学术论坛 292 2016 年 28 期 工程物探在中国的发展现状及发展前景 张 元1 赵俊红 2 1 山东中基地理信息监理有限责任公司，山东 济南 250000 2 江苏煤炭地质勘探一队，江苏 无锡 214000 摘要：随着社会的发展，我国的工程物探发展很快，在工程地质勘察中，物探技术占有十分重要的地位，使其中十分重要的一环，能给有效地解决工程地质的问题，已经广泛的应用于工程中，但是就目前的情况来看，我国工程物探的技术还需要进一步提高，物探技术是工程地质勘察的重要方法之一，可以解决有关的水文地质、工程地质问题。此外，应不断拓宽和延伸服务领域，积极开展岩土工程勘察及其他建...

　　学术论坛 292 2016 年 28 期 工程物探在中国的发展现状及发展前景 张 元1 赵俊红 2 1 山东中基地理信息监理有限责任公司，山东 济南 250000 2 江苏煤炭地质勘探一队，江苏 无锡 214000 摘要：随着社会的发展，我国的工程物探发展很快，在工程地质勘察中，物探技术占有十分重要的地位，使其中十分重要的一环，能给有效地解决工程地质的问题，已经广泛的应用于工程中，但是就目前的情况来看，我国工程物探的技术还需要进一步提高，物探技术是工程地质勘察的重要方法之一，可以解决有关的水文地质、工程地质问题。此外，应不断拓宽和延伸服务领域，积极开展岩土工程勘察及其他建设方面的技术服务，发挥其技术先进、勘测周期短、便于大面积测试的优势。工程物探是一个研究的热门技术，由于它对探测对象不造成损伤，经济效益较高，检测速率较快，监测效果显著，近几年来被广泛应用于城市工程勘测中。本文在阐述工程物探的技术的同时，结合工程实例分析了我国工程物探的现状和物探技术在未来的发展前景。 关键词：工程物探；技术现状；发展前景 中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1671-5780（2016）28-0292-02 引言 目前，随着物探技术的发展，特别是各种反演方法的创新，地球物理技术被广泛应用于地质灾害调查和工程勘察和地质环境评估，显示了前所未有的广阔的发展前景，反映在解释更准确，探测范围，探测精度高方向，在工程地质领域，工程物探技术有广阔的发展空间。 1 物探 地球物理勘探，简称为物探在工程地质中，地质勘测对象与周围环境或者介质存在某种差异性，并且这种差异能够呈现出某种天然或人工物理场的分布特征，通过对这种差异性的勘测和研究，能够够解决或查明相关的地质和工程问题。 物探技术是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，它又是工程勘察的重要方法之一，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。 2 我国工程物探的现状 由于各种物探方法的应用都依据目标体一定的物理前提，且地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性，加之大中型重点工程大多具有比较复杂的地质和工程问题，所以采用单一的物探方法一般难以查明或解决有关地质和工程问题，此时应考虑综合物探进行施测，以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量.满足工程勘察之需。 如在物探大柳树坝址，小地震，地震 CT 技术、声学测试弹性波测试技术有效地解决了坝基岩体质量评价问题，提供大量的数据，积累了丰富的经验；和高密度电阻率法的应用，电测深法、联合剖面法确定 F3 断层 700 南面是一个高角度断层，几乎直立，和坝基稳定性评价提供科学依据，发挥物探技术快速、大面积测量等经济和方便。 随着国民经济建设的飞速发展，工程建设场地（尤其是水利水电工程）的选址和开发也向纵深处发展，其场地的各种自然条件（包括地质、交通、环境等）大多较为复杂，给前期勘察工作带来诸多困难，此时均要求采用物探技术解决或了解地质和工程中遇到的难题。而作为物探技术人员应在详细分析已有勘察资料（区域性和地区性）的基础上，经过实地踏勘和现场方法试验来选择多种物探方法投入施测，以达到最佳的测试成果.多快好省地进行工程建设，发挥物探技术的先进作用。 3 我国工程物探发展前景 在工程物探巨大市场需求的带动和计算机技术的推动下，未来几年工程物探技术与新仪器的开发将呈现良好的势头，开发水平将大大提高，新仪器将以高分辨、高可靠性、实时成像仪器为主流。如下几个方向的开发将成为研究热点： 3.1 煤矿超前地质预测以及地震成像技术 煤矿安全生产的高度重视，目前在煤炭开采过程中一般要进行超前预报，地震预报技术和 TST 技术的使用，瞬变电磁检测技术、直流电法勘探技术。这些技术都是在实验阶段煤矿，但也由于成熟，这是因为煤矿井下工作条件和隧道是非常不同的。为煤矿的预测，获得很高的定位精度和分辨率，应优先考虑基于 TST 地震波方程。煤矿预测比一般的隧道超前预报的难度要大得多，因为煤矿巷道较窄，约2m，的横径小于隧道超前预报观测布局、速度分析和定位精度难度较大；同时，煤层顶底板岩石界面波，转换波，在波浪槽煤层，上部和下部的反射波与隧道的情况更复杂，更严重的是，波相识别和消除难度增加。所有这些因素都需要改进的观测方案和数据处理技术，以获得一个更可靠的结果，在煤矿的。因此，在未来几年内，高可靠性地震成像技术对煤矿的预测将成为一个热门的研究课题。 3.2 城市道路与管道声波成像技术 在城市发展和改造的过程中，地下管线和地下结构往往需要进行检测。如道路扩建、地铁、立交桥和大型建筑等需要了解的地下电力线、通信网络、供水管网、人防工程、地铁线路等位置、深度、方向等，需要工程物探技术。目前地质雷达和管道探测技术的主要技术。这 2 种技术对整个流水线都很敏感，对非完整的检测对象有很多的局限性，检测深度是有限的。目前，城市地下工程需要了解在 20m 深度的地质情况，这些技术不能满足实际需要。近几年来，由于地下工程施工扰动，地下排水冲刷，往往引起地下洞室，在暴雨过程中造成的道路坍塌，检测的隐患需要有较深的和有着较深的解决能力。当前地质雷达探测的探测深度和分辨率均达不到这一要求。其实声穿选择能力和分辨率优于电磁波，利用相控阵扫描成像技术可以满足 20M 的精细检测的要求，和SM 的分辨率，实时扫描声成像，这是一种很有前途的发展方向。 3.3 高分辨核磁共振成像技术检测地下含水量结构 在隧道、地铁、采矿等地下施工中，发生地质灾害的主要原因多是由于地下水造成的。地下水的探测成为灾害预测的主要对象、目前的地下水探测主要是构造探测，通过地质构造分析含水的可能，称为间接探水方法、核磁共振是一种直接探水方法，俄罗斯和法国已经开发出核磁找水仪器。该仪器利用水中的氢质子在地磁场强度下产生核磁共振。因为地磁场强度低.0.3～0.6 高斯.核磁共振的拉莫尔频率较低.仅为 0.8～3kHz，自由衰减信号的能量较低，噪比低，不易接收。此外在局部场地内地磁场是均匀场，核磁共振是区域性的，无法区分含水体的具置。在医学诊断的核磁共振MRI 方法中，主磁场是高强度的梯度场，一般为 0.15～3T，各部位磁场强度不同，核磁共振频率不同，在 6.3～136MHz2间，可以通过频率扫描或场强扫描进行不同部位的成像，空间分辨率可达 10m。在隧道、地铁、煤矿等地下水的超前预报中核磁共振是一个有力的工具，有巨大的需求。如果用直流线圈产生足够强的梯度磁场，就可像医学 MRI 一样，获得不同深度的核磁共振成像。这在技术上没有太大的困难，kaiyun网站