(shù)操作都是在地面以上完成,對地層結(jié)構(gòu)不會造成大面積的破壞。即使需要在孔中完成的部分,也僅需利用已有的鉆孔即可,對工區(qū)環(huán)境和地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了最大限度的保護(hù)。(2)探測效率高。因?yàn)槲锾椒椒ㄔ趯?shí)際中都是以物理前提為依據(jù),物探期間地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件、邊界特征等都會對最終的測試結(jié)論形成一定的影響,導(dǎo)致技術(shù)面臨局限性。此外,一些大型的重點(diǎn)工程地質(zhì)比較復(fù)雜,使用單一形式的物探方法無法準(zhǔn)確查明地質(zhì)與工程存在的問題,這時(shí)需要使用綜合物探方法,提升物探結(jié)果地質(zhì)解釋精度的同時(shí),也可以保證分析質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中,小地震法、地震CT技術(shù)、聲波測試等技術(shù)有利于展開評價(jià)工作,為其提供大量數(shù)據(jù);此外,應(yīng)用高密度電法、電測深法、聯(lián)合剖面法等技術(shù)有利于提高地質(zhì)穩(wěn)定性,發(fā)揮高效率、經(jīng)濟(jì)性等作用。

        2 物探在城市地質(zhì)調(diào)查中的運(yùn)用

        2.1高密度電阻率法

        高密度電法實(shí)際上是集中電段法和電測深法。原理與普通電阻率相同。不同的是,高密度觀測點(diǎn)是在觀測中建立的。這是一個(gè)數(shù)組探索方法。與傳統(tǒng)的電阻率法相比,高密度電阻率法可以在現(xiàn)場信息采集裝置領(lǐng)域以各種形式使用??碧街蝎@得不均勻電性的地質(zhì)效應(yīng)??椢锟梢酝瓿纱怪焙退降亩S探測過程,它不僅反映沿水平方向的電變化,而且提供沿垂直方向的變化。高密度電阻率法可用于城市工程次生地質(zhì)災(zāi)害的檢測。它不僅效率高,而且成本低,分辨率高。在城市地下工程建設(shè)中,地球物理勘探變得越來越重要,許多結(jié)果可以直接用于城市工程設(shè)計(jì)。但是,地球物理技術(shù)有其局限性。在實(shí)際工作中,要合理選擇地球物理方法,使城市規(guī)劃和建設(shè)服務(wù)更好,地球物理勘探更加準(zhǔn)確。

        2.2電剖面法

        電剖面法和電聲法原理上是一樣的,都是基于人工電場的地下分布法研究的基礎(chǔ)上廣泛使用的方法。它與電剖面法一致,研究基巖表面的波動和斷層帶的分布。有對稱四極法和接頭輪廓法。主要研究對象是沉積巖。在電氣勘探中,巖石形成的差異是電工作的物理前提(即電阻率的差異)。影響電阻率(主要是離子電導(dǎo)率)的主要因素是地層的水含量,并且還取決于水溶液的鹽度和水溶液的存在。如果水分散并且不連接在巖石中,則對電阻率的影響小,而互連狀態(tài)使得地層電阻率大大降低。因此,在相同的水條件下,礦化程度也是不同的電阻率,甚至更大的差異。在水電阻率高達(dá)數(shù)千萬的情況下,沉積巖,而小巖石電阻率(巖漿巖和大部分變質(zhì)巖)的孔隙率和小巖石(各種泥巖)的孔隙率,磁導(dǎo)率低,其電阻率低。

        2.3放射性測量法和地面溫度測量法

        放射性測量法和地面溫度測量法在城市地質(zhì)調(diào)查中加以應(yīng)用,主要呈現(xiàn)出操作簡便、結(jié)果直觀以及準(zhǔn)確等諸多特點(diǎn),主要被應(yīng)用在隱伏地質(zhì)構(gòu)造、地?zé)岬目碧街小=鼛啄?,伽瑪、氧氣測量優(yōu)勢逐漸在斷層、破碎帶以及采空區(qū)等勘探中加以體現(xiàn),這對于發(fā)現(xiàn)地下基巖裂隙水儲水構(gòu)造方式有非常重要的作用。應(yīng)用地面溫度測量法獲取數(shù)據(jù)主要對地下熱源體參數(shù)進(jìn)行反應(yīng),在地?zé)峥碧焦ぷ髦幸呀?jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用,地下管線探查在地質(zhì)調(diào)查中也獲得了顯著的成效。

        2.4地質(zhì)雷達(dá)法

        地質(zhì)雷達(dá)是近十幾年來新發(fā)展起來的新的物探技術(shù),是一種利用高頻脈沖電磁波探測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)與特征的的電磁波探測技術(shù),它采用一對天線進(jìn)行工作,發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射高頻、寬頻帶脈沖電磁波,電磁波在地下介質(zhì)傳播過程中遇到電磁性差異分界面時(shí)發(fā)生反射和透射,通過分析反射波的旅行時(shí)間、頻率和振幅等參數(shù),推斷介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)物的埋藏深度及形態(tài)。地質(zhì)雷達(dá)具有分辨能力強(qiáng)、判譯精度高,一般不受高阻屏蔽及水平層、各向異性的影響。它對探查淺部介質(zhì)體,如地下空洞、管線位置、覆蓋層厚度等的效果尤佳,因此廣泛應(yīng)用于城市地質(zhì)調(diào)查。圖3為應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行混凝土橋洞探測的實(shí)例,圖中紅色框出現(xiàn)在強(qiáng)反射信號,表現(xiàn)為多個(gè)開口向下的曲線,經(jīng)開挖在埋深約1.5m處揭露到地下橋洞。

        2.5淺層地震法

        地面探測期間,一般是應(yīng)用淺層地震法,該方法的勘探精度高,且最終探測的效果更好。淺層反射法分辨力與探測精度相對較高,在地面探測中應(yīng)用有非常好的效果,缺陷在于成本高。淺層折射法主要被應(yīng)用于覆蓋層探測,隱伏構(gòu)造、空洞、考古探查等領(lǐng)域也有成功的應(yīng)用,然而施工場地因素的影響較為明顯。直達(dá)波法、透射波法主要用于波速測試,針對測試條件有非常強(qiáng)的依賴性。彈性波CT技術(shù)已經(jīng)成為施工場地動力學(xué)探究過程中最具價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。瑞雷波法在原位測試和淺層勘探中有非常普遍的應(yīng)用,且其中包含豐富的瞬態(tài)方法,設(shè)備比較輕便,在施工中應(yīng)用也更加靈活。瑞雷波法對于淺層分辨力非常高,淺層反射法、瞬態(tài)瑞雷波法在常規(guī)淺層地震法中應(yīng)用最為普遍,在實(shí)踐中了解到這兩種方法對于淺層反映能力存在一定的差異性。為了對淺層地震法探測效果進(jìn)行保證,針對消除、壓制、削弱震動干擾等需要展開深入研究。

        結(jié)語

        綜上所述,在城市地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用物探技術(shù),是符合城市發(fā)展需求的重要手段,使地質(zhì)信息更為準(zhǔn)確,為今后城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及建筑行業(yè)發(fā)展提供支持。

        參考文獻(xiàn)

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