地球物理勘探 前景

【專(zhuān)家解說(shuō)】：研究和查明工程建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)地理環(huán)境特征，及其與工程建設(shè)相關(guān)的綜合性應(yīng)用科學(xué)。為了城市建設(shè)、工業(yè)和民用建筑、鐵路、道路、近海港口、輸電及管線(xiàn)工程、水利與水工建筑、采礦與地下等工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)及綜合治理，工程勘察通過(guò)對(duì)地形、地質(zhì)及水文等要素的測(cè)繪、勘探、測(cè)試及綜合評(píng)定，提供可行性評(píng)價(jià)與建設(shè)所需的基礎(chǔ)資料。它是基本建設(shè)的首要環(huán)節(jié)。搞好工程勘察，特別是前期勘察，可以對(duì)建設(shè)場(chǎng)地做出詳細(xì)論證，保證工程的合理進(jìn)行，促使工程取得最佳的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。 中國(guó)的工程勘察專(zhuān)業(yè)體系是在中華人民共和國(guó)成立以后，逐步形成和發(fā)展起來(lái)的，主要包括以下幾個(gè)專(zhuān)業(yè)。 工程地質(zhì)勘察 研究各種對(duì)工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)合理性有直接影響的巖土工程地質(zhì)問(wèn)題，如巖土滑移、活動(dòng)斷裂、地震液化、地面侵蝕、巖溶塌陷及各種復(fù)雜地基土等，以及由于人類(lèi)活動(dòng)所造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題(如地下采空塌陷、邊坡挖填失穩(wěn)、地面沉降等)，提出工程建設(shè)的方案和設(shè)計(jì)、施工所需的地質(zhì)技術(shù)參數(shù)并對(duì)有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作出評(píng)價(jià)(見(jiàn)工程地質(zhì)勘察)。著名的工程地質(zhì)學(xué)與土力學(xué)家K.泰爾扎吉早在40年代就倡導(dǎo)將工程地質(zhì)與土力學(xué)結(jié)合為一體。70年代后，由于工程建設(shè)對(duì)勘察、設(shè)計(jì)、施工各環(huán)節(jié)在相互配合上的要求更高，國(guó)際上已形成了以工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)與巖體力學(xué)三門(mén)學(xué)科為基礎(chǔ)的巖土工程科學(xué)技術(shù)體制，顯著提高了傳統(tǒng)工程地質(zhì)技術(shù)的深度與廣度。中國(guó)一些勘察單位已開(kāi)始推行這種技術(shù)體制。工程地質(zhì)學(xué)本身也隨著不同的研究對(duì)象，發(fā)展了一些新的學(xué)科，例如地震工程地質(zhì)、海洋工程地質(zhì)、環(huán)境工程地質(zhì)等。 工程測(cè)量 研究工程建設(shè)場(chǎng)地的地形地貌特征以及施工與安全使用的監(jiān)測(cè)技術(shù)，為規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工興建及運(yùn)營(yíng)管理各階段提供所需的基本圖件，測(cè)繪資料與測(cè)繪保障。工程測(cè)量包括城市建設(shè)測(cè)量(見(jiàn)城市地形測(cè)量、市政工程測(cè)量)、建筑工程測(cè)量、鐵路和道路測(cè)量、隧道與地下工程測(cè)量,以及精密工程測(cè)量等,盡管技術(shù)內(nèi)容和重點(diǎn)不一，但其基本原理與方法很多都是相同的。目前,各國(guó)工程控制測(cè)量已向優(yōu)化設(shè)計(jì),光機(jī)電相結(jié)合和數(shù)據(jù)處理方向發(fā)展，攝影測(cè)量向著數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展;開(kāi)拓發(fā)展了非地形攝影并用于古建筑文物測(cè)繪、模型試驗(yàn)、變形觀(guān)測(cè)及微觀(guān)測(cè)量等方面，擴(kuò)大了工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍。 水文地質(zhì)勘察 地下水是水資源的重要組成部分，經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可缺少的天然資源之一，例如地下淡水是重要的生產(chǎn)生活給水水源;地下鹵(鹽)水是重要的化工原料;溫度較高和有特殊化學(xué)成分的地下水是一種可供旅游和醫(yī)療應(yīng)用的(見(jiàn)地下水資源評(píng)價(jià))資源。而地下水位過(guò)淺或含鹽量過(guò)高時(shí),則易造成某些環(huán)境公害,如土地的沼澤化、鹽堿化和岸坡失穩(wěn)等。在一些大型建設(shè)工程和城市建設(shè)中又常會(huì)遇到一些與地下水有關(guān)的工程問(wèn)題，如防止水庫(kù)滲漏，保持邊坡穩(wěn)定，防止地下水污染，以及預(yù)防由于對(duì)地下水的不合理開(kāi)采造成的地面沉降和地面坍陷問(wèn)題等(見(jiàn)地下水合理開(kāi)采、地下水人工補(bǔ)給)。因此，水文地質(zhì)的理論研究和水文地質(zhì)勘察工作的提高與發(fā)展，就成為工程建設(shè)的重要一環(huán)。 中國(guó)水文地質(zhì)勘察多采用“探采結(jié)合”的方式，從水文地質(zhì)勘探、測(cè)試到開(kāi)鑿成井，連成配套的程序(見(jiàn)水文地質(zhì)鉆探)，因此，鉆井工程在水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)中占有重要的地位。現(xiàn)代鉆井技術(shù)的發(fā)展，不僅反映在鉆探工程機(jī)械方面的重要革新，也反映在石油鉆探及成井等新工藝的引入。 工程水文 研究河流或其他水體的水文要素變化和分布規(guī)律,預(yù)估未來(lái)徑流的情勢(shì),為工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)及施工管理提供水文依據(jù)。工程水文對(duì)于水利、鐵路、公路、隧道、橋梁、疏干排水等工程建設(shè)，以及研究地下水資源的補(bǔ)給、排泄規(guī)律及其管理等尤為重要，是工程勘察的重要組成部分。工程水文隨著自動(dòng)化測(cè)驗(yàn)設(shè)備、遙感航測(cè)技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從觀(guān)測(cè)技術(shù)到理論分析、計(jì)算方法都有了很大的發(fā)展，對(duì)提高水文分析計(jì)算、水文預(yù)報(bào)、水文測(cè)驗(yàn)及水文調(diào)查的精度，保證工程設(shè)計(jì)的合理與運(yùn)營(yíng)的安全，都具有重要意義。 工程地球物理勘探 現(xiàn)代地球物理勘探技術(shù)用來(lái)為工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察服務(wù)，可加快勘察速度，減少投資,充實(shí)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察所需的物理參數(shù),使勘察效果更趨完善，是有廣闊前景的重要勘察手段。例如，利用這一先進(jìn)的手段可探查隱蔽的地質(zhì)構(gòu)造和地層、含水層的空間分布、取得巖土物理力學(xué)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)的原位測(cè)試數(shù)據(jù)等。近年來(lái)，除常用的電阻率法、淺層地震折射勘探及電測(cè)井外，淺層地震反射、橫波地震、工程測(cè)震及聲波、水聲、放射性、電磁波勘探和綜合測(cè)井以及空間遙感技術(shù)等均有所發(fā)展。