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地球物理探测技术在城市工程中的应用

2017-07-16杨承丰

环球人文地理·评论版 2017年4期
关键词:磁法浅层放射性

杨承丰

(广西地质调查院,广西 南宁 530022)

摘要:近年来,随着我国经济社会的飞速发展以及科学技术的不断提升,地球物理探测技术在城市工程中得到了充分的应用,并且取得了良好的应用效果。本文介绍了地球物理探测技术,分析了城市工程地球物理探测的特点,探讨了地球物理探测技术在城市工程中的应用,展望城市工程地球物理探测技术的发展趋势,希望能为相关研究人员的工作提供一份帮助资料。

关键词:地球物理探测;城市工程;应用

引言:地球物理勘探是一门综合性、实用性、应用型较强的专业,其技术广泛应用于国家建设当中,对于我国经济社会的发展有着重要的促进作用。近年来,随着我国城市化进程的快速推进,地球物理探测技术已经被广泛应用于城市工程建设当中,既促进了城市的快速发展,也推动了地球物理探测技术的应用与发展。一批新设备、新技术和新方法成功推广,一些城市的城市规划、城市建设和城市服务水平得以提高,充分说明了地球物理探测技术的重要性,也在鼓励我们不断学习、不断探究地球物理探测技术在城市工程中的应用。

1、地球物理探测技术

地球物理探测运用物理学原理以及相关物理探测仪器,通过分析物理场,探查地质构造、地质界线、人工埋设物等方面的探测方法。物理探测仪器结合了计算机技术、系统科学、材料科学、电子学、物理学等多学科的理论、方法与技术,在地质灾害预测、环境污染监测、地球资源开发等方面发挥了重要作用。在实践当中,地球物理探测利用密度、弹性、放射性、磁导率、电导率等岩石物理性质,运用重力探测、地震探测、磁法探测、电法探测、核法探测等方法,对陆地、水域或坑道中进行探测。

2、城市工程地球物理探测的特点

在城市建设与发展中,地球物理探测技术广泛应用于城市规划、城市建设和城市服务中。城市地质条件发生的变化,城市工程建设引发电场、磁场、重力场、地震波场、放射性等物理场的变化,通过运用电流法、磁法、重力法、地震法、放射性勘探等探测方法,为工程设计、勘察、施工、后期评估提供了大量的数据信息。城市建设当中有着各种各样的工程,也会遇到各种复杂的地质环境,在有些工程建设当中地球物理探测技术拥有优势,但也存在着一些问题及挑战。第一,探测深度小。城市工程建设多为地下浅层,一般也就几米到几十米的范圍,所以物理探测必须把握好深浅度,把物理探测控制到极浅的范围。第二,探测的精度要求高。建筑安全对于城市来说极为重要,所以物探工作必须保证深度和平面位置极小的误差。这也是难点之一。第三,探测的干扰因素多。城市的车流、人流集中,建筑密集,电、磁、震动以及人为干扰相对较多,对于物理探测也是一个不小的挑战。第四,施工场地狭小。在城市施工中,经常会遇到比较狭小的场地或空间,会对探测人员的心理造成一定的影响。第五,任务紧急。市场经济“快”字当头,上级布置的物理探测任务重、时间紧,对于物探工作来说也是一个不小的挑战。

3、地球物理探测技术在城市工程中的应用

在城市工程物理探测中,涉及到地面探测、水域探测及井中探测三个方面,其中地面探测应用率最高,因此本文主要探讨地面物探技术的应用。地面物理探测技术包括磁法、电流法、放射性测量法、地面温度测量法、浅层地震法等。

(1)磁法。在城市地下管线、爆炸物、文物等探测中,磁法有着良好的效果,并且已有大量的成果应用。伴随着仪器水平的提高,探测结果的精度也在不断上升。

(2)电流法。电流法包括自然电场法、电阻率法、充电法等,在地下水的探测中普遍应用。主要是通过电流使电阻发生变动,以此来探测地下水。但是在浅层的地质构造中效果不佳,成本高,效率低。

(3)浅层地震法。浅层地震法在城市工程有着较高的应用率、较高的精度和较好的效果。包括横波反射法、瑞雷波法、浅层折射法、弹性波CT技术等。其中分辨力、探测精度、应用效果做好的是横波反射法;相比于横波反射法,瑞雷波法有着轻便灵活的特点;浅层折射探测法在覆盖层有着较大的优势;弹性波CT技术为场地动力学研究提高了可靠参数。这几种方法也存在着成本高、施工环境、探测条件影响等劣势。

(4)放射性测量与地面温度测量法。这两种测量方法应用于城市地下热源的测量,有着施工简便、结果直观的特点。放射性测量利用伽马射线、氡气以及放射性射线等进行探测,地面温度测量法测量的数据是探测地下热源所需要的重要参数。

4、城市工程地球物理探测技术的发展趋势

现代城市工程建设不仅追求速度,更追求精度和质量,所以城市工程地球物理探测新技术、新方法、新设备也在不断地研发当中。近年来,随着大家认识上的提高,地球物理探测技术研究越来越受到重视,技术的提升会使物理波场的频率越来越宽,新的技术方法也会随着试验的成功进一步推广应用。在物理探测仪器设备的发展上,将会出现更多的适合城市复杂地质环境的智能化仪器和设备,多功能化的仪器既能满足防滑、防潮、防震的性能,又能促进各种探测方法的渗透融合,促进城市地球物理探测技术的快速发展。

结语:综上所述,在城镇化建设如火如荼的发展中,地球物理探测技术在城市规划、城市建设和城市服务中发挥着重要的作用。未来,我们应当充分认识地球物理跳进适应性的重要性,正确对待探测方法的试验工作,正确认识地球物理探测综合性学科特点,重视培养专业技术人才,与各方面加强技术交流合作,促进新技术、新方法和新仪器在城市工程中的推广应用。

参考文献

[1]肖波. 探地雷达在城市工程勘察中的应用[J]. 科技广场,2013(3).

[2]李学军,窦硕娥,曲海涛. 城市工程地球物理探测技术应用与发展趋势[J]. 工程地球物理学报,2008,(5).

[3]王先旺. 浅谈对城市活断层探测的综合物探方法[J].西部资源,2017(2).

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