论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国经济的发展，使得我国社会发展对能源的需求也日益增多。在工程地质勘查过程中，物探技术被广泛应用，所谓物探技术是指对客观存在的地质体进行研究，随着科技的发展，物探技术发展迅速，方法也越来越多，本文主要是以物探技术在工程地质勘查中的应用为研究对象，之后通过物探勘查的概述、常用的物探勘查方法以及物探技术在工程地质勘查中的应用三个方面对研究对象进行进一步的探讨和分析。
【关键词】物探技术；地质勘查；应用
在勘探市场的导向下，物探技术得到了进一步的发展和技术创新，物探技术是一项极为复杂的地质勘查工作，其研究对象是客观的地质体，具有较强的探索性，由于物探技术的优势，被广泛运用到地质资源勘查工作中，也取得了一定的成果，提高了勘查速度，使勘查质量也得到了保证，生产力也有了大幅度的提高，在地质勘查中体现了其重要的价值，也使地质勘查迈向了现代化水平。
一、物探勘查的概述
1、物探勘查技术优势
在勘查一个未知地质区域中，物探勘查技术有很多比较明显的优势，其中主要表现在以下几个方面的内容。
1、可以大大的减少工作量，进一步的节约成本。为了了解某水域的地层变化状况，物探方法的应用不但可以减少钻探的工作量，还可以间接的节约了成本。
2、物探方法的应用在探索地层基岩面起伏状况方面表现了极强的精准性，基岩面是比较复杂的，物探方法使工作人员能更准确的布置钻孔，从而也减少了钻孔的使用量。
3、在较为复杂的岩溶发育区，要实行物探和钻探相结合的方法来实现对此地质情况的掌握，首先了解岩溶的分布情况需采用物探方法，根据物探的结果开展合理的钻探布置。
4、确定地下人工设施规模大小，合理投入钻探工作量。对于人工设施的地下赋存情况，通过物探方法可以准确判断，从而合理投入钻探工作量，节约成本。
二、物探技术发展趋势
物探技术的理论依据是地球物理学，研究的是地质问题，物探技术是科技发展的产物，是目前地质勘探的重要标志之一，代表现代化的勘查水平，随着人们对物探技术的不断了解和重视，加上多方面科技的不断发展，物探技术势必会不断改进、完善和创新，当今物探技术的发展趋势是实现数字化、自动化和智能化。
三、常用的物探勘查方法
经过多年来的地质勘查经验，实际工作中主要考虑两方面的内容：一个方面是钻探成果，另一个方面是磁异常成果资料。地质勘查过程中存在地球物理异常的情况，造成这种异常的原因主要是地下地质构造和地质体的物性差异，任何技术都存在一定的局限性，所以没有一种方法是完美的，单单靠一种方法进行地质勘查也是存在很高风险的，采用多种勘查技术的综合勘查手法是比较合理的。常用的勘查手法有重力、放射性、电法、地震、电磁波、磁法和地质雷达等。
1、甚低频电磁法
甚低频电磁法首先要寻找场源，如广播电台发射的电磁波或甚低频率，然后对其电磁场在地表、空中或地下的空间分布进行测量，电性局部异常可以从浅层地质体中获得。
2、浅层地震技术
浅层地震技术研究的是地下地质结构和相关的岩性信息，原理是通过人工激发的弹性波在岩石中的传播来实现的。
3、地震层析成像
地震层析成像的理论依据来自于医学X射线和CT，地震波数据起到辅助作用，这些数据可以反演地下结构的物性属性，然后一层一层的进行剖析，根据剖析结果绘制其图像。
4、瞬变电磁法
电磁测深法包括瞬变电磁法。瞬变电磁法多用于高导电性的较大矿体，而且效果显著，其理论基础是电磁感应，研究探测目标物感生出的涡流场在其周围空间形成的二次电磁场随时间变化的响应特征，由此目标物的空间形态可以推断出来，完成探测。
5、大地电磁测深
大地电磁测深是一种被动场源电磁测深法，其场源多选择天然交变电磁场，地表可以观测到的电、磁场强度的变化是由被动场源引起的，目的是对地下岩（矿）石电性及分布特征进行研究。
四、物探技术在工程地质勘查中的应用
1、探地雷达的应用
通过发射天线发射以宽频带脉冲形式的高频电磁波，经目标体反射或透射，接收天线将其接收。在介质中传播的高频电磁波，其通过不同的介质电性质及集合形态，其电磁场强度、路径和波形也将不同，以此为依据采集时域波形，然后进行处理，最后进行分析，从而对地下界面或目标体的空间位置或结构状态可以准确把握。地质雷达可以运用在很多种环境当中，它也有很多的优点，主要包括异常简单的操作、较高的分辨率、无损、较强的抗干扰能力。只要地下管线目标与周围介质之间存在足够的物性差异就能被探地雷达发现，也因此被广泛应用。以某场地的地下管线为例进行探测，目的是对该处地下管线的具体位置和走向进行确定。用探地雷达勘查的结果与实际挖开的结果进行对比，分析典型的雷达测线平面异常特征。得出应用探地雷达的前提，即目标管线体与周围介质的介电常数和电磁波传播的波速存在明显差异。
2、电磁波的应用
地下界面上下介质的物性差异通过电磁波在介质中传播特性反映出来，物性差异、反射波、振幅三者成正比，即差异越小，反射波越弱，振幅越小；反射波振幅方向由上下介质中波速大小决定，反射系数为负的情况下，电波从波速大的介质进入到波速小的介质，反射系数为正的情况则与之相反。某一矩形场地，地下光缆、地下电缆、排水管线和热力管线等遍布地下，在东西向和南北向分别进行地下管线的雷达探测扫描，根据探测结果绘制波形测线剖面图，对可能有地下管线的位置进行了标记。从剖面图上可以很明显的看到在纵向深度为3米、水平距为11米的地方，出现了一个相对比较大的弧度拱形异常，而且电缆和光缆井都在剖面的附近，由此可以充分的判断出此地有地下电缆、光缆管沟。较小弧度的拱形异常出现在纵向深度为1米、水平距为8米处，在此处进行挖掘，发现是下水管。地下目标管线存在内外各两层的四层介质界面，本文以上层内界面为例：就非金属管线内上界面而言，其反射波振幅较大，其内介质不同时，反射系数和发射波也不同，如果水是其内介质，那么反射系数为负，反射波为反向；如果气体为其内介质，则与之相反。金属内波速近似为零的金属管线，反射波为反向，反射振幅非常强，管线的外层界面比其它层面的反射信号更强。
3、高密度电法
高密度电法优势明显，如采集的数据有较高的精度，较强的抗干扰能力等，这些使此方法获得的地质信息更全面更多样化，因此此方法也被广泛应用到其他领域。高密度电法属于阵列勘探方法，这种方法结合了电测深和电剖面，观测装置中观测点的设置也较为用心，观测点设置密度较高，不同的工程需采用不同的排列方式进行勘探，从而划分了不同岩土层的界面。高密度电法通过在实际中的应用得到了验证，在灰岩地区进行溶洞、破碎带的勘查可以运用此方法。
结束语
综上所述，地质勘查工作其实是一个非常复杂的过程，单一的勘查方法都存在一定的局限性，综合勘查是较为合理的勘查方法，重力、放射性、電法、地震、电磁波、磁法和地质雷达等多种方法的使用，起到互补的作用，从而降低勘查风险，通过不断的验证，不同的地质结构选择相应的物探方法，从而使采集到的地质信息更精准，科学合理的布置钻探工作量，节约成本，不断提高地质勘查现代化水平。
参考文献：
[1] 徐克良，马玉龙.物探方法在城市工程地质勘查中的应用探讨[J]. 《中国电子商务》 ，2013，（2）.
[2]吕新，马广龙.物探技术在工程地质勘查中的应用[J]. 《科技传播》，2012，（20）.
[3]刘海君，黄尚佐.物探方法和钻探方法在工程地质勘查中的应用[J]. 《江西建材》，2013，（6）.
[4]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）.
[5]陆亚庆，陆文庆.关于物探方法在工程地质勘查中应用的探讨[J]. 《房地产导刊》 ，2013，（6）.
【关键词】物探技术；地质勘查；应用
在勘探市场的导向下，物探技术得到了进一步的发展和技术创新，物探技术是一项极为复杂的地质勘查工作，其研究对象是客观的地质体，具有较强的探索性，由于物探技术的优势，被广泛运用到地质资源勘查工作中，也取得了一定的成果，提高了勘查速度，使勘查质量也得到了保证，生产力也有了大幅度的提高，在地质勘查中体现了其重要的价值，也使地质勘查迈向了现代化水平。
一、物探勘查的概述
1、物探勘查技术优势
在勘查一个未知地质区域中，物探勘查技术有很多比较明显的优势，其中主要表现在以下几个方面的内容。
1、可以大大的减少工作量，进一步的节约成本。为了了解某水域的地层变化状况，物探方法的应用不但可以减少钻探的工作量，还可以间接的节约了成本。
2、物探方法的应用在探索地层基岩面起伏状况方面表现了极强的精准性，基岩面是比较复杂的，物探方法使工作人员能更准确的布置钻孔，从而也减少了钻孔的使用量。
3、在较为复杂的岩溶发育区，要实行物探和钻探相结合的方法来实现对此地质情况的掌握，首先了解岩溶的分布情况需采用物探方法，根据物探的结果开展合理的钻探布置。
4、确定地下人工设施规模大小，合理投入钻探工作量。对于人工设施的地下赋存情况，通过物探方法可以准确判断，从而合理投入钻探工作量，节约成本。
二、物探技术发展趋势
物探技术的理论依据是地球物理学，研究的是地质问题，物探技术是科技发展的产物，是目前地质勘探的重要标志之一，代表现代化的勘查水平，随着人们对物探技术的不断了解和重视，加上多方面科技的不断发展，物探技术势必会不断改进、完善和创新，当今物探技术的发展趋势是实现数字化、自动化和智能化。
三、常用的物探勘查方法
经过多年来的地质勘查经验，实际工作中主要考虑两方面的内容：一个方面是钻探成果，另一个方面是磁异常成果资料。地质勘查过程中存在地球物理异常的情况，造成这种异常的原因主要是地下地质构造和地质体的物性差异，任何技术都存在一定的局限性，所以没有一种方法是完美的，单单靠一种方法进行地质勘查也是存在很高风险的，采用多种勘查技术的综合勘查手法是比较合理的。常用的勘查手法有重力、放射性、电法、地震、电磁波、磁法和地质雷达等。
1、甚低频电磁法
甚低频电磁法首先要寻找场源，如广播电台发射的电磁波或甚低频率，然后对其电磁场在地表、空中或地下的空间分布进行测量，电性局部异常可以从浅层地质体中获得。
2、浅层地震技术
浅层地震技术研究的是地下地质结构和相关的岩性信息，原理是通过人工激发的弹性波在岩石中的传播来实现的。
3、地震层析成像
地震层析成像的理论依据来自于医学X射线和CT，地震波数据起到辅助作用，这些数据可以反演地下结构的物性属性，然后一层一层的进行剖析，根据剖析结果绘制其图像。
4、瞬变电磁法
电磁测深法包括瞬变电磁法。瞬变电磁法多用于高导电性的较大矿体，而且效果显著，其理论基础是电磁感应，研究探测目标物感生出的涡流场在其周围空间形成的二次电磁场随时间变化的响应特征，由此目标物的空间形态可以推断出来，完成探测。
5、大地电磁测深
大地电磁测深是一种被动场源电磁测深法，其场源多选择天然交变电磁场，地表可以观测到的电、磁场强度的变化是由被动场源引起的，目的是对地下岩（矿）石电性及分布特征进行研究。
四、物探技术在工程地质勘查中的应用
1、探地雷达的应用
通过发射天线发射以宽频带脉冲形式的高频电磁波，经目标体反射或透射，接收天线将其接收。在介质中传播的高频电磁波，其通过不同的介质电性质及集合形态，其电磁场强度、路径和波形也将不同，以此为依据采集时域波形，然后进行处理，最后进行分析，从而对地下界面或目标体的空间位置或结构状态可以准确把握。地质雷达可以运用在很多种环境当中，它也有很多的优点，主要包括异常简单的操作、较高的分辨率、无损、较强的抗干扰能力。只要地下管线目标与周围介质之间存在足够的物性差异就能被探地雷达发现，也因此被广泛应用。以某场地的地下管线为例进行探测，目的是对该处地下管线的具体位置和走向进行确定。用探地雷达勘查的结果与实际挖开的结果进行对比，分析典型的雷达测线平面异常特征。得出应用探地雷达的前提，即目标管线体与周围介质的介电常数和电磁波传播的波速存在明显差异。
2、电磁波的应用
地下界面上下介质的物性差异通过电磁波在介质中传播特性反映出来，物性差异、反射波、振幅三者成正比，即差异越小，反射波越弱，振幅越小；反射波振幅方向由上下介质中波速大小决定，反射系数为负的情况下，电波从波速大的介质进入到波速小的介质，反射系数为正的情况则与之相反。某一矩形场地，地下光缆、地下电缆、排水管线和热力管线等遍布地下，在东西向和南北向分别进行地下管线的雷达探测扫描，根据探测结果绘制波形测线剖面图，对可能有地下管线的位置进行了标记。从剖面图上可以很明显的看到在纵向深度为3米、水平距为11米的地方，出现了一个相对比较大的弧度拱形异常，而且电缆和光缆井都在剖面的附近，由此可以充分的判断出此地有地下电缆、光缆管沟。较小弧度的拱形异常出现在纵向深度为1米、水平距为8米处，在此处进行挖掘，发现是下水管。地下目标管线存在内外各两层的四层介质界面，本文以上层内界面为例：就非金属管线内上界面而言，其反射波振幅较大，其内介质不同时，反射系数和发射波也不同，如果水是其内介质，那么反射系数为负，反射波为反向；如果气体为其内介质，则与之相反。金属内波速近似为零的金属管线，反射波为反向，反射振幅非常强，管线的外层界面比其它层面的反射信号更强。
3、高密度电法
高密度电法优势明显，如采集的数据有较高的精度，较强的抗干扰能力等，这些使此方法获得的地质信息更全面更多样化，因此此方法也被广泛应用到其他领域。高密度电法属于阵列勘探方法，这种方法结合了电测深和电剖面，观测装置中观测点的设置也较为用心，观测点设置密度较高，不同的工程需采用不同的排列方式进行勘探，从而划分了不同岩土层的界面。高密度电法通过在实际中的应用得到了验证，在灰岩地区进行溶洞、破碎带的勘查可以运用此方法。
结束语
综上所述，地质勘查工作其实是一个非常复杂的过程，单一的勘查方法都存在一定的局限性，综合勘查是较为合理的勘查方法，重力、放射性、電法、地震、电磁波、磁法和地质雷达等多种方法的使用，起到互补的作用，从而降低勘查风险，通过不断的验证，不同的地质结构选择相应的物探方法，从而使采集到的地质信息更精准，科学合理的布置钻探工作量，节约成本，不断提高地质勘查现代化水平。
参考文献：
[1] 徐克良，马玉龙.物探方法在城市工程地质勘查中的应用探讨[J]. 《中国电子商务》 ，2013，（2）.
[2]吕新，马广龙.物探技术在工程地质勘查中的应用[J]. 《科技传播》，2012，（20）.
[3]刘海君，黄尚佐.物探方法和钻探方法在工程地质勘查中的应用[J]. 《江西建材》，2013，（6）.
[4]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）.
[5]陆亚庆，陆文庆.关于物探方法在工程地质勘查中应用的探讨[J]. 《房地产导刊》 ，2013，（6）.