工程物探

现代地质勘查中提高勘查水平的重要手段。

        工程地球物理勘探（Engineering Geophysical Exploration）解决土木工程勘察中工程地质、水文地质问题的一种物理勘探方法，简称工程物探。由于各种岩石或地质体在密度、磁性、导电性、弹性、放射性等物理性质上存在着差异，利用不同方法和仪器，测量其天然或人工的地球物理场，并分析研究由于这些物理性质差异而引起物理场的变异，再经推断解释，以了解地下地质结构，提供工程设计需要的参数。地质勘察中正确运用工程物探，获取岩体原位的物性参数，结合有关地质资料，可加快勘测速度，降低成本，对工程地质条件的定量评价及处理工程地质问题起到促进作用。

        应用领域：

        （1）岩溶勘探；

        （2）桥梁结构质量检测；

        （3）隧道结构质量检测；

        （4）大坝渗漏、防渗墙安全检测；

        （5）地下水勘探；

        （6）滑坡带定位；

        （7）考古勘探；

        （8）地下工程岩土体结构勘探；

        （9）矿物勘探。 

物探方法

        地震勘探：

        该手段是利用人工激发地震波，通过布置在地表的传感器接收从地下返回的地震波信息，通过专业软件计算分析，工程技术人员结合工作区的地质情况解释、判断地下地层情况或不良地质体分布情况。地震勘察手段包含有地震反射法、地震折射法、面波勘探法、水上地震勘探、井中波速测试等。

        * 高速公路、铁路勘察：主要解决边坡、桥梁、隧道位置的土、石分层，构造破碎带调查，隧道洞身的围岩级别划分。

        * 建设场地安全性评价：建设场地内的断层调查、地层分布情况。

        * 水利工程勘察：用于大坝、围堰位置的构造破碎带调查、地层划分。

        * 土石方调查：划分土、石分界线，计算土石方量，常用于海上抛石体及陆地填方计算。

        * 孔内波速和地面脉动测试：了解孔内各地层的剪切波速度和场地卓越周期。

        * 滑坡体勘察：了解滑动面的埋深、分布情况，滑坡体的地层划分等。

        * 地下不良地质体调查：找出地下孤石、溶洞、地下暗河、采空区、填埋水井等。

        地质雷达探测：

        该设备是通过收发一体化天线发射和接收高频电磁波，利用接收反射的电磁波信息，分析判断探测目标体的分布情况或分层变化情况。

        * 隧道衬砌质量检测：初步衬砌厚度及衬砌体与围岩的结合情况检测，二次衬砌的厚度及质量检测，查明钢筋网及钢格栅的分布情况。

        * 路面、路基质量检测：检测路面各结构层的厚度，检测路基填方厚度，探测填方路基是否存在不密实部位、空洞等。

        * 隧道施工超前预报：通过隧道施工的掌子面，探测施工前方的地质情况（空洞、断层、含水层）。

        * 地下埋藏物探测：地下排污管道、考古、空洞等探测。

        电法勘探：

        该勘察手段是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（ 如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。主要用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题。通过专业软件计算反演，结合工作区的地质情况解释、判断地层情况或不良地质体分布情况。

        * 构造破碎带勘探：利用视电阻率的变化，划分破碎带的倾向。

        * 地下岩溶和空洞探测：划分岩溶和空洞的分布情况。

        * 地下水资源调查：查找场地内富水区的分布情况。

        * 矿山勘探（大功率激电）：金属矿矿床分布情况。

        * 水库大坝渗漏调查：查明大坝渗漏通道的位置和规模。

         磁法勘探：

        通过观测和分析由岩石、矿石（或其他探测对象）磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的一种地球物理勘探方法。

        * 进行大地构造分区，研究深大断裂，确定接触带、断裂带、破碎带和基底构造。

        * 划分沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围，进行区域地质填图。

        * 研究区域矿产的形成和分布规律。

        * 直接寻找磁铁矿床，普查与磁铁矿共生的铅、锌、铜、锡等弱磁性矿床。

        * 普查油气田和煤田构造，研究磁性基底控制的含油气构造，圈定沉积盖层中的局部构造。

         磁法勘探：

        通过观测和分析由岩石、矿石（或其他探测对象）磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的一种地球物理勘探方法。

        * 进行大地构造分区，研究深大断裂，确定接触带、断裂带、破碎带和基底构造。

        * 划分沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围，进行区域地质填图。

        * 研究区域矿产的形成和分布规律。

        * 直接寻找磁铁矿床，普查与磁铁矿共生的铅、锌、铜、锡等弱磁性矿床。

        * 普查油气田和煤田构造，研究磁性基底控制的含油气构造，圈定沉积盖层中的局部构造。

        管线探测：

        利用管线探测仪器，对区内地下的金属管线（电力、通讯、给水、温泉、燃气及工业管道）的平面位置、埋深探测；利用探地雷达或示踪探头探测地下非金属管线（供水、雨水、排污）的位置和埋深；探测难度较大时可采用电法、磁法等综合物探手段探测。野外数据采集后通过专业软件建立城市地下管网数据库以及地下管网动态管理系统。 

        测井勘探：

        该勘察手段是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（ 如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。主要用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题。通过专业软件计算反演，结合工作区的地质情况解释、判断地层情况或不良地质体分布情况。工程测井所测参数包括电阻率，三侧向，井温，井径，井斜，磁化率，声波速度，自然电位，自然伽玛，密度和井液电阻率等。

        * 超声波测井：利用一发双收探头发射和接收超声波，完成孔内地层波速测试，主要用于隧道、洞室围岩的完整性判别，为设计提供依据。

        * 剪切波测井：适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，可根据任务要求，采用单孔法、跨孔法或面波法。

        * 电阻率测井：是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测量电极来测定岩石电阻率的方法。通常所用的三电阻率测井系列是：深侧向、浅侧向和微侧向电阻率测井。

        物探设备：

        * 美国EH4大地电磁仪；

        * 美国NZ48工程地震仪；

        * 电法仪；

        * 加拿大V8；

        * TSP隧道超前预报系统；

        * 英国RG综合测井站；

        * 英国雷迪管线仪等。

         物探成果：