物探结合钻探在工程地质勘察中的应用分析

【摘要】物探方法和钻探方法虽然都有自己的优点，但是在实践研究中发现，这两种方法单独应用往往会出现各种问题，影响到勘察效果。单纯的钻探技术是利用点对地质结构进行分析，其分析不够全面且不易形成连贯的图形资料。而物探技术则可以从更加宏观的角度上对地质结构和性质进行分析，获得全面的资料。因此，有机结合钻探方法和物探方法，将两者的优势充分发挥出来，提高工程地质勘察质量。本文结合工作实践，对物探方法结合钻探方法在工程地质勘察中的应用进行了分析。

【关键词】物探；钻探；结合；工程地质勘察；应用

长期以来，钻探技术在工程地质勘察中发挥着举足轻重的作用，但是随着技术的发展，仅仅使用钻探技术的弊端就显现出来了，如工程地质勘察准确性不高， 速度较慢，不够经济等。随着科学技术的进步，物探技术也得到了相应的发展。由于它对探测对象不造成损伤，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。

1、地震波CT技术

1.1 地震波CT技术的原理

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，它的走势具有人工激发的特征，主要针对对象内部速度结构进行探测。无论是在哪种地质条件下，每一个单元的弹性波速都可以通过波动走势表示，从而得到被探测地质体的波速分布图像。

1.2 地震波CT技术的发展和应用

在20世纪中旬，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遍，它经过改造， 更新为现代一种重要地球物理方法。在现实的科学工程中，不少的科学家采用全方位观测地震波层析成像技术。比如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，为边坡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。

2、瑞雷波法

2.1 瑞雷波法的原理

瑞雷波法作为一种全新的地质勘查的手段，深受工作人员的青睐。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不足在于它的体积非常大，需要的成本也很高，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遍的应用，在地质灾害调查与评估中也是不可或缺的一门技术。瞬态瑞雷波测试的信号的主要来源是垂直作用于地面的冲击震源，它在相应的频率范围内可以瑞利波信号进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。

2.2 瑞雷波法的应用

通过落重震源和瞬态面波法的全面应用，某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进度。最后进行线条测线观测、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。因此，在实际的矿山勘测中与测量、钻探资料的相 互结合可以清晰的描述钻孔结构和岩层走向。

3、地质雷达

3.1 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，比如：线的偶极方向、天线距离、电磁波等。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，经过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，体现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，它可以利用的专业软件多种多样，还可以综合利用多次叠加、数字滤波、偏移绕射处理、反褶积等技术。

3.2 地质雷达的发展及应用

地质雷达的优势在于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。它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，其发展前景非常广阔。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。

在某个工程中地质雷达探测地下溶洞的案例就可说明其应用价值。在某个工 程中为了勘察地下的溶洞情况，并在施工中有效躲避溶洞影响，就采用了地质雷达技术但是在不明确地下物体之前，不能单纯的利用钻探技术来进行分析，这样针对性不强且成本过大。因此采用地质雷达进行勘测溶洞，并进行了灌浆处理，最终才 完成了工程勘测。可见利用地质雷达配合钻探技术可以获得高效率的勘测，并获得准确的勘测结果。

4、结语

复杂地质条件下，地下岩土层的变化情况就无法被完整的反映出来，只有进行大量施工钻孔工作，才可以将地下空间中岩土层的分布情况调查清楚，这样就会花费很多的时间和精力，工作效率低。在物探方面，近些年来经过大力发展，积极应用先进的技术和设备等，可以对地下岩土体的具体情况等进行充分调查，比如形体、规模以及分布情况等，但是难以有效的单独进行物探工作。针对这种情况，可以有机结合起物探方法和钻探手段，以此来提高工程地质勘察的工作效率，保证资料的可靠，提高工程地质勘察质量。相关的地质工程勘察工作人员需要不断努力总结经验，提高自己的技术水平，结合工程具体情况选择合适的勘察方法。

参考文献：

[1]闫昌波.工程地质勘察中钻探技术的选用[J].黑龙江科技信息，2013，35：29.

[2]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，2013，04：70.

[3]周忠兴，刘建平.物探方法在工程地质勘察中的应用[J].电子制作，2013，20：177.

[4]冯俊.工程地质勘察中钻探技术选用的探讨[J].中国新技术新产品，2009，22：116-117.