工程地质勘查物探及钻探方法的结合应用策略.docx

工程地质勘查物探及钻探方法的结合应用策略摘要:在工程地质勘查中物探方法和钻探方法各有所长各有所短将钻探手段和物探方法有机地结合起来往往能取得既快又准的勘查效果本文介绍了当前在工程地质勘查中较常用的几种工程物探方法的原理、工作方法、资料处理技术并结合工程实例介绍了物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘查中的一些应用效果。关键词:工程物探方法；物探与钻探相结合；工程地质勘查中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：工程地质勘查的目的就是为拟建设场地查清地下岩土体包括一些未明目的物、构造断裂带、地下水等的物理力学性质、赋存状态、分布特征等工程地质条件为设计、施工部门提供依据。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等其中因钻探资料具有直观、可靠的特点而使钻探成为最常用的勘探手段但由于钻探只是在点线上揭示目的物在一些较复杂的地质条件下如石灰岩地区、大采空区地段等很难完整地反映地下岩土层的变化情况为查清岩土层在地下空间的展布情况往往需施工大量钻孔费时费力效率较低;而在物探方面随着近几年物探方法、技术的发展及先进的仪器设备的应用可以以极高的效率完成对地下岩土体的形态、规模、分布的圈定及一些物理力学参数提供资料但由于物探方法的多解性、复杂性使物探工作很难单独地进行被较少应用。为实现工程地质勘查效率性与可靠性的统一将钻探手段和物探方法有机地结合起来是一个较好的办法。下面对当前在工程地质勘查中常用的几种物探技术的原理、工作方法、资料处理技术及与钻探相结合在工勘中的一些实际应用效果作简单的介绍。1．直流电阻率法工程地质勘察中常遇到目的体埋深不大规模较小的情况在进行电法勘察时要求小点距、高密度数据采集这时用常规电法开展工作就显得施工效率太低且精度不够当前探测地下岩土体最常用的是高密度电阻率法。高密度电阻率法进行二维地电断面测量兼具常规剖面法与测深法的功能敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测其信息量大、施工效率高而且数据经自动采集系统采集后可以通过处理软件实现资料的现场实时处理并根据需要自动绘制和打印各种成果图件大大提高了电阻率法的智能化程度很适合一般勘查中对地下目的物的探测;高密度电法野外工作装置形式较多总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。一般固定断面扫描测量其视电阻率断面为一梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。对高密度电阻率法资料的反演分析方法主要有边界单元法、有限单元法和目标相关算法等三种方法三种方法各有千秋可根据岩土层的具体形态选择。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃同时使得资料的可利用信息大为丰富使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。下面是用高密度电阻率法求取石灰岩基岩面的一个实例:广东平远河披水桥工程地质勘查共施工钻孔四个其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大但灰岩岩面起伏非常明显左侧钻孔最浅处埋深仅7m往右依次为9.2m18m最右侧钻孔至48m犹未能见到基岩钻孔中灰岩岩芯完整未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时发现入岩面相差很大且见较大溶洞2#基础处水平相距2.5m入岩面竟相差10m。为全面了解地下基岩面情况采用高密度电法测量共布设四条测线点距2m通过已有的钻探资料选取测量参数并校正深度最终得出成果图件可以看出灰岩视电阻率在250~300Ω・m左右灰岩岩面呈石林状起伏分布整体呈左高右深趋势溶洞反映相当明显在最右侧钻孔未见基岩处显示基岩面约60m深。后经钻孔证实与实际情况基本吻合。2．地质雷达地质雷达以其轻便、抗干扰性强、分辨率较其它物探方法高的特点被广泛地应用于地质勘探、公路质量检测、文物考古等领域。地质雷达的探测深度和分辨率主要与天线的中心频率、天线距离、偶极方向等设备参数及地下介质电性、电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。目前的双天线地质雷达的观测方式主要有两种:剖面法和宽角法。其中剖面法就是发射天线和接收天线以固定间隔沿测线同步移动每移动一步便得到一个记录整条测线的记录就是地质雷达的对地下探测的时间剖面图像这种记录可以准确的反映正对测线下方的地下物体变化情况。宽角法观测则是一个天线固定不动而另一天线沿测线移动通过记录地下不同层面反射波的双程走时而求取地下介质的电磁波传播速度、地下介质的电性参数。地质雷达的资料处理与地震波的处理相似可应用数字滤波、反褶积、偏移绕射处理、多次叠加等技术手段进行一般都有专门的处理软件。下面是地质雷达配合钻探在对地下溶洞探测的实例:山东临沂地区某厂区内部分道路及地面出现裂纹和下陷怀疑地下有溶洞等物体需进行勘探由于不知地下物体的具体位置、形状如果纯粹利用钻探方法则不仅费