物探技術在工程地質勘察中的應用研究

PAGEPAGEII物探技術在工程地質勘察中的應用研究摘要:隨著時代的發(fā)展，社會的進步，物探技術正逐漸成為人們著重關注的焦點和重點，在對高速公路地下工程建設的過程中，常常會由于對地下實際地質的把握不到位而引發(fā)各種各樣難以想象的不良后果，所以對工程地質的勘探和研究也成了現在廣大工程方面的學者著重關注也研究的課題。這篇文章著重闡述了地質勘探中的相關概念，并且也講述了地質勘探過程中實際會使用到的方法，并且用具體的案例講述了在地址勘探過程中相關技術的使用方法，最終提出了在地質勘探過程中相關的改善點和優(yōu)化點關鍵詞：物探技術；地質；勘查

目錄1.緒論 11.1研究背景和意義 11.2國內外研究綜述 11.2.1國外研究現狀 11.2.2國內研究現狀 22.物探技術相關概念 62.1物探技術的概念 62.2物探技術的特點 72.3物探技術的作用 73.物探技術在工程地質勘查中的應用方法 93.1電阻率法 93.2高密度電阻率法 93.3地震探測 103.4連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng) 103.5地質雷達 104.物探技術在工程地質勘查中的應用實例分析 124.1項目概況 124.2物探技術應用過程 134.3結論 175.物探技術與工程地質勘查優(yōu)化方法 195.1工程可行性研究階段 205.2初步勘察階段 205.3詳勘階段 266.結論 27參考文獻 28PAGE251.緒論1.1研究背景和意義我國國民經濟的飛速發(fā)展，各種工程建設需要地質勘察，而我國西部屬多山地區(qū)，地形條件和地質構造復雜，工程地質條件較差，以高速公路建設為例，在高速公路建設的過程中，由于地下隧道的工程是非常浩大的，在對地下隧道進行實際施工的過程中，會遇到各種預測不到的地址問題所帶來的災害，例如由于地質原因帶來的塌方，山體滑坡等問題的存在，為實際的施工帶來的巨大的困難，也為實際施工人群的安全帶來了巨大的安全隱患。由于在地質勘測過程中實際會受到各國方面的局限，例如資料的不完全，過往能提供的經驗不足等原因，為實際的工程施工也增加了很大的壓力，并且由于在實際施工過程中會涉及到一些相關的工程器械的使用，這些工程器械由于體積龐大，不易搬運，在施工過程中的鉆探技術也提出了較大的挑戰(zhàn)。地球物理勘察由于具有較多的有利于地下地質勘探的諸多優(yōu)點，所以在對于高速公路地質勘探工程中得到了廣泛地應用。1.2國內外研究綜述1.2.1國外研究現狀美國在對于地質勘探技術發(fā)面的發(fā)展可以說是非常前沿化的，在眾多杰出的研究成果中，以淺層的地質勘探的研究最為先進和成熟。從70年代到80年代，在淺層地震勘探過程中的所取得成就也是芝麻開花，節(jié)節(jié)高的狀態(tài)，尤其是在最近幾年來，美國在這個領域的研究是日趨成熟和完善。對于美國來講，除了淺層地震勘探取得了令人矚目的成就，在其他方面所取得的成就也是非常傲人的，其中以美國航道工程中的空洞勘察項目所取得的成就最為絢麗奪目和成熟。俄羅斯在對于地質工程的探測方面也是做得非常到位的，之前就利用地震反射技術，提前的預測出了特殊地質變化的大致范圍，并且事實證明預測的結果也是非常精準的。尤其是對于采空區(qū)的研究，俄羅斯這方面算是頗有建樹的。除了這些以外，俄羅斯在其他與此相關的專業(yè)技術方面的研究也是非常精準和到位的，具有很多值得別國吸收和借鑒的地方。日本在對工程地質勘探的過程中更加側重于對使用實際儀器來進行勘測的方法。在對于儀器方面的研究應該是處于世界較為領先的地位，當然其他發(fā)達歐美國家在對于一起的研究方向上也是取得了較好的發(fā)展。美國在工程物探研究方面不僅在儀器、方法和技術方面都比較領先，而且解決的實際工程問題也最多。1.2.2國內研究現狀我國在對于隧道工程的研究方向上目前著重是以鉆探為主，但是最近幾年也發(fā)展起來了一些新興的方法，例如物探技術。根據可靠數據顯示，目前發(fā)展起來的物探技術的種類是非常龐大的，也是值的我們花大力氣去著重研究的從80年代末期至今，我國將高密度電法應用到實際的地質工程勘探中，并且也開發(fā)了一系列的數據軟件對這個系統(tǒng)予以支持，但是結果并不那么令人滿意，依然存在著很大的問題需要解決，因為這種方法對于一些較為陡峭的地形并不適用，而且勘探的深度也受到了極大的局限。目前，從整個國際環(huán)境來看，能應用于國際環(huán)境的地址勘探技術只有兩種方法:一種是地震反射波法，另一種是電磁測深法。地震反射波法主要用于研究于一些石油的勘探工程方面，它的研究對象必須是地形平緩，地質分布均勻，才能得到較好的信號波，從而實現良好的勘探，而對于一些地形險峻，地質分布不均勻的環(huán)境，勘探的效果是大打折扣的。第二種方法是電磁測深法。電磁測深目前有兩類方法:一類是人工場源的電磁測深方法，優(yōu)點是探測的范圍和空間整體比較開闊;其主要缺點是設備比較沉重，對于一些比較偏遠，地形較為嚴峻的地段，勘探起來就較為復雜了;其二是容易受到周圍磁場環(huán)境的影響，抗感染能力差;其三是只能從大體的范圍內進行勘探，對于一些局部的要求較為精細的地方卻不能實現良好的勘探效果;其四是對頻率的要求較為局限，主要表現為高頻率段，同時對于淺層的地質信息不能較好的反映出來;其五是由于這種方法對場源的接收的要求較高，對于一些勘探環(huán)境，不能很好地滿足他的實際要求;其六是勘探的模式較為單一，只能使用一種模式進行勘探，所以對勘探結果的全面性起到了較大的局限。還有一種人工場源的電磁測深方法:時間域電磁法(又叫瞬變電磁法，TransieniElectromagneti，簡稱TEM)。它的最大缺陷是，對勘探的深度不能進行很好地把握，并且對于一些地勢較為嚴峻的地段，一些勘探設備，由于體積巨大，重量較重等因素，也對實際的勘探過程造成了眾多的不利影響。第二類是天然場源的電磁測深方法，該類方法又分兩種:第一種是大地電磁測深法(Magnetotell，簡稱MT)。它們主要用于石油，地熱等領域的勘探過程中。優(yōu)點是有著較深的勘探深度，缺點是工作效率相對較低，對于提前制定好的工作計劃不能按時的完成。由于過低的工作效率，在實際的工程過程中有著很多的局限性，因而在實際的工程勘探過程得不到廣泛的應用；并且它也容易受到周圍環(huán)境和電磁波的影響。第二種是天然場高頻人文大地電磁測深法和音頻大地電磁測深法。鐵一院和鐵二院分別在實際的地質勘探過程中也是先后使用了這種方法，并且在實際的工作過程中取得了顯著地進步，中南大學在邵懷高速公路雪峰山隧道成功運用這一方法，實現了工程的順利實施和進展。其優(yōu)點是:其一是在天然磁場的環(huán)境中進行，受周圍其他磁場的因素相對較小，測量的儀器也比較輕便，易于攜帶，及時在一些環(huán)境比較惡劣，地勢比較險峻的環(huán)境中也能得到較好的勘探效果;其二是觀測頻帶寬，觀測頻的實際帶寬在工程的具體實施進展過程中也得到了很大的拓展，對實際的工程勘探有很大的幫助;其三是他能較為客觀真實地反映施工結果;其四是由于對TM，TE模式的采用，所以能較好的捕捉到地質實際勘察過程中的可供參考的規(guī)律;其五是能高效快捷的完成提前規(guī)劃和預定好的工作任務;其六是受到周圍其他的通訊網絡的影響較小;其七，在現場就能對勘測的過程就行實時的觀察。該方法的缺點是容易受到周圍信號的影響，在強信號地段，顯示出來的數據結果可參考的意義較小。2003年在我國國內國道主干線GZ40二連浩特~昆明~河口公路水富至麻柳灣高速公路箭竹塘隧道進行勘探，CSAMT法第一次應用于實際的公路隧道工程中，并且取得了可觀的成果，隨后又普遍應用于其他工程項目中，并且都取得了可喜的成績。CSAMT能很好地彌補其他隧道勘探過程中的不足，如果與其他的隧道勘探技術進行有效的結合，勢必能夠在隧道勘探領域取得較好的成績。

2.物探技術相關概念2.1物探技術的概念物探技術由于其眾多的優(yōu)點，成為現代地質勘探技術中為大眾所推崇和追捧的熱門技術。第一，有了這項技術的存在，地質勘探過程中的壓力能夠得到大幅度的減少。地質勘探工程是一項極其復雜的工程，他所涉及到的寬度和廣度都是非常巨大的，但是由于物探技術的發(fā)展，使得在實際的地質勘探過程中并不似以前那樣復雜，在實際施工過程中所用到的成本也是大幅減少;其次，準確性高。物探技術在實際的地質勘探項目中，即使是對于一些地形較為險峻或復雜的形式，物探技術也能對需要勘探的指標進行良好的定位，從而實現地質勘探過程中的相關勘探指標和目的;最后，物探技術能夠對底下的環(huán)境進行很好的把握，從而方便鉆探工作的順利實施和開展。物探技術是在相關地質勘探的工具的作用下，對地球表層的地質進行實時勘探的光譜電磁技術。物探方是將地球物理作為重點進行實時的勘探的。它的具體作用原理就是先設置相關基點，然后通過電磁波的相關接收裝置和接收系統(tǒng)來進行信號的接收，并且將接收到的信號進行量化，進而通過分析量化后的數據來達到相關目的的方法。通過這樣的一種方法，能夠對地下情況進行系統(tǒng)全面的掌握和了解.從而為實際的工程項目的施工提供參考依據。2.2物探技術的特點物探方法由于其眾多的優(yōu)點，因而在實際的工程項目施工過程中的得到了廣泛地認可和應用。應用物探方法中的相關方法進行地質的勘探，能夠很好地避開周圍環(huán)境中的信號的干擾對測量結果帶來的影響，即使在一些形式險峻，環(huán)境復雜的地質勘探中也能得到較為準確的勘探結果。在物探技術實際的應用中，物探技術能涉及到的深度也要比一般的技術所能涉及到的深度要深得多，從而保證了勘探數據的可參考性與準確性。并且這項技術由于自身的效率較高，也為日后的地質勘探技術打下了堅實的基礎。2.3物探技術的作用第一，在提高工作效率的同時，也極大地減少的實際施工過程中的運營成本。例如為了研究某水域地端的地質情況，物探技術不但大大降低了鉆探技術的工作量，同時也幾大了減少的實際的施工成本。第二，物探方法在實際勘探過程中勘探出來的數據結果都是相對準確的，這樣一來，就方便為接下來的工作的順利和高效的開展。第三，在對于一些地勢較為復雜的勘探區(qū)域，就要將物探技術與鉆探技術進行有效的結合，通過物探技術進行相關勘探指標的定位，在運用鉆探技術進行進行準確的鉆探工作的順利實施和開展。第四，通過勘探出來的結果，開展接下來的工作，也就是在實際施工過程中所需要配置的人力，物力，以及實際需要的成本，進而實現整個勘探技術的順利高效的實施和開展。

3.物探技術在工程地質勘查中的應用方法3.1電阻率法在溶巖地區(qū)地質勘查工作當中，應用較多的物探技術主要是電阻率發(fā)，此法主要包含電剖面和電測深發(fā)兩種方法在高速公路溶巖地區(qū)勘查當中更多的是采用電測深法開展探測工作。一般來說，采用鉆探法勘查僅僅只能夠應用與鉆研孔軸線附近的勘查，而應用電測深發(fā)則能夠對巖土體三位情況加以勘查分析，其應用范圍更廣，它不但可以探測到測點下方垂線上的具體情況，而且對于外側范圍情況也能夠準確探測科學選擇點距“線距”合理布置勘測工作，然后再采用電測深體積勘測法對高速公路巖溶地區(qū)的整體發(fā)育狀況進行大致了解。但仍然需要看到的是，電測深法僅僅只能夠起到大致的了解作用，其認識并不深入，而且其分辨能力不佳。3.2高密度電阻率法大部分高速公路巖溶地區(qū)斷裂“灰?guī)r”第四系土洞等部位如果有灰?guī)r分布時，如果采用高密度電阻率法能夠起到良好的勘測效果，獲得準確數據。通過分析大量實測數據發(fā)現，第四系高速公路巖溶地區(qū)其覆蓋電阻值變化較大，通常處于之間，特別是在局部山地地區(qū)甚至高達，但是，第四系巖溶地區(qū)電阻值卻更為均衡，通常穩(wěn)定在其次，同其他巖溶地區(qū)的不同勘查方法想阿比，采用高密度電法效果要好很多，不僅能夠準確“快速的得出數據，而且相較于其他探測方法相比成本要低很多，尤其是在高速公路巖溶地區(qū)的勘查上，能夠極為精準的定位巖溶大致位置與分布情況。但仍然需要看到的是，雖然高速公路巖溶地區(qū)勘查中物探技術具有較強的局限性，但是只要根據不同實際情況，則能夠得出良好的結果。以高密度電阻率法偽劣，它更加適用于地勢平坦”海拔低的場地。3.3地震探測地震層析成像的勘探原理是通過反射波和折射波的的相關的分布規(guī)律來進行工作中的開展的，因此，地震探測的途徑主要是反射波法和折射波法。其優(yōu)點是具有較高的精確度，對勘測來的數據能夠進行精確量化的分析，得到可供參考的數據。但是這項技術也有著很多的缺點，那就是對周圍的環(huán)境有較高的環(huán)境，并且成本相對來比較高。所以在對這項技術進行實際的運用前要進行實際的考察。3.4連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng)連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng)主要針對的是一些自然信號不是足夠強的地段，進行人為的后需補充的過程。它的有點是在實際的勘探過程中為勘探結果的準確性和真實性提供了較好的依據。3.5地質雷達地質雷達主要是利用電磁破超高頻比的方式來勘查地下各類介質分布狀況，通常其發(fā)射機能夠發(fā)出，中心頻率脈沖電磁波訊號。在勘查當中，如果電磁波訊號遇到探測目標便會及時發(fā)出反射信號，然后工作人員結合示波器中所展現的具體情況即可大致判定底層中是否存在待測目標。其次，參考反射信號的反射時間，還能夠大致測算出探測目標的距離“底層所處位置的大概深度。地質雷達在高速公路巖溶地區(qū)的地質勘探中具有較好效果，它能夠直觀”迅速“高效”持續(xù)的反映出高速公路巖溶地區(qū)溶洞的埋深與分布范圍，即使連連通情況也能夠清晰直觀的展現出來，總而言之，同其他勘探方法相比，地質雷達不僅破壞性小，而且及分辨率也極高，突出優(yōu)勢及能夠以高分辨率的圖形資料加以反應，尤其是一些微小目標的探測上更具高校。但仍然需要注意的是，地質雷達勘測雖然具有良好的精準度，但是在具體的勘查工作當中往往出現預測值比實測值偏大的問題，大部分勘查數據存在線性相關，正因如此，鑒于巖溶地區(qū)溶洞本身空間形態(tài)就較為復雜，其中信號與反射電波相互干擾，不免會導致地質雷達勘查數據的放大，此外，由于高速公路巖溶地區(qū)采用地質雷達勘查發(fā)能夠迅速找到地下水，因此如果地質雷達勘查工作中技術人員沒有豐富的經驗與技術水準，很難有效把握其探測效果。

4.物探技術在工程地質勘查中的應用實例分析4.1項目概況1、項目簡介某地的取水點發(fā)生了較為嚴重的水污染現象，受當地政府部門的委托，要采取相關的方法，對當地的水污染地質進行勘探，所以相關的地質勘探工具應該應用其中，其中就包含了物探技術的使用。2、地質水分通過對該地形和地勢的相關研究之后，發(fā)現該地質的水資源相當豐富，這也為接下來的實際勘探過程提供了較為有利的前提條件。但是又由于該地形復雜的形式，導致了勘探出來的數據與他真實的情況可能有一定的差距。4.2物探技術應用過程1、物探布置及完成情況（1）物探布置根據水文地質調查要求及場地條件，共布置物探測線7條，WT1-1、WT1-2線為南北方向，WT2-1.WT2-2.WT2-3.WT3線為東西方向，WT4線為東偏南向，測線總長約6.35km。所有測線均進行了地面高密度電法測試，其中WT2-1.WT2-2.WT2-3.WT3線覆蓋層較淺，部分地段基巖出露，故進行了地質雷達探測工作，剖面總長約4.01km。（2）物探布置完成情況高密度電法剖面7條（WT1-1、WT1-2、WT2-1.WT2-2.WT2-3.WT3、WT4），地質雷達剖面4條（WT2-1.WT2-2.WT2-3.WT3），剖面總長分別為6.35km、4.01km。實物工作量見表4-1表4-1高密度電法工作量統(tǒng)計表2、儀器設備及野外觀測方式（1）高密度電法探測儀器采用重慶奔騰數控技術研究所生產的型多功能數字直流激電儀和WGMD-1高密度測量系統(tǒng)。除WT3-1線采用溫納、對稱四極、矩形AMN、矩形MNB四種裝置外，其他所有測線全部采用溫納、矩形AMN、矩形MNB三種裝置進行測量。探測點距為5m。（2）地質雷達儀器采用加拿大生產的pulseEKKO-100A型雷達儀探測，選用頻率50MHz，天線距2.00m}，探測點距為1.00m。3、資料治理與解釋方法（1）資料處理將相關勘測數據實時地錄入到計算機，并且在計算機的分析下系統(tǒng)成像，輸出一系列的計算結果，再利用專業(yè)的勘探軟件系統(tǒng)的成像，使之能夠形象的展現出來。本次主要的是用的專業(yè)的計算工具和專業(yè)的成像工具來進行實時的勘探和觀察的。（2）資料解釋方法通過對數據的一系列分析，專業(yè)軟件的成像等技術的研究研究和分析之后。相關的顯示結果能夠較好的反映出實際勘探的真實客觀情況出來。4、成果分析通過對實際勘探過程中的相關指標進行系統(tǒng)全面的分析之后，結合實際的成像工具，得出了如下的結論，具體如下：（1）在點號575，700，715處布置鉆孔ZK3、ZK2、ZK1，鉆孔表明覆蓋層厚度為4.30-8.50m，各孔均有不同程度的巖溶發(fā)育，且ZK3號孔有溶洞發(fā)育。其等值線圖及反演圖如下所示：圖4-11-2線溫納電阻率等值線圖（400-1000）圖4-21-2矩線AMN電阻率等值線圖（400-1000）圖4-31-2線溫納電阻率反演圖（400-1000）（2）在點號2140、250、2730、3130處布置鉆孔，鉆孔表明覆蓋層厚度為2.00-12.00m，各孔均有不同程度的巖溶發(fā)育，且ZK10、ZK10號孔有溶洞發(fā)育。（3）在點號330、660、1050處布置鉆孔鉆孔表明覆蓋層厚度為6.00-9.80m，各孔均有不同程度的巖溶發(fā)育，且ZKl6號孔有溶洞發(fā)育。4.3結論（1）本場區(qū)主要主要是在高密度電法和其他地質勘探技術相結合的方式來完成地質勘探工作的，由于在勘探之前的精心準備和勘探過程中的相關數據和軟件的支持和細心的分析，使得最終勘探出來的結果具有較強烈的可參考性，準確度和精確性都得到了大幅度的提升和加強。在此次實際的勘探過程中，地質雷達勘探能夠很好地補充高密度電法在實際勘探過程中的缺陷和不足，并且一系列的數據結果也充分的證明了地質雷達勘探技術和高密度電法勘探技術在實際的地質勘探過程中，不管是精確度上還是準確性上都是處于一個不分伯仲的程度上。通過最終的數據結果，也為接下來的鉆探技術的順利準確實施奠定了良好的基礎。通過這次勘探的相關數據表明，在地質異常的地方進行鉆探的布置，能夠對解決實際問題起到較好的作用，這也說明在這次的實際地質勘探過程中取得了較為可喜的成績，最終的結果也是非常精確到位的。（2）在此次實際的地質勘探過程中，通過將高密度電法和地質雷達勘探發(fā)相結合的模式進行工作的開展和進行來更進一步的完成對數據的分析，在WTl-2線575，700，715點號處布置鉆孔在W'I2-3線2140，2505，2730，3130點號處布置鉆孔，在W'I3線460，625點號處布置鉆孔ZK13，ZK12，在線330，660，1050點號處布置鉆孔ZK17，ZK16，ZK15。鉆孔資料表明場地范圍內土層厚度小于15m，巖溶發(fā)育較強，且伴隨有溶洞(槽)發(fā)育，發(fā)育深度一般小于30m。結合整個已經了解到的資料和已經看談道德實際數據，我們不難得出一個較為確定的結論，那就是熔巖的發(fā)展流向是朝著南北方向進行的。（3）由于受到周圍信號的干擾較大，再加上勘探時所面臨的地形較為復雜，所以最終勘探出來的結果可能與真實的情況有一定的差距，但是他依然有著不容忽視的實際參考和指導意義存在的。

5.物探技術與工程地質勘查優(yōu)化方法——以公路勘查為例怎樣在對勘探區(qū)的地形及地質環(huán)境有了一定的了解和把握之后，選擇最經濟，最高效，同時研究結果也最準確的勘探方法是目前地質勘探專家需要花大力氣去著重了解的課題。在琳瑯滿目的地質勘探技術和方法中，提前對地質進行實地的考察和事前的準備是進行勘探工作之前必須要著重準備和研究的問題。以往的地質勘探者由于在這方面缺乏系統(tǒng)的理論和概念，導致了在實際的工程勘探過程中帶有很大的盲從性，在實際的工程勘探過程中缺乏一套系統(tǒng)的理論。并且，從另一個角度上來講，如果真的在實施地質勘探工作之前，對一條攻速公路的地下實際情況進行勘探，不管是從人力，物力，時間，還是資源的硬件軟件配套上都是不太容易跟的上的，從宏觀的角度上也是較難達到和實現的。通過對國內外的隧道勘探的相關經驗，我們不難看出:在對隧道路線進行調查的同時，也要加大當地的地質，地形調查的力度，將與勘探相關的范圍進行大致的定位，即使有偏差，也不至于偏差過大，然后根據調查出來的結果，有針對性的部署應該運用的勘探技術和勘探方法，并且大致的構思出在實際的地質勘探工程中的總體施工思路。根據各項調查的結果和分析到的數據及資料，我們可以得出一個結論，然后綜合的布置鉆探技術實施的具體位置，最后根據綜合搜集到的資料和掌握到的數據，確定需要著重考察和勘探的位置和地形。這樣的一種模式可以在成本相對較小的前提下，較為準確的尋找到需要著重勘探的大致范圍。采用這樣一種各項技術相結合的模式能夠很好地對地質勘探工作的順利實施和相關工作的開展，并且也比單純的運用鉆探技術進行工程的實施和開展經濟得多，成本控制的更為合理和規(guī)范，也比單純的運用物探技術所得到的最終測量結果要精確的多，不管是從哪角度上看來，相較于傳統(tǒng)意義上的地質勘探工程，這種方式具有更多更大的優(yōu)勢。由于提前所下達的目標和要求的不一樣，導致了在實際的高速公路地下隧道工程地質的勘探過程中，所需要實施的研究方式不一樣，但是總結來講，地質勘探工程的實施一般分為三個過程，即勘探之前的考察研究階段，實際勘探施工過程中的粗略研究階段，以及在得到了一系列的數據支持的前提之下，系統(tǒng)研究勘探情況的階段，每個階段的側重點和所要完成的工作是不相同的。根據過往高速公路地下隧道工程實施過程中的相關經驗和總結，通常來講，高速公路地下隧道地質勘探工程是可以分為以下幾個階段來進行的。5.1工程可行性研究階段高速公路地下隧道地質勘探過程之前的相關研究和考察階段主要完成的是從技術和經濟的層面上完成相關的可行性分析。并且，對實際施工過程中的的路線進行也要進行綜合全面的考察及分析，對施工過程的大致路線范圍要做到了然于心，對實際的施工過程中的地質形式也要大致的了解到，主要了解地質的實際情況對實際施工過程中可能帶來的影響進行全面透徹的分析.并且對一些了解到的可能存在的不良地質的情況的范圍進行大致的確定?？偨Y來講，就是對實際的地質情況進行可行性研究和分析將地質勘探的線路進行大致的定位，圈定不良地質的線路和情況，從而為后面的物探及鉆探技術的順利開展提供指導，并且奠定基礎。這個階段實施的技術可以采用物探技術中的高密度電法技術來實施工程的開展，對不良地質實施大致的圈定，從而為后續(xù)的工作的順利進行提供依據和參考指標。5.2初步勘察階段高等級公路初步勘察階段的任務是:在前期對相關在地質勘探的基礎之上，再對一些相對具體的指標進行著重的勘探，例如不良地質的大致范圍，地表，地質等情況有一個大致的認識，初步的建立好清醒的地質認識。在對上述問題都有了系統(tǒng)的了解和把握之后，再著重的了解應該在勘探過程中需要運用到的具體地質勘探工具和方法。由于初步的地質勘探階段對于勘探的方法和技術，以及相關指標的要去和精度都有較高的要求，所以不可避免的成本自然相較于其他階段有了很大的提高，當然，這個階段也是實際地質勘探工作能否順利進行的關鍵所在。這個階段要對實際的地質勘探過程中需要引用到的相關技術進行綜合全面的分析和把握，并且構造出一個大致的地質勘探思路出來，這一點是至關重要的環(huán)節(jié)，根據過往成功的地質勘探工作，可以看出要實現不同地質條件的成功勘探，以下幾點內容是必須引起足夠重視的。（1）通過對地質的實際情況及事前調查研究到的結果有針對性的采取不同的地質勘探技術。對于一些有明顯標志性指標的地質，應該在專業(yè)性的指導下，運用物探技術來進行相關工作的開展。對于一些特殊的地質，也可以局部使用物探技術，局部使用其他技術相結合的模式來進行相關工作的開展，從而對一些局部特殊的地質進行勘探。當有強磁性侵入體(巖墻、巖脈)時，應采用磁法進行追蹤，為地質調繪提供標志層的位置和產狀。（2）對于以砂、頁巖交互、軟硬相間的地層，特別是含煤地層或含石膏等極軟巖層的地段，巖層產狀較緩呈單斜或褶曲構造時，采用地震反射波法，對相關的圖像進行捕捉之后，之后進行鉆探技術的實行，從而實現勘探技術結果的順利進行。（3）當沉積巖或淺變質巖巖層傾向山體，地質測繪資料能從地表將各層巖性推測達到地下隧道設計標高時，宜采用地震折射波法測試淺部完整基巖界面速度，借助航片判斷和地質調查得到的縱波速度進行對比，并和完整巖芯波速值對比，得出合理的地層波速值、波速分段和巖石完整系數，結合地質調繪資料綜合分析，確定隧道圍巖分類級。（4）對于巖石被其他材料入侵或者巖石出現變質的情況，由于這樣因素的發(fā)生，導致了在實際的地質勘探過程中，對于相關準確信息的捕捉相對較為困難。必須借助航片，在航片的特征身上，在對一系列的指標進行綜合運用之后，采用綜合性的物探技術勘探法，包括直流電法、電磁法、磁法、地震勘探等。在一些關鍵的部位設置鉆探，從而準確探測出風化等因素的影響和分布情況;對地址的相關巖性及斷層指標進行系統(tǒng)的研究和檢測;在地震波速的作用之下，確定圍炎的相關分類標準。對于火山巖地段，應該實施地震反射波法進行實際情況的勘探。對于特殊的區(qū)域所采取的勘探方法也應該是不同的。例如溫泉地段的一些地表升溫的實際狀態(tài)就為地表升溫勘探提供了較為明顯的依據，所以對于地溫進行探測也成了現在研究的重點之一。（5）為探測地下水發(fā)育情況，可視需要結合鉆探開展下列物探工作：①探測含水斷裂帶向深部延伸產狀，或深部有無因地下水造成的低電阻率異常區(qū)段，可采用直流電法或電磁法。②為探查地下水是否是在深部沿的作用之下形成的，應該對天然放射性氣體進行相關指標的檢測。③為探查地下水運移情況，應開展自然電場法探測。④在干旱地區(qū)可采用激發(fā)極化衰減時法和電磁法(頻率測深法)探測地下水的實際情況，從而方便鉆探技術的開展和實施。⑤隧道洞身鉆孔必須是在對各項指標進行綜合的測評的前提條件之下進行的。當隧道的深度相對較深的時候，對鉆孔的選擇也是施工成敗的關鍵所在，并且還應該在相關指標的測試作用之下進行。在進行實時勘探的過程中，當巖層滲透系數相對不太高的時候，可采用相關的專業(yè)儀器進行快速的測定。當有含水層存在時，必須采用井液投鹽擴散法測定含水部位。⑥對于土質隧道，通?？刹捎勉@探技術與直流電測深法相結合的形式進行相關工作的開展。當確定勘探的地方就有水層的時候，應該結合高密度電法進行相關工作中的開展。同時電磁法也可應用于表面比較干燥的地質環(huán)境中。對于深埋隧道常見的兩條不良地質巖溶和斷層所選用方法如下：1、針對巖溶：（1）在隧道的進出口處，由于隧道本身的結構和地理特征，可以采用如下幾點進行相關工作的開展:①當基巖裸露時，對巖溶的相關情況的探測可選用探地雷達、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測深法。②當覆蓋層較薄時進行相關指標的探測時可選用電剖面法、高密度電法、淺層折射波法;探測淺層次的熔巖可選用高密度電法、瞬變電磁法、地震反射波法和瑞雷波法。③當覆蓋層較厚時，探測巖溶的相關情況可選用可控源音頻大地電磁測深法。④如果在有鉆孔控制的情況下可選用層析成像。⑤對于探測場地狹窄的場地宜選用探地雷達和地震映像。（2）在隧道洞身，由于地勢環(huán)境等相關因素的制約，導致了巖溶探測一般采用大地電磁法測深。有時為了探測孔壁巖溶地層溶蝕情況、地下巖溶暗河或泉水的出水點位置、巖溶地下水位和觀察鉆孔揭示規(guī)模小的巖溶洞穴可選用綜合測井。（3）隧道開挖階段探測隧洞四周的巖溶分布可選用探地雷達。2、針對斷層構造探測隱伏構造破碎帶的位置、規(guī)模、延伸情況，測試構造破碎帶的物性參數可選用電法勘探、探地雷達、地震勘探、層析成像、放射性測量和綜合測井等。具體探測方法技術如下所述：(1)一般來說，測網布置點距宜小于構造破碎帶寬度的1/2。(2)當隱伏構造破碎帶為低阻異常時，可采用瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測深法、電剖面法、電測深法和高密度電法等。(3)當構造破碎帶富集地下水時，可采用激發(fā)極化法和電測深法綜合探測。當存在地下水活動，并產生過濾電場而形成明顯的自電異常時，可采用自然電場法。(4)當構造破碎帶被鉆孔揭露且為良導體時，測試構造破碎帶的走向可采用充電法(5)當覆蓋層較薄(h<1Om)和電阻率較高時，探測隱伏構造破碎帶可使用探地雷達。(6)探測有一定寬度的構造破碎帶可采用淺層折射波法，該方法的振幅對比宜使用相同的增益和掃描尺寸，點距宜為5m。當利用波的動力學特征為主探測寬度較小的斷層破