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工程地质勘查中物探方法的应用

2021-03-09高超周佳牛淑敏高瑞

科技研究·理论版 2021年23期
关键词:应用

高超 周佳 牛淑敏 高瑞

摘 要:在现代化的矿山工程建设中,我国增加了中大型矿山地质物探建设的工程项目数量。地质物探是一个矿山工程建设发展的重要环节之一。我国矿山工程建设的水平在快速提高,同时,工程项目对地质勘查要求越加严格,也是工程地质勘查当中的重要环节,对工程质量产生很大影响。物探工作和地质工作紧密联系到一起,这样才能保证地质物探工作的顺利完成,也是对地质工作方式的扩展,传统的地质工作方法是通过对地质资料的研究来进行勘查,但对地质深层次的参考数据分析不够精准,这就需要利用精密仪器来进行勘测,保证地质的勘测质量,提高整体地质勘测水平。随着近几年来科学技术的大力发展,给物探方法在工程地质勘查中的应用带来了理论知识和实际操作规范。

关键词:工程地质勘查;物探方法;应用

1 工程地质和物探技术二者之间的关系

实际上,物探技术就是地球物理勘探技术的简称。这项技术主要被广泛应用于工程勘查,环境勘查和资源勘查。传统的工程地质勘查方法主要包括双桥静力触探法,标准贯入实验和钻探等方法。这三种工程地质勘查方法分别对应了上述三种工程地质勘查类型项目。也就是说这三种工程地质勘查方法之间的应用范围是不同的,应用技术和应用手段也存在着一定的差别。所以在应用这三种地质勘探方法的时候,必须要结合项目工程的实际情况来进行选择和分析。实际上,随着我国近几年社会经济的快速发展,我国工程地质勘探项目的建设数量越来越多,涉及到的工程地质勘探类型也愈来愈加丰富。工程数量的增多并不意味着工程质量的下降,反而正是由于工程地质勘探项目数量的增加,对于每一项工程地质勘探项目质量的要求也越来越高。质量其实是一项工程项目建设的基本内容,只有对工程质量进行保障,才能够保证工程地质勘查项目的可持续发展。谈到物探方法与工程地质勘查二者之间的关系,实际上他们是相辅相成的。例如,在传统的地质勘查项目中,如果要想获得地质信息,就必须要使用钻探技术对地质体进行勘查。但是,这项工作并没有说起来那么简单,所以在实际操作过程中会结合其他两种工程地质勘探方式进行联合应用,采取适宜的物探设备对传统的单项勘探方式的不足进行一定程度的弥补,从而提升工程地质勘查方式的可靠性,也提升了物探方法在工程地质勘查中的实际应用质量。现代工程地质勘查项目中比较常用的几种物探方法,包括电法勘探法,电剖面法,地震勘探法,探地雷达法,重力勘探法等等。工程地质勘查的手段有很多,但是以上提到的几种手段是优势大于劣势的几种手段,他们也会受到现实因素的影响,也会有触及不到的环节,但是相对来说其勘探结果比较精准、操作手法也较为简单。所以被列为现代工程地质勘查中最为常用的几种勘查手段。

2 物探方法在工程地质勘查中的应用

2.1 电法勘探法

在工程地质勘查所应用的物探方法中,电法勘探法较为常见且应用较广。电法勘探技术在应用中,要先确定观测点的位置,然后再对所在区域的地质情况进行勘查,获得地质所在区域的深度和电阻变化。工程地质勘查的主要目的是获得该区域岩层的分布,为此,需要了解供电电极的距离和电阻率的差异数据,根据这些数据,才能侦测岩层深度,保证侦测数据的准确性。根据此项特点,电法勘探在地质勘查工作中,多应用于岩层较厚且分布复杂的地质情况。

2.2 电剖面法

人工电场类项目是工程地质勘查的一种,在这类项目中应用最多的是电剖面技术。电剖面法通过特定的技术手段,勘查到地质基岩面起伏的规律以及断裂带的规律,并获得较为准确的数据信息。在勘查工作中,电剖面法和电测深法可以相互结合,完成对基岩面起伏规律的勘查。电剖面法通常也被称作联合剖面法或对称四极法,主要是对沉积岩进行勘探。电剖面法的物理性质比较特殊,因此,能获得不同岩层间的电性特点。在此需要特别注意,电阻率的一个重要影响因素,是岩层的含水率。

2.3 重力勘探法

重力勘探技术的基础是牛顿的万有引力定律,应用较多的领域是拟定工程项目建设区的勘查。在该区域中,重力勘探的优势能够得到较为明显显著的发挥,将勘探结果和已有的地质物探资料进行对比,最终获得对后续勘探工作有利的工程地质数据。在重力勘探法应用中,地质勘查所在区域的矿体分布状况、矿体性质都能够被获知,且以此而推断出的结果准确性比较高。重力勘探法能够为勘察工作提供更多帮助,掌握完整的工程地质结构和分布详情,为后续地质勘查工作打好基础,节省了大量的时间。

2.4 地震勘探法

在地质勘查技术中,地震勘探法比较常见。地震勘探法有两种形式, 分别为折射波法和反射波法。地震勘探法可以较为精准地对岩土形成条件以及深度地质进行更准确地判断。由于介质在不同地下环境中,呈现出不同的密度和弹性,所以在应用地震勘探时,在不同介质下,地震波的折射和反射会出现不同的反应。从折射波和反射波反馈的信息中,我们能够确定地下岩层的具体特征和性质。

2.5 探地雷达法

探地雷达要在天线的辅助下,才能发射高频宽带电磁波以及接受反射波。此项技术的优势主要有三点:第一,应用探地雷达能够得到比较准确且分辨率更高的结果,然后结合勘测现场的实际情况,进而得到含有二维坐标的剖面图;第二,探地雷达设备结构简单,所以勘查人员的工作强度不会太大,这有利于提高勘查工作的效率和质量;第三,此项技术的应用不会破坏地质状况,安全系数较高,在已经完工的场地可以放心使用。同时,与其他技术手段相比,具有更强的抗干扰能力。

2.6 瑞雷波法

对于瑞雷波法,可分为瞬态瑞雷波以及稳态瑞雷波法两种,其中, 稳态瑞雷波法在实际应用中所需要应用的设备体积较大,并且应用成本较高,因此没有得到推广应用。与稳态瑞雷波法相比,瞬态瑞雷波法的使用方式简单,勘查速度较快,并且勘查结果分辨率比较高,被广泛应用于工程地质勘查、环境灾害调查评估中,主要被应用于层状岩土体的识别与探测中。在瞬态雷波法的实际应用中,可采用一个与地面保持垂直的冲击震源发出信号,然后再结合实际情况利用多个检波器,沿测线垂直方向布置支线,对一定频率范围内的瑞利波信号进行收集以及记录,在数据处理方面,可提取出有效信息,然后再利用相关软件进行正演或者反演。

结束语:总而言之,改革开放以来,我国的经济已经在多个领域实现了飞速的发展,其中矿产资源在整个经济发展的过程中具有至关重要的作用。由于需求量不断增加,矿产资源短缺的問题开始凸显出来。为保障未来我国工业的发展,就需要对地质矿产勘探进行不断的优化以及完善,针对其中存在的不足提出相应的解决措施,为我国工业的发展保驾护航。

参考文献:

[1] 黄健.地质矿产勘探实施过程中存在的问题与有效措施分析[J].科学技术创新,2017,(18).

[2] 林秀南,郝全喜,徐雅冰.地质矿产勘探实施过程中存在的问题与有效措施分析[J].中国科技纵横,(2).

[3] 李艳菊.地质矿产勘探实施过程中存在的问题与有效措施探讨[J].世界有色金属,2019,(9):129-129.

[4] 杨斌.地质矿产勘探实施过程中存在的问题与有效措施探讨[J].世界有色金属,518(02):310+312.

[5] 胡吉明.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].科学技术创新,2019,(20):60-61.

[6] 孙传林.工程物探在地质勘查中的应用分析[J].资源信息与工程,2019,34(01):1-2.

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