高祖有

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650051）

物探技术随着科学技术发展也不断提升，物探技术在不断发展历程中，逐渐形成一个繁多、庞大而完整的科学体系，数学、物理的各个分支都渗透到这个领域之中。物探技术相较于其他勘查方法，具有透视性、效率高、条件性等特点，如何更好的利用物探技术本身的优势应用于工程地质的勘察中，是本文要探讨的问题。总之物探技术工作的最终目的是通过得到地下物质体物性信息，分析解释出地质结论、地质成果。

1 物探技术概述

物探技术即地球物理勘探技术，物探技术采用不同的物理方法和物探仪器探测天然或者人工的地球物理场变化，能够对资源利用采取可行的方案以及进行有效的环境保护。物探技术在相关技术不断发展的过程中，不断在相关领域进行技术突破，打破了以往传统的勘探技术并且更加广泛的应用于工程地质勘察中[1]。目前主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等，依据工作空间的不同，又可分为：地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。地质体或者地质构造通过物理现象的表现形式反映出物探方法解释推断的一个结果，是间接的一种物探方法。地球物理勘探仪器的发展趋向是更加轻便化、多功能化、数字化和智能化。

2 工程地质勘察概述

工程地质勘察的任务总体上是勘察出一定程度上符合工程建设规划、设计、施工的可靠地质条件，以合理有效利用自然和地质条件，对不利的地质因素进行及时勘察，保障建筑物的安全和建设条件[2]。勘察的总体任务可以归纳为：选择地质条件优越的建筑场地，核实它的地质条件；对场地内地质条件进行勘察，排除崩塌、滑坡、岩溶等地质物理现象；对地基岩石的岩石年代、岩石特性、地质构造等进行勘察；地下水的类型、水质、埋深以及分布的变化勘察；防范措施的提出和处理方法。对于工程项目设计的不同阶段，勘察工作也分为了几个阶段，目的是逐步对复杂或者特殊的地质条件进行施工勘察，给出合理的勘察方案[3]。

3 物探技术在工程地质勘察中的重要意义

工程实践的大量证明，物探技术对于工程地质勘探过程中的技术运用和地质勘察具有实际意义。第一，地球物理探测技术对比较有特点的地质灾害进行最大范围的地质灾害监察、预报、防灾减灾等工作，能够较准确得对相应的应对措施进行指导。第二，地球物理探测技术对工程实施当中的预防灾害措施提供相应的技术保障措施，同时建立一定的灾害超前预警，对公共安全进行保障，保护我们的生存区域的安全。第三，在水文地质探测中，运用地球物理方法可以对水文地质特征进行间接判断，能够很快的控制测区样貌，对水文地质勘探工程的设计与施工进行向导。第四，在物质灾害勘察设计方面，运用地球物理方法可以对区域地质环境条件进行重点调查。在水文和物质灾害勘察设计方面的作用都是其他勘查技术不能达到的一种效果[4]。

地球物理探测技术对于工程建设的速度和效率有明显的助推作用之外，还能对于工程的质量和安全起到保障的作用，从而对人类社会的经济变化、文化发展等产生积极影响。对工程质量的影响和对隐性地质灾害进行勘察都是物探技术的重要工作内容，运用得当对发挥物探技术的优势具有重要意义，同时有利于构建公共安全体系，以此来保障我们生存空间的安全[5]。

4 物探技术在工程地质勘察中的应用

4.1 物探技术作用于地质勘察的两项任务

工程地质勘察中有两项需要物探技术完成的任务：第一个是探测基岩层的埋深、产状和性质，基岩层的埋深就是覆盖层的厚度，就是基岩岩性的地质填图（地质填图是矿产普查和勘探中的一种基本工作方法，即对矿区进行系统的地质观察），对于勘探基岩层往往采用电测深或者浅层折射法来探测。电测深这种方法是通过逐渐加大电极的供电方式，作用于地面的一个测深点上，以此对这个测深点底下的不同深度的地质情况进行断面判断；浅层折射方法是对地震和地震折射的波形进行检测测出风化层的速度和厚度。第二个就是检测断层的趋势、物理特性和距离，这个过程的勘察使用的是电剖面法或者浅层这设法来查明断层，对隐伏断层进行速度填图，电剖面法主要勘察岩溶裂隙、溶洞和暗河；运用无线电透视波或者透视声波法于井中勘探。并且勘探方法在一定条件下能够给断层运动的特性分析出来间接的基础证据[6]。

4.2 物探技术作用于环境工程地质勘察

工程地质中的环境地质具有一些人和自然作用因素导致的状况改变，可能会造成工程跟不上经济发展或者一些灾害性的发生，比如岩溶区域建筑物、道路和矿石因为抽水力度大或者大规模采矿导致坍塌，水库的渗漏、地震、滑坡和泥石流等自然灾害的影响，这些环境地质勘探除了可以进行电法和浅层折射法之外，还可以选用自然电场法、浅层测温法、微地震和地噪声测量，井中透视、电视和井下超声成像方法[7]。环境工程地质是环境地质学的重要组成部分，研究如何避开和改造不利的工程地质条件，能使物探技术在环境工程地质勘察中得到更好的应用。

4.3 地质监测

对环境工程进行地质监测，包括使用经由卫星和航空遥感的图像随着时间变化带来信息，可以对天然或人为因素引起的环境工程进行监测，并对灾害性事件作出预测，土壤沙漠化、水土破坏、植被损害、河道变化、河湖岸边或者港湾的淤泥和地质塌陷需要进行确定的核算，就采用不同时期的卫星和航空遥感图象进行比较研究，研究出地质的发展变化方向和预测可能发生的灾害性事件。运用技术监视滑坡和预测滑坡的手段对地质进行定期的航空摄影，对地下的水位和水温进行监测等[8]。

4.4 电磁法

电磁法物理勘探技术是采用电磁感应的原理在导电性能和导磁性能不同的岩石和矿石中进行找矿勘探的方式，电磁法分为了航空电磁、地面电磁和井中电磁，航空电磁通过研究由人工或天然形成的电磁场对地质体感应激发产生的不同寻常的特征和规律来寻找矿体或解决某些地质问题；地面电磁是用于地面找矿勘探的电磁法，按照观测参量分类的方法，分为倾角法、虚实分量法、振幅相位法、椭圆极化法等；井中电磁法是用时间域和频率域在钻孔时研究电磁感应现象的方法。地质具有高导磁性的情况下，电磁法作用于地质，产生二次磁场，可以判断地下导磁体的存在和一些水文水质的问题。

4.5 探地雷达

探地雷达可以探测金属物体和非金属物体，发射的天线向地质以下发出高频次的电磁波，天线接收电磁波反射回来之后作用于地下介质，地下介质遭遇到有电性差异的另一个界面时发生反射现象，产生电磁波波形下不同的地理位置、构造、状态和埋深。探地雷达作业时，在雷达机器的作用下，脉冲源产生周期性的毫微秒信号，并直接反馈给发射天线，通过发射天线耦合到地下的信号在传播路径上遇到非均匀体时，产生反射信号，位于地面的接收天线在接收到地下回波后，直接传输到接收机，信号在接收机经过整形和放大后进行处理，通过电缆传输到雷达主机，经过处理后传输到微机。在微机中对信号依照幅度大小进行编码。

4.6 现场检测与监测

建筑工程地质条件的各个要素在专门的观测仪器下，长时间的观察检测出来的一系列发展变化的适合工程建筑活动使用的地质条件和自然地质条件。主要的观察检测内容有：表现位移范围、速度和方向的岩石、土体；反映地下水位变化的土体和岩石；检测出岩体表面受到的破坏力，对质点速度引起的爆破进行观察，对系统人工加固的载荷变化进行检测。这些项目工作流程是进一步缩进工程检查的进程，施工和建筑物使用期间，工程地质会进一步进行观测，长时间观测留下的资料需要进行整理分析，是为了更好的检验工程的正确率还有对工程实施合理的评价。

5 总结

物探技术对大范围的地质探测至今都有特别重要的勘察作用，物探勘察不仅涉及范围广，而且能够对地质不同剖面进行勘察，留下的三维资料可以更好的作为在控制和异常点上进行勘察、试验工作的参考资料，既能提高准确性，又能提高精准度，资料的正确性就更加重要。不同的勘察方法有不同的作用和原理，在不同的地质条件中选择不同的勘察方法，才能更好的发挥物探技术的特点和优势，物探需要间接的合作方式来获取地质的信息，所以，物探技术间的合作也十分重要，对工程不同的类别、勘察不同的阶段、工程地质不同的地质条件，制定专门的基础设计和施工方案。