物探技术在城市地质调查中的应用

物探技术在城市地质调查中的应用

郭嘉

山东省地矿工程集团有限公司山东省济南市250200

摘要：现阶段，全国全面开展城市地质调查工作，物探技术凭借自身优势在其中发挥了重要作用。本文结合实例重点介绍了高密度电阻率、浅层地震、地质雷达等物探方法技术在城市地质调查中的应用。

关键词：物探技术；城市地质调查；应用

1城市物探的内容分析

近些年来新型城市物探技术的推广了应用也取得了十分显著的成效，将城市勘探技术充分的应用起来，可以为工程的设计、工程施工以及工程环境的评估提供重要的数据，这样就可以解决城市工程选址、地质灾害评估以及工程施工成果评价等问题，城市物探的内容也十分的广泛，其主要内容包括覆盖层、基岩面、风化带的形态勘察；破碎带、隐伏断层、裂缝密集带的勘察；软土、冻土及砾石层的勘察、地热、地下水的勘察；地下工程、地下管线、古墓的勘察；机场、铁路、公里质量的检测；地基图层的评价、地基稳定性性能测试、地下水结构、地下水地层的勘察；地质灾害、环境污染、隧道、水文地质参数的勘察。

2物探技术的优势

（1）成本低。在城市建设中，钻探施工是一项必要环节。但由于大型的钻探设备过于笨重，需要为其修建出一条专用的施工便道，而且当遇到缺水处时，还要专门为其进行抽水或拉水，这必然会导致建设资金的增加。而物探仪器则具有简单轻巧、操作便捷的优势，无需额外投入资金，使工程造价得到有效控制。（2）效率高。物探技术最大的特点是轻巧、便捷，勘察工作受地形条件因素的影响较小；而且物探方法的种类繁多，可根据不同的地质环境进行合理的选择应用；另外，物探资料解释的速度非常快，可根据施工的要求迅速的提供出所需资料，这些特点为高效优质的完成勘察工作提供了先决条件。

3物探技术在城市地质调查的应用

3.1高密度电阻率法

高密度电法在野外信息采集过程中可组合使用多种装置形式，一次布极可以完成纵横向二维勘探过程，既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化，同时又能提供沿纵向岩层的电性变化情况，具备剖面和电测深两种方法的综合勘探能力，因而采集数据量大，数据观测精度高，在电性不均匀体的探测中取得良好的地质效果。高密度电阻率法采用直流供电，与传统电法相比，具有成本低、效率高，反映信息丰富、直观，资料解释方便等特点，也因而使得电法勘探能力显著提高。相对其它物探方法，高密度电阻率法抗人为噪声干扰，对勘探现场无破坏作用，在城市人口居住区或工业区周围具有明显优势，在城市地质调查中成为以获取浅层电性特征最常用的方法之一，但地形起伏较大时易对数据采集质量产生影响。高密度电阻率法勘探深度一般在一百多米范围内，此深度也是城市地下空间进行利用以及开发的深度，属于常规深度的范围内。这个方法在地质构造划分、采空区探测，以及地下岩溶调查等工程领域发挥着重要的作用。

3.2面穿透雷达

在新的信息时代，为满足城市地下空间开发需求，测绘人员需要逐步完善测绘系统，完善专业化，先进的系统，以提高数据处理的效率和质量。通过使用物探技术，可以进一步实现海量数据和信息与技术的可视化与三维可视化。进展信息图克服了一些技术瓶颈，逐步应用到更广泛的城乡地区，发展自身的价值。例如，农作物的实际生产和分配可以准确计算。根据最近的调查发现，这种技术在城市地下空间开发中的应用取得了一些进展，并且影响很大。要在信息技术中发挥重要作用，必须不断完善各种相关设备和技术，提高工作质量。探地雷达技术可以反映和区分不同地层之间的界面，并指示其精确的深度、厚度。介电性能。同时，测试结果能反映出与地下部分实际连续变化相一致的图像。实践表明，应用GPR可以缩短工作周期，取得满意的效果。探地雷达（GPR）在高层建筑基础浅埋损伤检测中的应用防空工程探地雷达不仅能准确显示人防边界，而且能提供快速、无损的剖面。分辨率和图像清晰地实时记录，内部结构的干扰对人防工程影响不大。

3.3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。

3.4电磁感应

电磁感应法是根据岩石（矿石）的导电性，根据材料的导电性和介电性能的差异，电磁感应原理，通过人工或自然观察和研究。铝源电磁场的空间分布和时间（或频率）找到了很好的方法来指导矿床或解决一系列重要的地质问题。电磁感应法是地下管线检测中最成熟，最方便的操作方法。管道探测器的方法能够准确定位地下金属管道，但不适合非金属管道的探测效果。尽管生产线WTracer检测到非金属管道探头，但在一些非金属供水方面缺乏高压水和天然气管道的应用条件。由于大多数城市地区缺乏挖掘和打样条件，因此使用地面穿透雷达进行无损检测是唯一有效的方法。实验结果表明，采用探地雷达可以获得地下管线的横截面尺寸，材料和充填信息。

4我国城市物探的未来展望

①虽然城市物探已经取得了一定的成效，但是由于城市环境具有一定的特殊性，并且环境多变，所以其应用的范围还不能达到城市勘察的各个方面，所以在下一个阶段，我们应该深刻的意识到城市活动情况对地球物理场的影响，明确城市物探应用的范围，在未来情况下，进一步加强对城市特殊勘察环境的认识，不断提高城市物探水平、扩大城市物探技术的应用范围；②在未来的工作中，我们要充分的认识到城市物探技术的应用条件，保障城市物探工作的顺利开展。为此，我们要意识到城市物探与环境物探以及工程物探的密切关系，将城市物探与工程物探和环境物探进行有机结合，不断提高城市物探的精度和准确度；③在未来的城市物探工作中，应该意识到技术的重要作用，培养专业的城市物探人才，不断完善城市物探技术，加强相关技术的合作与交流，引进国外先进的新设备和仪器，开发新型数据处理软件，加强相关机构之间的合作，发挥出物探技术的优势。相信通过各级组织的努力，我国的城市物探水平会不断的提高。

结语

城市地质调查工作是解决目前城市化发展面临诸多问题的关键，是城市规划建设和经济社会发展的基础。物探作为城市地质调查获取地下空间信息重要方法技术，近年来随着设备及数据处理方面的技术快速发展、技术的不断更新与突破，城市地质调查工作中更为广泛地应用了物探方法，并且取得了显著的应用效果。

参考文献：

[1]李学军.我国城市物探的应用与发展[J].地球物理学进展[J].地球物理学进展，2011，26（6）：2221～2231.

[2]陈其涛.分析城市地质调查的需求及相关问题[J].冶金与材料，2017，（6）：52-53.

[3]赵为民，李智海.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].科技创新导报，2013，13：115.

[4]王强，王道光.高分辨率折射波层析成像法在城市物探中的应用[J].黑龙江水利科技，2016，44（01）：91～93.