我国城市物探的应用与发展分析

摘要：

近年来，随着我国经济的飞速发展，使得城市化建设进程不断加快。在城市建设过程中，物探是非常重要的环节之一，从而使各种物探方法也随之获得了广泛应用，并取得十分显著的成果。城市物探具有诸多方面的特点，可以为岩土工程、地质灾害防治和环境保护等方面提供重要的信息和数据，这对于促进城市的发展具有十分重要的现实意义。基于此点，本文首先对物探方法在城市建设中的具体应用进行探究，并在此基础上分析了城市物探的未来发展趋势。

关键词：城市建设；物探方法；应用；发展

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

一、物探方法在城市建设中的具体应用探究

所谓的城市物探全称是城市地球物理探测，具体是指利用各种地球物理探测方法对城市地下的地质情况、设施分布、污染等进行调查，并为建筑基础的确定、废物污染的控制、建材选用、地下管线布设等提供依据，以此来实现城市地区的规划和管理。由此可见，城市物探与环境及工程物探有着非常密切的关系。城市物探具有灵活、高效、经济、信息丰富等优点，同时，城市物探的所有方法全部都是无损探测。物探方法在城市建设中的应用主要体现在以下几个方面上：

（一）高密度电法

该方法是以岩石导电性差异作为基础，并利用对人工电流场分布规律进行观测来达到解决地质问题的目的。电法勘探的基本原理如下：当从地面或是井下的供电电极通入到地下稳定电流并流经不同的岩层、矿体以及地质结构时，可观测到电流场的实际变化情况，并且能够将这一变化显示在电阻率剖面图当中。所以该方法又被称为高密度电阻率法，该方法的原理实质上与直流电阻率法基本相同，全部都是利用多电极高密度来完成一次布极，有效地避免了因电极移动而引起的干扰和故障，采用该方法能够进行现场实时处理与成图解释。高密度电法克服了传统电法勘探过程中数据采集方式的限制，它采用的是自由无限制的四极组合方式进行数据采集，通常在一个64电极的排列当中，大约可以采集到60000个左右的数据。该方法的整个数据采集过程基本实现了自动化，通过电阻率剖面图，再结合已有的地质资料便可以得出地质的相关信息。

（二）地质雷达法

地质雷达的原理与探空雷达的原理十分近似，其主要是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，由地面上的发射天线向地下发射脉冲信号，当该信号在地下遇到地质体或是介质分界面时便会自动发生反射，从而返回地面由接收天线接收，并由主机对探测情况进行记录，进而形成雷达剖面图。通常情况下，电磁波在介质中进行传播时，它的路径、场强、波形等都会随着所通过介质的电磁特性与几何形态而发生变化。为此，按照接收机接收到的电磁波特征、波形幅度、频率等条件，再结合雷达图像分析便可以准确确定出地下界面或是目标物体的结构特征及空间位置。

（三）陆地声纳法

该方法的全称是陆上极小偏移距超宽频带超短余震弹性波反射连续剖面法，其具有以下特点：

1.由于该方法采用的是极小震检距单道工作，故此，不会受到地形太大的影响，并且也不会受到直达波、折射波以及面波等因素的干扰，在场地较为狭小的区域内，能够作短剖面或是折线剖面。

2.它的接收系统能够接收到非常宽的频带发射信号，一般在5Hz-4kHz左右，并且在这一范围内系统不会对任何频段的反射波进行压制。

3.仪器的采样率较高，每一个周期内大约能够采集50-100个左右的样点，并且能够反映出极其微小的波形畸变。正因该方法具备以上特点，从而使之能够适用于城市浅层高分辨率勘探。下面介绍几个应用该方法进行勘探的成功实例：

实例1：广州新白云机场深小溶洞探查。经过陆地声纳法探测得知，地表为厚度10-25m的粘土与砂层，同时对第四系层中的土洞以及深度达到20-35m的溶洞进行探查，溶洞直径为1.5-2.0m，整个测量线距离大型运土的载重车道不足20m，经11孔钻孔验证。

实例2：胜利油田浅层高分变率探查。本次探查的主要目的是0-40m深度范围内的粘土层及砂层。图1为某一段陆地声纳剖面图，其中滤波的主频为200Hz。从图1的右侧可以看出，地下的古河道有被逐渐淤平的痕迹；从图1的左侧可以看出土层及多层砂的反射，其组合波多为2-3个薄层，这样便可以进行定量解释。

图1 某一段陆地声纳剖面图

二、城市物探的未来发展趋势分析

目前，城市物探技术虽然获得了长足的进步，但是想要使其更好地为城市建设服务，还需要进一步完善和发展。在未来的一段时期内，城市物探应当在了解城市应用限制条件和相关影响因素的基础上，加大新技术、新仪器、新方法的研究力度，这有助于促进城市物探技术的应用和发展。

（一）城市物探技术和方法的发展趋势

由于大部分的城市建设工程项目都需要涉及到地质和检测等方面的问题，为此，多波理论必然会在未来一段时期内获得进一步应用，可利用的物理波场频谱范围也会变得越来越宽，电磁波普可以利用范围也会从现有的直流扩展至雷达波，同时弹性波谱也会从现有的瑞雷波向超声波方向扩展。这些新的技术和方法将会随着大量试验的成功而获得进一步推广应用。此外，地震映像法、大地电磁电导率剖面法等数据自动连续采集技术也将会越来越活跃。

（二）探测仪器设备的发展趋势

由于大部分探测作业所处的环境都非常恶劣，这就要求探测仪器设备应具备良好的防尘、防潮和防震等性能，并且还应进一步增强仪器设备的智能化程度，这样有助于降低作业人员的劳动强度、提高工作效率。同时，还应增强仪器设备捕获动态信号的能力，并且应使现有的单一功能的设备向多功能方向发展，这样有利于突破各种不同探测方法之间的界限，不但能够使各种探测方法互相渗透，而且还可以促进这些方法的发展，进而为实现综合探测奠定基础。总之，想要实现上述种种，需要相关人员的不懈努力，在具体研究过程中，应当充分认识到城市物探方法的应用条件，以确保城市物探效果为出发点，这对于发挥物探技术的优势具有非常重要的现实意义。

参考文献

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