工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現(xiàn)場進(jìn)行原位巖土物理力學(xué)性質(zhì)測試等優(yōu)點(diǎn),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(yùn)用各種物探方法,進(jìn)行綜合物探,并與現(xiàn)有的地質(zhì)、鉆探資料作對比,才能獲得好的地質(zhì)效果。
聲波探測
利用聲波(或超聲波)對巖體進(jìn)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(xué)參數(shù)、確定洞室?guī)r石應(yīng)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(yán)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(jī))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(zhuǎn)換成電信號送至接收機(jī),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?xí)r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(dāng)它在地下介質(zhì)中傳播遇到低阻的地質(zhì)體時常被強(qiáng)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(jī)和接收機(jī)分別置于相隔一定距離的兩個鉆孔內(nèi),若兩孔之間都是均質(zhì)的高阻灰?guī)r時,沿井軸各點(diǎn)接收到的無線電波信號較強(qiáng),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(qiáng)烈衰減的陰影。運(yùn)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(zhì)構(gòu)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(qiáng)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(jì)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(guān)區(qū)域性的斷裂構(gòu)造、結(jié)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(gòu)造提供依據(jù)。
考古探測
利用地下古代遺物與周邊物質(zhì)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(jìn)行調(diào)查。 利用雷達(dá)多天線陣列技術(shù),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(jié)合已經(jīng)為考古發(fā)掘與考古調(diào)查所認(rèn)識的部分,加以典型影像校正,能更完整地認(rèn)識遺址的全貌。
主要應(yīng)用于找出遺址內(nèi)土城墻、壕溝、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情況。