丁劍

摘 要：物探方法是目前勘察工作中必不可缺的一部分，擁有高效、成本低等特點(diǎn)，因此得以廣泛的使用，在地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮的作用日益增長(zhǎng)。在我國(guó)早期，地質(zhì)勘察工作中使用的物探方法過于單一，并且每種使用方式都存在一定的局限性，并且導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高。為此，我國(guó)研發(fā)出了綜合物探方法，綜合以往各個(gè)單一物探方法的優(yōu)勢(shì)，從而在很大程度上提高了地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。本文將重點(diǎn)對(duì)綜合物探方法進(jìn)行分析，探究其實(shí)用性等。

關(guān)鍵詞：綜合物探方法；工程地質(zhì)勘察；應(yīng)用

伴隨我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力日益增長(zhǎng)，我國(guó)也一直在大力推行現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為了滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源需求，提高礦產(chǎn)等資源的開發(fā)非常必要，而加強(qiáng)地質(zhì)勘察技術(shù)是提高礦產(chǎn)資源開采工作質(zhì)量和效率的有效途徑?？辈旒夹g(shù)隨著物探方法的加入取得了突破性進(jìn)展，極大的提高了勘查效率和質(zhì)量，隨著物探方法的不斷發(fā)展，已經(jīng)慢慢成為勘察技術(shù)中使用最多的方式之一。雖然物探方法使用初期遇到了一系列的難題，伴隨著我國(guó)科學(xué)實(shí)力的增長(zhǎng)以及經(jīng)驗(yàn)的累積，我國(guó)在物探方法的使用上已經(jīng)比較成熟，為了進(jìn)一步發(fā)揮出物探方法的作用，加大對(duì)其的研究力度是必要的。

1 綜合物探方法的具體內(nèi)容

1）選擇合適的物探方法。地質(zhì)勘察工作人員需要根據(jù)勘察目標(biāo)進(jìn)行信息的收集和梳理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行幾類較為合適的物探方法的試驗(yàn)，同時(shí)要充分考慮各種物探方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

2）確定需要使用的物探方法。經(jīng)過初步的試驗(yàn)之后，數(shù)據(jù)分析人員在到勘查地點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的勘察，需要時(shí)可以進(jìn)行小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，然后對(duì)比各種物探方法的數(shù)據(jù)，從而選定最為合適的物探方法。

3）使用選定的物探方法進(jìn)行勘察工作。

4）在關(guān)鍵位置布置鉆孔。在勘察工作進(jìn)行到一定時(shí)期，需要在勘察現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)異?；蛘５奈恢貌贾眠m量的地質(zhì)鉆孔，方便后面工作人員進(jìn)行各項(xiàng)工作。

5）補(bǔ)充性工作。補(bǔ)充性工作主要針對(duì)的異常位置，帶目的的對(duì)異常位置開展補(bǔ)充和加密工作。

2 綜合物探方法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

本文以某大橋橋址區(qū)的工程地質(zhì)勘察為例，對(duì)綜合物探方法的應(yīng)用及其效果進(jìn)行分析。

該大橋橋址區(qū)覆蓋層由粘性土和砂土組成，前者主要分布在覆蓋層上部，后者則主要在下部，基巖的主要組成成分為砂巖和礫巖。從物性條件分析，覆蓋層與基巖間存在著不同程度的電性和波阻抗差異，因此可以采用的勘測(cè)方法有直流電測(cè)深法、淺層地震反射波法、水域淺地層剖面法等。但這些方法的優(yōu)點(diǎn)、效果、對(duì)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)要求各不相同。直流電測(cè)深法的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，垂直勘探距離長(zhǎng)，設(shè)備輕便，勘測(cè)速度快，對(duì)不同巖性的區(qū)分效果好，但定量精度差，特定地段布線困難。

淺層地震反射波法所用設(shè)備可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其規(guī)律性強(qiáng)，定量精度高，并且可以提供彈性力學(xué)參數(shù)，但其對(duì)不同巖性的區(qū)分度低，設(shè)備的布置隨著現(xiàn)場(chǎng)地形的變化會(huì)有很大差異。水域淺地層剖面法在涉水工程中被廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是勘探迅速，不影響正常水上活動(dòng)及水域生產(chǎn)工作，勘探結(jié)果能夠直觀地反映水中地質(zhì)及河床蔓延趨勢(shì)。

根據(jù)以上分析結(jié)果，該工程在勘察中選用直流電測(cè)深法、淺層地震反射波法、水域淺地層剖面法三種物探方法，并在橋址區(qū)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行合理布設(shè)。直流電測(cè)深法主要用于勘測(cè)橋址區(qū)巖性分界線、確定巖性類型、探測(cè)橋址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造等，因此其所用設(shè)備的主要布置地點(diǎn)為橋址區(qū)的陸地；淺層地震反射波法的目的是定量解釋橋址區(qū)基巖起伏情況和地質(zhì)構(gòu)造，與直流電測(cè)深法的結(jié)果相結(jié)合，進(jìn)行綜合比對(duì)，因此相關(guān)設(shè)備布置在在陸地的特定地段；水域淺地層剖面法的目的是查明水底河床的基巖起伏情況和地質(zhì)構(gòu)造，因此主要布置在水域

3 綜合物探方法的應(yīng)用效果

3.1 直流電測(cè)深法

直流電測(cè)深法所用設(shè)備為某單位生產(chǎn)的ZWD-2型數(shù)字電法儀，因該工程實(shí)際條件的限制，在使用該型號(hào)設(shè)備進(jìn)行室外勘測(cè)時(shí)沒有采用常用的四級(jí)裝置，而采用了適應(yīng)性更強(qiáng)的三極裝置進(jìn)行勘測(cè)。

由于地質(zhì)條件較復(fù)雜，整個(gè)區(qū)域的實(shí)測(cè)電測(cè)探曲線類型較多，主要有“D”、“G”、“H”、“K”、“HK”五種，對(duì)應(yīng)的基巖尾支曲線分為上升和下降兩種類型。對(duì)實(shí)際測(cè)得的電測(cè)深曲線圖及地質(zhì)鉆孔結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

1）泥質(zhì)砂巖具有較低的電阻率，平均電阻率為18Ω·m，實(shí)際電測(cè)深曲線的尾支曲線為下降型。

2）礫巖具有較高的電阻率，平均電阻率為680Ω·m，實(shí)際電測(cè)深曲線的尾支曲線為上升型。

3）地質(zhì)鉆孔ZK1和ZK2證實(shí)了電測(cè)深曲線的探測(cè)結(jié)果，同時(shí)證明了通過對(duì)基巖電測(cè)深曲線的尾支曲線類型的分析，可以較為準(zhǔn)確地判斷出基巖巖性。

3.2 淺層地震反射波法

淺層地震反射波法所用設(shè)備為某公司生產(chǎn)的數(shù)字地震儀，設(shè)備內(nèi)置了高頻檢波器，以落錘震源為主要內(nèi)置震源。在實(shí)際操作前首先通過試驗(yàn)確定所用系統(tǒng)和儀器的相關(guān)參數(shù)，采用迭加法獲得地震波反射數(shù)據(jù)并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，形成淺層地震波反射時(shí)間剖面圖，對(duì)該圖形進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換便可推算出基巖埋深和地質(zhì)構(gòu)造。

通過對(duì)地震反射雙程時(shí)間剖面圖（圖1）的分析，可以看出基巖反射波組較為清晰，說(shuō)明該圖反映了所在測(cè)線基巖起伏情況，對(duì)應(yīng)的覆蓋層波速為1300～1400m/s。ZK1鉆孔的基巖為泥質(zhì)砂巖，埋深為71.6m，震探解釋深度為71.4m；ZK2鉆孔的基巖為礫巖，埋深為51.9m，震探解釋深度為52.1m，兩者結(jié)果一致。ZK1鉆孔和ZK2鉆孔的電探、震探反映出基巖埋深由深變淺，90～1O0號(hào)樁尤為明顯，與此處是泥質(zhì)砂巖與礫巖的分界線的電探結(jié)果吻合。實(shí)測(cè)電測(cè)深曲線的尾支曲線按以下順序呈現(xiàn)明顯變化趨勢(shì)：“下降型”“緩慢下降型”“平緩型”“緩慢上升型”“上升型”，該變化實(shí)際上正反映了基巖的過渡。在確定巖性類型、劃分巖性界線時(shí)主要根據(jù)直流電測(cè)深的結(jié)果，而在確定基巖起伏情況和埋深時(shí)主要根據(jù)淺層地震反射波法的結(jié)果，兩種方法互相補(bǔ)充，使探測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。從圖1還可看出，基巖反射波組較為連續(xù)，但52～62號(hào)樁對(duì)應(yīng)的基巖反射波組缺失，對(duì)應(yīng)的電測(cè)深曲線的尾支曲線分別為“下降型”和“上升型”，80號(hào)樁鉆孔表明此處的基巖為硅質(zhì)巖，對(duì)應(yīng)電測(cè)深曲線的尾支曲線為“上升型”，綜合上述結(jié)果，可以推斷出58號(hào)樁附近存在斷層。

3.3 水域淺地層剖面法

水域淺地層剖面法的設(shè)備為美國(guó)MEP-3O5系列淺地層剖面儀，從時(shí)間剖面圖及對(duì)地質(zhì)斷面圖的分析可知，水底反射波組和基巖反射波組較為連續(xù)，有很高的分辨度。河床有較為明顯的起伏，反射波較強(qiáng)，基巖界面的起伏則較為平緩。經(jīng)觀測(cè)，1～16號(hào)測(cè)試點(diǎn)的水域基巖埋深逐漸變淺，依據(jù)鉆孔結(jié)果分析得出，水的波速大約為1500m/s，

覆蓋層的波速為1750m/s。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地質(zhì)勘探對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)有著重要作用，地質(zhì)勘探行業(yè)的發(fā)展有利于我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行，單一的物探方法不能滿足日益復(fù)雜的地質(zhì)勘察工作的需要。在工程地質(zhì)勘察中，綜合物探方法有著明顯優(yōu)勢(shì)，能夠應(yīng)對(duì)大范圍的地下勘察工作，提高勘察效率，降低勘察成本。在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作時(shí)應(yīng)合理選用不同的物探方法，將各種方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，以提高工程勘察的質(zhì)量。

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