工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現(xiàn)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(shù)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(xiàn)有的地質、鉆探資料作對比,才能獲得好的地質效果。
聲波探測
利用聲波(或超聲波)對巖體進行探測的方法。由于頻率高、波長短,因此分辨率高。主要用于測定巖體的物理力學參數(shù)、確定洞室?guī)r石應力松弛范圍、探測溶穴及檢查水泥灌漿效果等。但是,由于巖石對高頻波的吸收、衰減和散射比較嚴重,因而探測的距離不大。聲波探測可分為主動和被動兩種方式。
主動方式
由聲源信號發(fā)生器(發(fā)射機)向壓電材料制成的換能器發(fā)射一電脈沖激勵晶片振動,產(chǎn)生聲波向巖石發(fā)射。聲波在巖體中傳播,經(jīng)接收換能器接收并轉換成電信號送至接收機,放大之后在示波管屏幕上顯示波形圖。從波形圖上可直接讀出聲波的初至時間,再根據(jù)已知的探測距離,計算出聲波速度。
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(jù)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(jù)。
考古探測
利用地下古代遺物與周邊物質的物性差異,采用地球物理勘探手段對它們的平面位置、埋深、分布范圍進行調查。 利用雷達多天線陣列技術,探測的精度高,在小面積定位方面有無可比擬的優(yōu)勢;磁法探測能更快、更大面積地揭示地下遺址的面貌,結合已經(jīng)為考古發(fā)掘與考古調查所認識的部分,加以典型影像校正,能更完整地認識遺址的全貌。
主要應用于找出遺址內土城墻、壕溝、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情況。