幾種物探方法在城市地質(zhì)構(gòu)造勘探中的效果對(duì)比

幾種物探方法在城市地質(zhì)構(gòu)造勘探中的效果對(duì)比摘要：在城市地質(zhì)構(gòu)造勘探中，結(jié)合城市自身的實(shí)際特點(diǎn)選擇合適的物探方法，可以采集到豐富而可靠的地下信息，提高解譯工作的準(zhǔn)確性。本文對(duì)幾種常用的物探方法在工作效率，工作效果方面進(jìn)行比較。關(guān)鍵詞城市地質(zhì)構(gòu)造勘探淺層折射波淺層反射波高密度電法地質(zhì)雷達(dá)一、前言隨著城市大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在查明場(chǎng)區(qū)或建筑物地下地質(zhì)構(gòu)造中地球物理探測(cè)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。地球物理勘探是利用目標(biāo)物與周圍介質(zhì)的物性差異，通過分析儀器采集到的物理場(chǎng)（數(shù)據(jù)），對(duì)地下地質(zhì)情況進(jìn)行合理的解釋、推測(cè)。因此，結(jié)合城市自身的實(shí)際特點(diǎn)，城市地質(zhì)條件的多變性（人工干預(yù)）及城市眾多干擾源（電場(chǎng)干擾、磁場(chǎng)干擾、地震波干擾、重力場(chǎng)干擾等），在城市地質(zhì)構(gòu)造勘探中，選用合適的物探方法，最大限度的避免干擾，提高信噪比，才能取得較好的探測(cè)效果。二、城市地球物理勘探方法在某城市（約0-20米以下為花崗巖基巖）地下軌道交通工程中為查明地鐵沿線的地質(zhì)構(gòu)造的走向、規(guī)模等地質(zhì)情況，采用了多種物探方法相結(jié)合的綜合探測(cè)方法，現(xiàn)對(duì)這些方法在方法實(shí)用性，抗干擾能力，工作效率、采集效果等方面進(jìn)行對(duì)比分析。1、淺層折射波法地震勘探淺層初至折射波法地震勘探，能探測(cè)折射界面（大致對(duì)應(yīng)基巖面）的深度、起伏、巖性接觸帶、斷裂破碎帶的位置等，尤其是能探測(cè)基巖中的縱波速度大小及分布情況，從而了解測(cè)區(qū)基巖的巖性變化和致密程度等。一般信號(hào)采集選用24道接收，若采用相遇觀測(cè)系統(tǒng)，一條勘探測(cè)線僅需采集2張地震波紀(jì)錄(圖1)，工作效率高。采用大錘或機(jī)械跳錘進(jìn)行信號(hào)激發(fā)，可在紅燈無汽車、行人通過時(shí)進(jìn)行，能最大限度的避免隨機(jī)干擾，無法避免的地下管線干擾也可在地震波紀(jì)錄上予以單道剔除或?qū)嵉貥?biāo)注（圖2第20道為古力井干擾），對(duì)解釋工作影響較小（見圖3）。2、淺層反射波法2.1淺層單道反射波法淺層單道反射波法又稱為地震映像法。它通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)整觀測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)，使得到地震記錄是一條直接成像的地震反射時(shí)間剖面。在探測(cè)目的層較淺，干擾較小的情況下，采用單點(diǎn)激發(fā)、單點(diǎn)接收的“最佳偏移距”方法是非常適宜的，工作效率高。但由于激發(fā)炮數(shù)較多，易摻雜較多的隨機(jī)干擾，需進(jìn)行大量資料處理工作。地震映像剖面能實(shí)時(shí)密集顯示波阻抗界面，較清晰的反映地下巖層結(jié)構(gòu)形態(tài)以及其他構(gòu)造的形態(tài)和分布，再經(jīng)過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理可以求取地下波阻抗界面埋深等（見圖4）。2.1淺層多道反射波法淺層多道反射波法地震勘探現(xiàn)場(chǎng)采集的資料是用多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)得到的共激發(fā)點(diǎn)地震紀(jì)錄，工作效率低，由于激發(fā)炮數(shù)較多，同時(shí)接收道數(shù)較多，其中除了有效波外還摻雜大量的干擾波（城市中無處不在的固定和隨機(jī)地震波干擾），經(jīng)常會(huì)壓制有效信號(hào)，常在資料進(jìn)行剔除、濾波、校正等一系列的處理后還無法達(dá)到滿意的效果。圖5為僅一道下面有工頻電纜干擾時(shí)產(chǎn)生的12張瑕疵記錄，若同時(shí)出現(xiàn)幾道的話，數(shù)據(jù)基本無法使用，在勘探范圍會(huì)出現(xiàn)解釋盲區(qū)。3、高密度電阻率法高密度電法原理成熟，在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其滾動(dòng)掃描測(cè)量，能提供豐富的地電信息，提高電性分辨能力，減少了人為影響，提高工作效率。但開展工作前一定要對(duì)工作場(chǎng)地及地下管線做好調(diào)查，盡量避免通過硬化地面（圖6）。同時(shí)應(yīng)增大供電電壓，壓制干擾的游散電流，增強(qiáng)信噪比。4、探地雷達(dá)雷達(dá)工作時(shí)，向地下介質(zhì)發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁脈沖（幾十兆赫茲至上千兆赫茲），電磁脈沖遇到不同電性介質(zhì)的分界面時(shí)即產(chǎn)生反射或散射，探地雷達(dá)接收并記錄這些信號(hào)，其勘探精度較高。雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集是分析解釋的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)處理則是提高信噪比，將異常突出化的過程。探地雷達(dá)資料的地質(zhì)解釋是在數(shù)據(jù)處理后所得的探地雷達(dá)時(shí)間剖面圖像中，分析反射波組的波形與強(qiáng)度特征，追蹤同相軸，確定反射波組的地質(zhì)含義，構(gòu)筑地質(zhì)―地球物理解釋剖面。雷達(dá)勘探效率較高，但一般受到勘探深度（約在20米之內(nèi)）的制約，及城市雜亂的（大部分為通電電纜）電磁干擾，對(duì)解釋有一定的影響。4、探地雷達(dá)雷達(dá)工作時(shí)，向地下介質(zhì)發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁脈沖（幾十兆赫茲至上千兆赫茲），電磁脈沖遇到不同電性介質(zhì)的分界面時(shí)即產(chǎn)生反射或散射，探地雷達(dá)接收并記錄這些信號(hào)，其勘探精度較高。雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集是分析解釋的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)處理則是提高信噪比，將異常突出化的過程。探地雷達(dá)資料的地質(zhì)解釋是在數(shù)據(jù)處理后所得的探地雷達(dá)時(shí)間剖面圖像中，分析反射波組的波形與強(qiáng)度特征，追蹤同相軸，確定反射波組的地質(zhì)含義，構(gòu)筑地