浅析物探在城市地质调查中的运用及重要性

2022-09-10

1 城市地质调查物探技术应用重要性

物探主要是通过目标物体与周边介质的物理性质差异, 应用地球物理原理、设备, 分析之后得到的物理场, 对地质构造、地下界限相关信息进行探查的现代化技术。由于城市地质条件不固定, 很有可能会引发地下电场、重力场、磁场以及地热场的变化, 这时便可以使用地震法、测温法以及重力法等展开地质探测。物探方法带有高效性、经济性, 所获得的信息更为丰富且准确, 对探测结果有一定保证。

城市地质期间, 物探主要优势主要体现在以下几个方面:

1.1 探测精度高

地质调查单位展开物探工作过程中, 通常会体现出非常高的精度, 所得数据与误差被控制在厘米。

1.2 探测效率高

因为物探方法在实际中都是以物理前提为依据, 物探期间地质、地球物理条件、边界特征等都会对最终的测试结论形成一定的影响, 导致技术面临局限性。此外, 一些大型的重点工程地质比较复杂, 使用单一形式的物探方法无法准确查明地质与工程存在的问题, 这时需要使用综合物探方法, 提升物探结果地质解释精度的同时, 也可以保证分析质量。在实际应用中, 小地震法、地震CT技术、声波测试等技术有利于展开评价工作, 为其提供大量数据;此外, 应用高密度电法、电测深法、联合剖面法等技术有利于提高地质稳定性, 发挥高效率、经济性等作用。

2 物探在城市地质调查中的运用

2.1 地面探测方面

2.1.1 浅层地震法

地面探测期间, 一般是应用浅层地震法, 该方法的勘探精度高, 且最终探测的效果更好。浅层反射法分辨力与探测精度相对较高, 在地面探测中应用有非常好的效果, 缺陷在于成本高。浅层折射法主要被应用于覆盖层探测, 隐伏构造、空洞、考古探查等领域也有成功的应用, 然而施工场地因素的影响较为明显。

直达波法、透射波法主要用于波速测试, 针对测试条件有非常强的依赖性。弹性波CT技术已经成为施工场地动力学探究过程中最具价值的参考数据。瑞雷波法在原位测试和浅层勘探中有非常普遍的应用, 且其中包含丰富的瞬态方法, 设备比较轻便, 在施工中应用也更加灵活。瑞雷波法对于浅层分辨力非常高, 浅层反射法、瞬态瑞雷波法在常规浅层地震法中应用最为普遍, 在实践中了解到这两种方法对于浅层反映能力存在一定的差异性。为了对浅层地震法探测效果进行保证, 针对消除、压制、削弱震动干扰等需要展开深入研究。

2.1.2 电法

电阻率法、充电法、自然电场法、激发激化法主要在地下水勘查领域加以应用。高密度电阻率法在城市地质调查中应用, 主要是通过获得浅层导电性信息的方式发挥作用, 在地质结构划分、地下管道探测等诸多领域有非常重要的作用。现如今, 技术水平不断提升, 电磁法逐渐渗透到工程领域, 除了可控源音频大地电磁法、音频大地电场法、瞬变电磁法, 对于城市地下管线探测以及浅层构造探测等, 也开始运用以探地雷达为核心的高频电磁波法, 这是其中最为普遍的方法。近几年, 地质调查实际应用中, 从效果来看, 地面核磁共振法是效率最高的直接找水物探技术, 并且在西北地区得到广泛应用, 为一些大规模工程的探测工作提供了诸多含水性信息, 具体表现为堤坝渗漏以及滑坡含水性。同时, CT技术在地质调查中也得到广泛应用, 电阻率成像技术开始在大坝检测评价领域得到广泛应用, 并且获得非常可观的效果。

2.1.3 磁法

磁法在地下磁性介质探测中应用效果非常好, 地面磁梯度测量则在地下磁性目标体方面有非常好的效果, 尤其是地下管线、地下爆炸物、考古探测等领域, 地面高精度磁测法逐渐实现普及, 最终探测结果精度非常高。

2.1.4 重力法

展开重力测量时, 受外部因素影响程度比较小, 最终结果的精度高, 是物探方法中最为重要的一项辅助方式, 主要被应用于近地表地层空洞、不均匀性以及小型地质密度异常体、人工结构地下遗址等领域。实际探测过程中, 需要对天气、地形、振动等诸多影响因素进行考虑。

2.1.5 放射性测量法和地面温度测量法

放射性测量法和地面温度测量法在城市地质调查中加以应用, 主要呈现出操作简便、结果直观以及准确等诸多特点, 主要被应用在隐伏地质构造、地热的勘探中。近几年, 伽玛、氧气测量优势逐渐在断层、破碎带以及采空区等勘探中加以体现, 这对于发现地下基岩裂隙水储水构造方式有非常重要的作用。应用地面温度测量法获取数据主要对地下热源体参数进行反应, 在地热勘探工作中已经实现广泛应用, 地下管线探查在地质调查中也获得了显著的成效。

2.2 水域目标探测方面

探测过程中, 经常面临使用地球物理法对水下目标进行探测的要求, 具体如水下浅地层剖面、水底地形和水底障碍物。城市地质探测中, 声呐法、地震映像法、浅层剖面法等逐渐在水声探测领域实现运用, 将其与水上磁测法相融合, 获得了非常好的成效。

2.3 地球物理测试方面

使用地球物理测试方法, 可以快速得到地基、桩基与构筑物动力学参数, 这也是一些大型建设工程主要的数据采集方法。桩基动测方式主要有以下几种:高应变动测法、反射波法、声波透射法, 更多情况下被应用在桩身缺陷、桩长的检测以及撞机质量评价中。振动衰减测试、强迫振动测试、场地微震动测试法在地质地质调查中应用, 主要作用是为工程以及建筑施工提供有效的评价信息, 再搭配地震波速测试法, 提供调查需要的局部弹性信息, 具体如地基砂土液化判定信息。

结束语

综上所述, 在城市地质调查中应用物探技术, 是符合城市发展需求的重要手段, 使地质信息更为准确, 为今后城市经济发展以及建筑行业发展提供支持。

摘要:文章针对城市地质调查中物探的运用, 首先了解了物探技术的重要性, 其次分析了几种物探技术, 最后对其今后发展趋势进行预测, 希望能够为相关研究以及作业施工提供可行的参考。

关键词:物探,城市地质调查,地震CT技术,声波测试

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