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摘 要：工程物探是在原地球物理勘探基础上发展而来，五、六十年代服务于水文地质、工程地质，成为工程勘察的一个组成部分。物探工作应充分利用前人的经验和成果，特别是要以地质先验信息为指导，力保定性解释的可靠性，千方百计地提高解释推断的定量化程度，才能使物探方法的应用领域更为宽广，更加受到社会各界的欢迎。
关键词：物探方法；应用的原则；技术方法；应用及发展
Abstract: Engineering geophysical exploration is developed on the basis of the original geophysical prospecting, five, sixty years service in hydrogeology, engineering geology, become an integral part of Engineering investigation. Geophysical prospecting work should make full use of previous experience and achievements, especially to the geological a priori information as a guide, force Baodinginterpretation reliability, make every attempt to improve the level of quantification interpretation and inference, in order to make the application field of geophysical methods is broader, more welcome from all sectors of society.
Keywords: geophysical method; application of the principle; technology; application and development
中图分类号：F416.1 文献标识码：文章编号:
前言：
上世纪八十年代，随着国民经济的高速发展，推动了电子技术的发展，计算机技术开始广泛应用于各个技术领域，从而带动了工程物探技术的发展。工程物探紧随工程勘察向岩土工程延伸、向岩土工程测试、监测、检测转化，已成为岩土工程的一个组成部分。近年来，物探与电算技术的有机结合，软件固化程度高，不少方法实现了数据处理的人机对话和推断解释的野外现场化，大大地缩短了工作周期，真正体现了物探的经济、快速和准确的特点。
一．物探方法应用的原则
物探是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础，其方法应用是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提，如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等，根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查，一般都可以获得较好效果。
1．由已知指导未知的原则：探工作的布置必须遵循由已知到未知、由点到面、由简单到复杂的原则。应充分利用区内已有的各种地质资料，合理地选取各种技术参数，建立地质—地球物理模型，指导面上物探数据的正确采集，从而保证对数据处理、資料解释以及成果推断具有参照性和可比性。因此，布置物探工作前应认真收集、分析和利用区内已有的地质资料。
2．综合大信息量原则：般来说，灾害地质体与围岩介质之间不同程度地存在着多种物性差异。因此，可投入多种物探方法来获取多参数异常，从多种角度、不同的物性差异产生的大信息量数据来综合分析和研究灾害地质体的赋存特征及形成条件，在一定程度上可以避免物探异常的多解性，有助于提高物探资料解释成果的可靠性和准确率。
3．优化组合原则：一般在已知地质资料的地段(点)，根据不同的物性差异，选用不同的物探方法开展试验，然后将各自的试验成果进行对比分析，以能够查明问题为标准，以节约资金为原则，合理地选定有效的物探方法进行优化组合，这是保证勘查效果、提高经济效益的重要途径。
二． 工程物探技术方法与设备
在中国，工程物探始建于上世纪50年代，近二十年来有了较大发展，目前主要开展的方法有：浅层地震（反射波法、折射波法）、面波法、地震映象法、高密度电法、地质雷达、瞬变电磁法（TEM法）、工程CT（层析成象技术）、桩基无损检测技术、地下管线探测技术、工程测井、声波探测和常时微动测试等。
1.地质雷达探测
地质雷达是应用脉冲电磁波来探测隐蔽介质分布和目标物。当仪器向地下发射高频宽频带脉冲电磁波时，其波形将随通过介质的介电特性及几何形态而变化，根据接收到反射波的旅行时间、频率和振幅等参数，可以推断介质内部的结构和目标物的埋藏深度及形态。
近年来，地质雷达在地质灾害领域应用颇多，当地下存在介电或介磁特性分界面时，只要选择合适的采集参数，一般都会有较好效果。因其探测速度快、精度高而受到重视。在地质灾害勘查与防治过程中主要解决以下问题：
地下岩溶、土洞、采空区、人防工程及地面塌陷地质灾害调查；山体滑坡、地裂缝、地层断陷、软地基等不良地质现象勘查；江、河、湖、库大坝坝体质量无损检测及渗漏探测；各类工程质量隐患检测：如隧道渗漏治理与二次衬砌注浆质量无损检测、软地基处理后质量检测、高层建筑或地下隐蔽工程(支护体)建筑构(物)件质量无损检测；地下水及污染区环境地质调查；对实施中的灾害治理工程进行质量监测。
2.浅层地震法
浅层地震法是根据地下介质的波阻抗差异，利用纵波勘探的一种人工地震探测方法，可以用于研究与岩土工程有关的地质、构造、岩土体的物理力学特性，测定覆盖层厚度，确定基岩埋深起伏情况，查找构造追索断层等。
3. 瑞利面波法
瑞利面波法是根据地下介质的物性差异，利用瑞利面波勘探的一种人工地震探测方法。该方法具有能量大，衰减慢，在不同介质中传播进程中遇到密度变化时会出现频散现象，速度突然变化，在频散曲线上出现异常。可用于探测地下异常体及密度变化情况。
4.地脉动测试
在许多自然强烈地震的宏观调查中，可以发现大量的震害现象与场地运动特征有着密切的关系。地震时，当建筑物的自振周期与地基的卓越周期相同或相近时，两者就会产生共振或类共振现象，从而大大增加了振动幅值和时间，致使建筑物被彻底破坏。
应用专门仪器测量地面振动，将所得记录进行频谱分析，确定地基的卓越周期，为正确设计和防止由于地基与工程建筑物的共振而引起的震害提供基础数据。
5 .高密度电法
高密度电法原理与普通电法相同，是利用地下介质的电性差异，人工供电测量一次场分布的探测方法，但它集中了剖面法和测深法的功能，施工效率高，信息量大。可用于管线调查，物探找水，采空区、岩溶、滑坡等灾害的物探调查。6.采用物探综合方法，较快速(工作周期22d)和经济有效的查明了场地工程地质条件，在地形条件较好，物性差异明显的其他场地，可大胆采用物探方法进行工程地质勘查
三． 今后物探技术的应用及发展主要表现在以下几个方面：
1． 工程物探技术要适应岩土工程勘察不断发展的要求，进一步提高物探技术人员的素质，特别是针对不同工程条件合理选用综合物探方法和对各种物理参数的解释能力。
2． 进一步研究各种物探技术方法对不同地球物理前提的适用性，避免滥用。针对一般情况下岩土工程勘察勘探深度不大，但分辨和定量解释精度要求高的特点，推广使用面波、多道瞬态面波技术与高密度电法、地下管线探测等方法，并加强电磁、地震波成像技术的研究和工程应用。
3.开展综合物探技术在岩土工程勘察勘察中的应用,研究提高各种物探手段勘察精度的方法。
4.研究开发适合城市和城市周边建筑区勘探要求的、具有较大勘探深度和较高精度物探方法，加强适合城市环境背景条件（高噪声、多其它干扰）下有效的水、油、气管网测漏仪器的研制及准确定位方法的研究。
5.進一步加强对基桩动测技术的研究，在基桩完整性检测中，由定性向定量发展；在基桩承载力检测中，通过动、静试验的对比研究，提高对承载力的测试技术和数据处理水平。
6. 进一步加强工程物探中计算机技术的应用，并注意软硬件的适用性和采用的数学模型、物理力学参数的准确性和代表性。提高技术人员的应用水平和成果的可信度。
综上所述，由于电子技术，计算机技术的广泛应用，工程物探技术在勘察精度和勘察能力方面有了较大提高，已经从定性分析发展为定量、半定量分析，另外加上工程物探技术本身探测速度快，检测点密度大，成本低，所以工程物探技术已成为解决工程建设问题必不可少的非常有效的高科技手段。由于工程物探是无损检测、间接探测。在工作中，我们要充分考虑到岩土体的不均匀性、不可视性、被测物体分布的复杂性以及测试资料的多解性。要本着从已知到未知的原则,用已知资料解释未知资料，未知资料经验证后成为新的已知,如此往复,积累经验,不断提高。
结语：
工程物探技术，周期短，成本低，信息量大，服务面广，是无损检测，其作用和地位得到了肯定。物探工作科技含量较高，而且比较容易引进和吸收现代科学技术的最新成果。然而客观存在的隐伏地质体或勘查目标所产生的物理信息量是大量的，综合物探可以获得多种物理参量和丰富的地学信息。因此，物探工作不仅可以获得深部的地质信息，是地质找矿的重要手段，而且同样可以用来探测浅层地质现象。近年来，在环境与灾害地质勘查、工程勘察、地下水资源调查、以及某些非地学领域(工程质量检测)的应用已越来越广泛，作用也越来越重要。只要我们物探工作者长期努力探索，实践下去物探技术会在更多的领域占有一席之地。
关键词：物探方法；应用的原则；技术方法；应用及发展
Abstract: Engineering geophysical exploration is developed on the basis of the original geophysical prospecting, five, sixty years service in hydrogeology, engineering geology, become an integral part of Engineering investigation. Geophysical prospecting work should make full use of previous experience and achievements, especially to the geological a priori information as a guide, force Baodinginterpretation reliability, make every attempt to improve the level of quantification interpretation and inference, in order to make the application field of geophysical methods is broader, more welcome from all sectors of society.
Keywords: geophysical method; application of the principle; technology; application and development
中图分类号：F416.1 文献标识码：文章编号:
前言：
上世纪八十年代，随着国民经济的高速发展，推动了电子技术的发展，计算机技术开始广泛应用于各个技术领域，从而带动了工程物探技术的发展。工程物探紧随工程勘察向岩土工程延伸、向岩土工程测试、监测、检测转化，已成为岩土工程的一个组成部分。近年来，物探与电算技术的有机结合，软件固化程度高，不少方法实现了数据处理的人机对话和推断解释的野外现场化，大大地缩短了工作周期，真正体现了物探的经济、快速和准确的特点。
一．物探方法应用的原则
物探是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础，其方法应用是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提，如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等，根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查，一般都可以获得较好效果。
1．由已知指导未知的原则：探工作的布置必须遵循由已知到未知、由点到面、由简单到复杂的原则。应充分利用区内已有的各种地质资料，合理地选取各种技术参数，建立地质—地球物理模型，指导面上物探数据的正确采集，从而保证对数据处理、資料解释以及成果推断具有参照性和可比性。因此，布置物探工作前应认真收集、分析和利用区内已有的地质资料。
2．综合大信息量原则：般来说，灾害地质体与围岩介质之间不同程度地存在着多种物性差异。因此，可投入多种物探方法来获取多参数异常，从多种角度、不同的物性差异产生的大信息量数据来综合分析和研究灾害地质体的赋存特征及形成条件，在一定程度上可以避免物探异常的多解性，有助于提高物探资料解释成果的可靠性和准确率。
3．优化组合原则：一般在已知地质资料的地段(点)，根据不同的物性差异，选用不同的物探方法开展试验，然后将各自的试验成果进行对比分析，以能够查明问题为标准，以节约资金为原则，合理地选定有效的物探方法进行优化组合，这是保证勘查效果、提高经济效益的重要途径。
二． 工程物探技术方法与设备
在中国，工程物探始建于上世纪50年代，近二十年来有了较大发展，目前主要开展的方法有：浅层地震（反射波法、折射波法）、面波法、地震映象法、高密度电法、地质雷达、瞬变电磁法（TEM法）、工程CT（层析成象技术）、桩基无损检测技术、地下管线探测技术、工程测井、声波探测和常时微动测试等。
1.地质雷达探测
地质雷达是应用脉冲电磁波来探测隐蔽介质分布和目标物。当仪器向地下发射高频宽频带脉冲电磁波时，其波形将随通过介质的介电特性及几何形态而变化，根据接收到反射波的旅行时间、频率和振幅等参数，可以推断介质内部的结构和目标物的埋藏深度及形态。
近年来，地质雷达在地质灾害领域应用颇多，当地下存在介电或介磁特性分界面时，只要选择合适的采集参数，一般都会有较好效果。因其探测速度快、精度高而受到重视。在地质灾害勘查与防治过程中主要解决以下问题：
地下岩溶、土洞、采空区、人防工程及地面塌陷地质灾害调查；山体滑坡、地裂缝、地层断陷、软地基等不良地质现象勘查；江、河、湖、库大坝坝体质量无损检测及渗漏探测；各类工程质量隐患检测：如隧道渗漏治理与二次衬砌注浆质量无损检测、软地基处理后质量检测、高层建筑或地下隐蔽工程(支护体)建筑构(物)件质量无损检测；地下水及污染区环境地质调查；对实施中的灾害治理工程进行质量监测。
2.浅层地震法
浅层地震法是根据地下介质的波阻抗差异，利用纵波勘探的一种人工地震探测方法，可以用于研究与岩土工程有关的地质、构造、岩土体的物理力学特性，测定覆盖层厚度，确定基岩埋深起伏情况，查找构造追索断层等。
3. 瑞利面波法
瑞利面波法是根据地下介质的物性差异，利用瑞利面波勘探的一种人工地震探测方法。该方法具有能量大，衰减慢，在不同介质中传播进程中遇到密度变化时会出现频散现象，速度突然变化，在频散曲线上出现异常。可用于探测地下异常体及密度变化情况。
4.地脉动测试
在许多自然强烈地震的宏观调查中，可以发现大量的震害现象与场地运动特征有着密切的关系。地震时，当建筑物的自振周期与地基的卓越周期相同或相近时，两者就会产生共振或类共振现象，从而大大增加了振动幅值和时间，致使建筑物被彻底破坏。
应用专门仪器测量地面振动，将所得记录进行频谱分析，确定地基的卓越周期，为正确设计和防止由于地基与工程建筑物的共振而引起的震害提供基础数据。
5 .高密度电法
高密度电法原理与普通电法相同，是利用地下介质的电性差异，人工供电测量一次场分布的探测方法，但它集中了剖面法和测深法的功能，施工效率高，信息量大。可用于管线调查，物探找水，采空区、岩溶、滑坡等灾害的物探调查。6.采用物探综合方法，较快速(工作周期22d)和经济有效的查明了场地工程地质条件，在地形条件较好，物性差异明显的其他场地，可大胆采用物探方法进行工程地质勘查
三． 今后物探技术的应用及发展主要表现在以下几个方面：
1． 工程物探技术要适应岩土工程勘察不断发展的要求，进一步提高物探技术人员的素质，特别是针对不同工程条件合理选用综合物探方法和对各种物理参数的解释能力。
2． 进一步研究各种物探技术方法对不同地球物理前提的适用性，避免滥用。针对一般情况下岩土工程勘察勘探深度不大，但分辨和定量解释精度要求高的特点，推广使用面波、多道瞬态面波技术与高密度电法、地下管线探测等方法，并加强电磁、地震波成像技术的研究和工程应用。
3.开展综合物探技术在岩土工程勘察勘察中的应用,研究提高各种物探手段勘察精度的方法。
4.研究开发适合城市和城市周边建筑区勘探要求的、具有较大勘探深度和较高精度物探方法，加强适合城市环境背景条件（高噪声、多其它干扰）下有效的水、油、气管网测漏仪器的研制及准确定位方法的研究。
5.進一步加强对基桩动测技术的研究，在基桩完整性检测中，由定性向定量发展；在基桩承载力检测中，通过动、静试验的对比研究，提高对承载力的测试技术和数据处理水平。
6. 进一步加强工程物探中计算机技术的应用，并注意软硬件的适用性和采用的数学模型、物理力学参数的准确性和代表性。提高技术人员的应用水平和成果的可信度。
综上所述，由于电子技术，计算机技术的广泛应用，工程物探技术在勘察精度和勘察能力方面有了较大提高，已经从定性分析发展为定量、半定量分析，另外加上工程物探技术本身探测速度快，检测点密度大，成本低，所以工程物探技术已成为解决工程建设问题必不可少的非常有效的高科技手段。由于工程物探是无损检测、间接探测。在工作中，我们要充分考虑到岩土体的不均匀性、不可视性、被测物体分布的复杂性以及测试资料的多解性。要本着从已知到未知的原则,用已知资料解释未知资料，未知资料经验证后成为新的已知,如此往复,积累经验,不断提高。
结语：
工程物探技术，周期短，成本低，信息量大，服务面广，是无损检测，其作用和地位得到了肯定。物探工作科技含量较高，而且比较容易引进和吸收现代科学技术的最新成果。然而客观存在的隐伏地质体或勘查目标所产生的物理信息量是大量的，综合物探可以获得多种物理参量和丰富的地学信息。因此，物探工作不仅可以获得深部的地质信息，是地质找矿的重要手段，而且同样可以用来探测浅层地质现象。近年来，在环境与灾害地质勘查、工程勘察、地下水资源调查、以及某些非地学领域(工程质量检测)的应用已越来越广泛，作用也越来越重要。只要我们物探工作者长期努力探索，实践下去物探技术会在更多的领域占有一席之地。