工程地質勘查物探方法研究
時間(jian):2022-07-04 10:18:57
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改革開放以來,中(zhong)國(guo)(guo)經濟(ji)建(jian)設(she)(she)步伐加快(kuai),中(zhong)國(guo)(guo)經濟(ji)呈(cheng)現(xian)快(kuai)速發(fa)展的(de)(de)(de)現(xian)象,在我國(guo)(guo)經濟(ji)建(jian)設(she)(she)的(de)(de)(de)具體(ti)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)中(zhong),工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)非常大。工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)在我國(guo)(guo)經濟(ji)建(jian)設(she)(she)和(he)能源(yuan)資源(yuan)開發(fa)中(zhong)發(fa)揮了(le)不(bu)可替代的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),特別是在城市地(di)(di)(di)下工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)建(jian)設(she)(she)中(zhong),工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)發(fa)揮了(le)非常重(zhong)要的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。在當前的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)查(cha)中(zhong),隨(sui)著科學技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)不(bu)斷發(fa)展,各種地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)理論和(he)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)設(she)(she)備的(de)(de)(de)跨越(yue)式發(fa)展,這(zhe)些(xie)技(ji)(ji)術(shu)(shu),理論和(he)設(she)(she)備都(dou)進行了(le)相應的(de)(de)(de)發(fa)展創(chuang)新(xin),也出現(xian)了(le)大量更先進的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)理論與工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)設(she)(she)備。隨(sui)著這(zhe)些(xie)先進的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)的(de)(de)(de)設(she)(she)備和(he)理論的(de)(de)(de)應用(yong)(yong),現(xian)代工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)已大大提高(gao),為中(zhong)國(guo)(guo)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)創(chuang)造了(le)有利條件(jian)。對(dui)于中(zhong)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)經濟(ji)建(jian)設(she)(she)起到了(le)非常寶貴(gui)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。地(di)(di)(di)球物理方(fang)法是工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)探(tan)(tan)中(zhong)比較重(zhong)要的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)方(fang)法之一。隨(sui)著工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)的(de)(de)(de)發(fa)展,工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)地(di)(di)(di)質(zhi)(zhi)(zhi)勘(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)(kan)查(cha)水(shui)平(ping)進一步提高(gao)。
2、工程(cheng)地質勘(kan)查中常用(yong)的工程(cheng)物探方法
2.1、大(da)地電磁(ci)測(ce)深
大地電磁測深是中國50年代的研究,19世紀前后在礦產勘探開始使用。它是(shi)一種自然交變電(dian)(dian)磁(ci)(ci)場(chang)作為場(chang)源,被動場(chang)源電(dian)(dian)磁(ci)(ci)場(chang)探測(ce)(ce)法。可以檢測(ce)(ce)到第一個地慢(man),檢測(ce)(ce)深度較大(da),沒有被高電(dian)(dian)阻層屏蔽,從而能(neng)夠更好的辨別介(jie)質能(neng)力(li),工作成本一般來說不高,現場(chang)攜(xie)帶的設備更輕。
2.2、航(hang)空及(ji)地面甚(shen)低頻電磁法
航空及(ji)地面甚(shen)低(di)頻電磁(ci)法被應(ying)用(yong)于(yu)具有較(jiao)低(di)電阻率的巖性(xing)和礦(kuang)脈,并且跟蹤(zong)和描述含礦(kuang)結構。對于(yu)確定礦(kuang)產(chan)范圍(wei)范圍(wei)等(deng)方(fang)(fang)面有很(hen)大的影(ying)響,這種方(fang)(fang)法使用(yong)設備非常輕(qing),在現場觀測方(fang)(fang)法簡(jian)單,數據處理速度比較(jiao)快,但(dan)必須注意地形,電纜等(deng)人干(gan)擾(rao)或(huo)異常情況(kuang),對于(yu)這些(xie)要特別(bie)注意。
2.3、電法勘探電測(ce)深法
是(shi)(shi)一種測(ce)(ce)量(liang)(liang)觀(guan)測(ce)(ce)點深(shen)度(du)方(fang)(fang)向上(shang)視電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa),用(yong)于研(yan)究(jiu)不同(tong)深(shen)度(du)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)分布情況。在(zai)研(yan)究(jiu)覆蓋層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)和(he)巖(yan)性變化(hua)時被廣(guang)泛應用(yong)。新開發的(de)(de)(de)(de)(de)高密(mi)度(du)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)方(fang)(fang)法(fa)在(zai)城市工(gong)程中(zhong)起著(zhu)(zhu)重要作(zuo)用(yong),這是(shi)(shi)獲取(qu)淺層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)導電(dian)(dian)信息(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)主(zhu)動的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)。它在(zai)地(di)質結構分區和(he)地(di)下(xia)管(guan)線(xian)探測(ce)(ce)中(zhong)起著(zhu)(zhu)重要作(zuo)用(yong)。研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要是(shi)(shi)具有不同(tong)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)水平。最有利的(de)(de)(de)(de)(de)條件是(shi)(shi)形成具有很小(xiao)或沒(mei)有傾(qing)斜的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),并且難以解(jie)(jie)釋具有大(da)傾(qing)斜度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。因此,本方(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)是(shi)(shi):測(ce)(ce)量(liang)(liang)目(mu)標(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與周圍材(cai)料必須有明顯的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理差異,通過一定的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)極裝(zhuang)置測(ce)(ce)量(liang)(liang)視電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)異常分布,了解(jie)(jie)地(di)下(xia)地(di)質結構的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣(qi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)。
2.4、電剖面法
電(dian)剖面(mian)法和(he)(he)(he)電(dian)聲法原理上是(shi)(shi)一(yi)樣的(de)(de),都是(shi)(shi)基于(yu)人工電(dian)場的(de)(de)地下(xia)分(fen)布法研究(jiu)的(de)(de)基礎上廣泛使(shi)用的(de)(de)方法。它(ta)與電(dian)剖面(mian)法一(yi)致,研究(jiu)基巖(yan)表面(mian)的(de)(de)波動和(he)(he)(he)斷層帶的(de)(de)分(fen)布。有對稱(cheng)四極法和(he)(he)(he)接(jie)頭輪廓法。主要研究(jiu)對象是(shi)(shi)沉積(ji)巖(yan)。在(zai)電(dian)氣勘探中,巖(yan)石形成(cheng)的(de)(de)差異是(shi)(shi)電(dian)工作的(de)(de)物理前提(即電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)差異)。影響(xiang)電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)(主要是(shi)(shi)離子(zi)電(dian)導率(lv)(lv)(lv))的(de)(de)主要因素是(shi)(shi)地層的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)含量,并(bing)且(qie)還取(qu)決于(yu)水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)的(de)(de)鹽度(du)和(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)的(de)(de)存在(zai)。如果(guo)水(shui)(shui)(shui)分(fen)散并(bing)且(qie)不連(lian)接(jie)在(zai)巖(yan)石中,則對電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)影響(xiang)小,而互連(lian)狀態使(shi)得地層電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。因此,在(zai)相(xiang)同的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)條件下(xia),礦化程度(du)也(ye)是(shi)(shi)不同的(de)(de)電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv),甚至更大(da)的(de)(de)差異。在(zai)水(shui)(shui)(shui)電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)高達數千(qian)萬的(de)(de)情況下(xia),沉積(ji)巖(yan),而小巖(yan)石電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)(巖(yan)漿(jiang)巖(yan)和(he)(he)(he)大(da)部分(fen)變(bian)質巖(yan))的(de)(de)孔隙(xi)率(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)小巖(yan)石(各種泥巖(yan))的(de)(de)孔隙(xi)率(lv)(lv)(lv),磁導率(lv)(lv)(lv)低(di),其電(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)低(di)。
2.5、地震波CT技術(shu)
地(di)(di)(di)震波(bo)(bo)CT技術是(shi)利(li)用來自不同方向的(de)(de)地(di)(di)(di)震波(bo)(bo)(通常(chang)是(shi)人工激發的(de)(de)地(di)(di)(di)震波(bo)(bo))走時來探測對象內部(bu)速(su)度(du)結構的(de)(de)成像技術。在(zai)不同的(de)(de)地(di)(di)(di)質條(tiao)件下采用恰(qia)當的(de)(de)激發和接收點的(de)(de)排列接收地(di)(di)(di)震波(bo)(bo),利(li)用波(bo)(bo)動走時反(fan)演地(di)(di)(di)質體(ti)各個單(dan)元的(de)(de)彈性波(bo)(bo)速(su),從而得到被探測地(di)(di)(di)質體(ti)的(de)(de)波(bo)(bo)速(su)分布圖像,這(zhe)就是(shi)地(di)(di)(di)震波(bo)(bo)CT技術的(de)(de)基(ji)本原理。
2.6、組合物探技術
在(zai)(zai)工(gong)程地質(zhi)勘(kan)(kan)察中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)組(zu)合(he)(he)物探(tan)(tan)技術(shu),其中(zhong)(zhong)(zhong)護眼指的(de)(de)是在(zai)(zai)工(gong)程地質(zhi)的(de)(de)勘(kan)(kan)察工(gong)作中(zhong)(zhong)(zhong),綜合(he)(he)的(de)(de)使用(yong)(yong)上述幾(ji)種物探(tan)(tan)技術(shu)。實現對(dui)各(ge)個物探(tan)(tan)技術(shu)的(de)(de)綜合(he)(he)使用(yong)(yong),并(bing)且做(zuo)到在(zai)(zai)實際工(gong)作中(zhong)(zhong)(zhong)能(neng)夠(gou)取長補(bu)短,吸收各(ge)種物探(tan)(tan)技術(shu)的(de)(de)應用(yong)(yong)優勢,在(zai)(zai)對(dui)工(gong)程地質(zhi)進行勘(kan)(kan)察的(de)(de)過程中(zhong)(zhong)(zhong),有利于節約施工(gong)成(cheng)本,而且還能(neng)有效減少地質(zhi)工(gong)程勘(kan)(kan)察人員勞動強度(du)。
總(zong)而言(yan)之,在(zai)(zai)巖土勘(kan)(kan)探(tan)(tan)中,地(di)球物(wu)(wu)理(li)方(fang)法(fa)(fa)和鉆(zhan)井方(fang)法(fa)(fa)有(you)其自(zi)身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)勢(shi)。鉆(zhan)井方(fang)法(fa)(fa)和物(wu)(wu)探(tan)(tan)方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)通常(chang)可以實(shi)(shi)現(xian)快速和前瞻性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)調查(cha)結(jie)果。在(zai)(zai)當(dang)前的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)調查(cha)中,先進的(de)(de)(de)(de)(de)技術和理(li)論是一直(zhi)在(zai)(zai)探(tan)(tan)索的(de)(de)(de)(de)(de)一項工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo),隨(sui)著這些不(bu)斷發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)技術和理(li)論在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)和應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展,使現(xian)代工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)和效(xiao)率(lv)有(you)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)進步,工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)在(zai)(zai)地(di)質(zhi)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)中所創造的(de)(de)(de)(de)(de)經濟價值,也為(wei)我(wo)國的(de)(de)(de)(de)(de)經濟建(jian)設奠定了堅實(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。物(wu)(wu)理(li)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)方(fang)法(fa)(fa)是目前工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)中應用(yong)比較廣(guang)泛,因為(wei)他有(you)著自(zi)身(shen)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)勢(shi)。隨(sui)著社會科學技術的(de)(de)(de)(de)(de)進步和不(bu)斷地(di)發(fa)展,工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)勘(kan)(kan)探(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)得到了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)提高。在(zai)(zai)本文中,常(chang)用(yong)工(gong)(gong)(gong)程地(di)球物(wu)(wu)理(li)方(fang)法(fa)(fa)進行分析和討論,希(xi)望未來的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)起到實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)參考作(zuo)(zuo)用(yong)。
作者:周緒鴻 單位:廣西華藍巖土工程有限公司
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