2023年物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用.docx

物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用 张连存 【摘 要】 随着国民经济建设不断的开展，工程物探勘察测试和钻探技术越来越广泛地被工程界所采用，并且取得了好的效果。钻探技术在传统的工程地质勘察中占据了十分重要的地位，但由于单一的探测方法使其变得越发局限。随着科技的不断进步，物探技术在工程地质中得到履盖性的应用。因而，在工程地质勘查中物探方法和钻探方法各有所长各有所短，将钻探手段和物探方法有机地结合起来往往才能取得快而准的勘察效果。本文简要介绍物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用。 【关键词】物探方法物探与钻探相结合工程地质勘察的应用 中图分类号：U469文献标识码： A 一、前言 长期以来，钻探技术在工程地质勘察中发挥了十分重要的作用，但是随着技术的不断开展，仅仅使用钻探技术的弊端就慢慢显现出来，如工程地质勘察准确度不高，速度慢，不经济等等，它的局限性使得其在工程地质勘察不能发挥最大的功能。近年来，随着科学技术的不断进步，物探技术也得到了相应的开展，由于它对探测对象不会造成损失，并具有准确、快速等特点，因而显示出强大的生命力，在工程地质勘察中的应用越来越广泛，在工程、环境、灾害地质调查等方面都发挥着重要的作用。所以，在当今的工程地质勘查中将钻探技术和物探方法有机地结合起来往往能取得事半功倍的勘查效果。下文结合具体实例介绍物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘查中的一些原理、开展和应用效果。 二、实例一：地质雷达 1、地质雷达的原理 影响地质雷达的探测深度和分辨率的因素是多方面的，比方:线的偶极方向、天线距离、中磁波等。目前，剖面法和宽角法组成了双天线地质雷达的观测方式。所谓的宽角法观测，就是在一个天线沿测线移动的时候，另一个天线却是固定不变的。利用地下不同层面反射波的双走势，经讨计算可以得到有关地下介质的参数。剖面法的含义就是，发射以及接收天线以在沿测线同步移动的时候都是保持相同的间隔。做好每一步的记录，得出地质雷达的对地下探测的时间剖面图像，表达出测线下方的地下物体变化情况。地质雷达的资料处理与地震波技术是大同小异的，都可以利用专业软件多样性进行资料的分析处理，还可以综合利用屡次叠加、数字滤波、偏移绕射处理、反褶积等技术。 2、开展及应用 地质雷达的优势在干它具有快捷性和简单性、而且它的抗干扰性和分辨率都比其他的探测方法强及应用的范围非常广泛，例如地质勘探、公路质量检测以及文物考古工作等。其开展前景非常广阔，在实际应用中的例子不胜枚举，它是一个将钻探和物探很好地结合的方式。下面探索地质雷达配合钻探在底下溶洞探测的实例:在某地某厂区的内局部道路及地面遭到了严重的破坏，为了把地下溶洞等物体勘测清楚，应用此技术讲行勘探，在不明确物体的具体情况下，如果利用单一的钻探方法，消耗了能源还不能完成任务。后来利用地质雷达配以天线进行探测，并进行了灌浆处理，最终才能高效地完成工作。由此可见地质雷达这一将钻探和物探结合的方式的重要作用。 三、实例二：瑞雷波法 1、瑞雷波法的原理 瑞雷波法作为一种新的地质勘查的手段，深受工程勘察工作人员的青睐。瑞雷波法具有稳定的状态也有瞬间的动态，其中的稳态瑞雷波法设备的缺乏在于它的体积非常大，需要的本钱也很高，所以遭到了时代的淘汰。另一方面，瞬态瑞雷波法恰好相反，它的速度相当快，不但具有简单和快捷的特征，它的分辨率也非常高。在工民建岩土工程勘察中得到普偏的应用，在地质灾害调查与评估中也是不可或缺的一门技术。瞬杰瑞雷波测试的信号的主要来源是垂直作用干地面的冲击震源，它在相应的频率范围内可以瑞利波信号讲行高度的集中化处理。在进行正演和反演分析方面，还研制出多种专门软件，使瑞雷波法得到广泛的应用得以实现。 2、应用实例 通过落重震源和瞬态面波法的全面应用，山西安太堡露天煤矿的开挖平台中取得巨大的工作绩效。利用瑞雷波法，我们可以得出随深度变化的面波速度和实际钻孔柱状图。经过认真地观察，可以发现频散曲线的之字形拐点位置与钻孔分层位置保持相符合的深度。最后进行多条测线观测、钻探资料校正等工作，使地下煤层的空间结构脉络让人一目了然。 四、实例三：地震波CT技术 1、地震波CT技术原理 不同方向的地震波组成了地震波CT技术的重要成分地震波作为一种成像技术，它的声势具有人工激发的特征，主要针对对象内部速度结构讲行探测。无论是在哪种地质条件下，每一个单元的弹性波速都可以诵过波动声势表示。从而得到被探测地质体的波速分布图像。 2、开展和应用 在二十世纪的中旬，地震波CT得到了最初的进展，它来源于石油勘探工程，它提高了地质的效果。在科学技术作为第一生产力的经济时代，地震波CT得到日新月异的改革和创新，它在地质工程领域中的应用越来越普偏，它经讨改浩，更新为现代一种重要地球物理方法。在现实的科学工程中，不少的科学家采用这种方法观测地震波层析成像技术。比方在三峡工程永久船闸边坡大尺度岩体的工程中，其中地质构造分布以及波速分布参数，都是利用此技术所得，为功能稳定性分析及变形和地质概化模型分析提供充分有利的保障。 五、实例四：直流电阻率法 1、直流电阻率法原理 高密度电阻率法进行二维地电断面测量，兼具常规剖面与测深法的功能，敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测，其信息量大、施工效率高．而且数据经自动采集系统采集后，可以通过处理软件实现资料的现场实时处理，并根据需要自动绘制和打印各种成果图件。大大提高了电阻率法的智能化程度，很适合一般勘查中对地下目的物的探测； 高密度电法野外工作装置形式较多，总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。一般固定断面扫描测量，其视电阻率断面为一梯型剖面； 变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃， 同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。 2、应用实例 广东平远河披水桥工程地质勘查共布设钻孔四个， 其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大，但灰岩岩面起伏非常明显，左侧钻孔最浅处埋深仅7m，往右依次为9．2m，1 8m，最右侧钻孔至48m 犹未能见到基岩， 钻孔中灰岩岩芯完整，未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时，发现灰岩面相差很大，且见较大溶洞，2 根底处水平相距2．5m，灰岩面竞相差10m。为全面了解地下基岩面情况，采用高密度电法测量， 共布设四条测线，点距2m，通过已有的钻探资料选取测量参数，并校正深度， 最终得出成果图件，可以看出灰岩视电阻率在250～300Ω·m 左右，灰岩岩面呈石林状起伏分布，整体呈左高右深趋势，溶洞反映相当明显，在最右侧钻孔未见基岩处， 显示基岩面约60m 深。后经钻孔证实与实际情况根本吻合。 六、结束语 目前， 随着计算机技术的开展和各种反演方法的不断创新，物探技术正朝着探测精度更高、探测范围更广、解释更准确的方向开展，表现出前所未有的广阔开展前景。由于各种物探方法的应用都依据一定的物理前提，且地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性，所以此时应考虑综合物探和钻探结合进行施测，以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量，满足工程勘察之需。 参考文献： [1]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,2022,(04):70. [2]马曾伦.工程物探在岩土工程中的应用与开展[J].铁路与路基.1912.第一期.51-56. [3]赵竹占. 物探方法在工程地质勘察中的应用[J]. 中国地质,1991,(04):28-30. [4]冉恒谦,张金昌,谢文卫,张永勤,宋志彬,向军文,刘凡柏,冯起赠,鄢泰宁,贾美玲,陶士先,胡继良. 地质钻探技术与应用研究[J]. 地质学报,2022,(11):1806-1822. [5]张文杰,王建华,闫彦福. 浅析地质钻探技术[J]. 科技致富向导,2022,(30):311.