工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現場進行原位巖土物理力學性質測試等優(yōu)點,在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。但是各種物探方法都具有條件性和局限性,多數方法還存在多解性,因此正確選擇和運用各種物探方法,進行綜合物探,并與現有的地質、鉆探資料作對比,才能獲得好的地質效果。
井中無線電波透視法
無線電波是指頻率在幾十萬赫至幾十兆赫電磁波。當它在地下介質中傳播遇到低阻的地質體時常被強烈吸收而大大衰減。在巖溶地區(qū),用它探測溶洞效果甚好。工作時,將發(fā)射機和接收機分別置于相隔一定距離的兩個鉆孔內,若兩孔之間都是均質的高阻灰?guī)r時,沿井軸各點接收到的無線電波信號較強,如果在透視剖面上有低阻的充水溶洞等存在時,則在低阻體的背面形成一個無線電波信號被強烈衰減的陰影。運用“交會法”即可圈定被測異常體的位置和輪廓。
磁法勘探
根據巖石的磁性差異所形成的局部磁性異常來判斷地質構造的方法。在工程勘察中,主要用于圈定巖漿巖體,特別是磁性較強的基性巖漿巖體,尋找有巖漿巖活動的斷裂接觸帶,追索第四紀沉積物覆蓋下的巖性界線等。大面積航空磁測資料可提供有關區(qū)域性的斷裂構造、結晶基底的起伏等,為評價區(qū)域穩(wěn)定性及尋找有利的儲水構造提供依據。
遙感技術
根據電磁波輻射(發(fā)射、吸收、反射)的理論,應用各種光學、電子學探測器對遠距離目標進行探測和識別的綜合技術。航空攝影地質是早的一種遙感地質方法,至今仍然是遙感地質中一個重要的組成部分。60年代以來,在運載工具、傳感器及圖像處理、解釋方法上都有了迅速發(fā)展。除可見光波段攝影黑白像片和彩色像片外,還發(fā)展了紅外線,多波段、雷達、激光等技術。利用地物反射人工發(fā)射的電磁波進行遙感的稱為主動遙感;利用地物反射太陽輻射的或由地物自身發(fā)射的電磁波進行遙感的稱為被動遙感。遙感技術可以提供有關地貌、巖性、地層、褶皺、斷層、構造、巖漿巖以及隱伏構造和深部構造的資料。紅外遙感技術在水文地質勘察中具有特別重要的意義。遙感技術不僅能克服地面點、線調查的局限性及視野的阻隔,使人們能從整體上宏觀地進行地質研究,而且還能提供各種電磁波的地質信息,其中微波能穿透植被和第四紀地層,提供一定深度范圍的地質信息。此外,還可以對一個地區(qū)反復成像,以取得的的地質動態(tài)資料。
彈性波測試 在巖體或土層中激發(fā)彈性波(地震波或聲波),用儀器測定巖土體傳播這些彈性波(包括縱波與橫波) 的速度以及傳播過程中能量的衰減等特征,從而求得巖土體的動態(tài)彈性系數,評價巖土體的力學特性。此法與地震勘探不同,它多數是利用直達波。彈性波測試可為巖體的工程地質分類提供依據,測定地下洞室圍巖的松弛范圍,進行灌漿效果的檢查,壩基建基面和樁基質量的無損檢測,還可為工程建筑物的抗震設計和砂層液化研究提供參數。測井 各種地球物理探測技術在鉆孔中的應用。工程物探采用的測井方法主要有:①電測井,包括電阻率與自然電位測井;②聲測井,包括聲速和聲幅測井;③放射性測井,包括自然伽瑪、伽瑪-伽瑪、中子-伽瑪測井和放射性同位素示蹤等;④溫度測井;⑤超聲成象測井;⑥電磁波測井。此外,還有利用工業(yè)電視設備對孔壁直接觀察的鉆孔電視以及對鉆孔直徑和井斜的測量等。測井方法的綜合運用,可以詳細劃分鉆孔地質剖面,探測軟弱夾層,確定斷層及裂隙、破碎帶的位置與產狀,測定地層的電阻率、彈性波速度、孔隙度、密度、含泥量、含水量,確定含水層的位置,測定地下水的礦化度和流速、流向等。