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【摘 要】瞬变电磁法是勘测工程先进技术之一,在现实使用过程中存在着局限性,影响了施工勘测及后续作业的有效进行。分析了瞬变电磁法优点,总结其使用阶段的局限性,提出切实可行的解决方法。
【关键词】瞬变电磁法;勘测;局限性;解决
现代工程建设进程不断加快,做好前期勘测能够提高施工作业效率,降低各种因素造成的不利影响。瞬变电磁法是工程勘测的先进技术,但其在使用过程中也面临着不同的局限性,如何控制局限性造成的不利影响,这是施工单位及勘测部门急需解决的问题。
一、瞬变电磁法
瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场,从而探测介质电阻率的一种方法。随着现代工程建设日趋增多,瞬变电磁法勘测成为工程作业重点,如图1,利用电磁法原理提高了现场勘测的灵活性,显著改善了现场施工作业效率。
图1 瞬变电磁法用于矿井勘测
二、瞬变电磁法勘测局限性
近年来,瞬变电磁法应用领域逐渐拓宽,施工单位也开始发现电磁法勘测的局限性,这些都会影响到现场工程勘测效率,对项目施工作业造成了不利影响。笔者认为,瞬变电磁法局限性包括:
1、操作方面。相比于传统勘测模式,瞬变电磁法在技术层面上取得了先进优势,体现了勘测工程技术趋势之一。但是,由于新技术普及度不搞,瞬变电磁法操作方式及要求相对严格,部分施工单位对此方法操作缺少统一标准,这也导致现场勘测作业效率不高。此外,由于采用高精度勘测仪器,操作使用面临着部分成本投入,增加了工程的总成本费用。
2、干扰方面。瞬变电磁法的工作效率高,但也不能取代其它电法勘探手段,主要是因为瞬变电磁法常遭受各种异常干扰,影响了勘测仪器作业的有序性。例如,实地勘测流程中,当遇到周边有大的金属结构时地面或空间的金属结构时,所收录到的数据与实际情况不符,降低了整个流程的操控性,此时应补充直流电法或其它物探方法,增加了施工的复杂性。
3、误差方面。同时在地层表面遇到大量的低阻层矿化带时,瞬变电磁法也不能可靠的测量,一些客观因素会破坏勘测数据的完整性,限制了勘测法操作流程。例如,在陕西南部某地铅锌矿区,地层表面充满石墨层,地质环境对勘测结果造成了明显误差,因此在选择测量时要考虑地质结构,避免数据误差对工程建设产生的不利影响。
三、瞬变电磁法改进措施
新时期我国步入大改革阶段,国内广泛开展各类工程建设,涉及建筑、电力、能源等多个行业,这些都与勘测工程存在着密切关联。瞬变电磁法是工程勘测先进方式,将其融入勘测作业流程是不可缺少的。另一方面,电磁勘测法存在着局限性,如何避免局限性造成的不利影响,这才是施工单位及勘测人员需要关注的焦点。
1、勘测方法。严格按照标准执行勘测流程,以正确方法为指导展开勘测活动,采用数字化勘测平台,如图2,这样才能提高瞬变电磁法勘测应用效果。一般来说,瞬变电磁勘测于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次电磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流:断电后,感应电流由于热损耗而随时间衰减。
图2 数字化勘测流程
2、勘测设备。无论是哪一种勘测方法,勘测设备与仪器均决定着最终结果,做好勘测设备管理是瞬变电磁法操作要点之一。例如,在进入工区前尽量寻找已知地层的基准点对仪器进行校准,类似于重力或磁法测量的基点校正和仪器一致性试验;定期更换勘测仪器或元件,维持瞬变电磁法勘测流程的科学性,以确保测量的准确性。
3、勘测审查。为了进一步提高电磁法勘测效率,现场人员对勘测结果需详细审查,及时发现勘测中存在的问题。瞬变电磁法对接线方式要求较高,脉冲信号传输阶段要时刻关注数据变化,确认审查无误后才能执行下一步操作。因此,现场勘测中,要及时调整勘测方式或纠正数据,按照标准参数执行操作流程,减小数据结果的误差率。
结论
实践证明,瞬变电磁法勘测呈现了多样化趋势,不仅为岩土、地质、矿井等勘测提供数据,也能从施工工艺方面提供必要的指导意见。针对瞬变电磁法勘测局限性,施工单位要注重勘测方法、设备、审查等工作,最大限度降低勘测作业的失误率,为现场作业提供科学的指导依据。
参考文献
[1] 杜利生. 物探勘察在复杂滑坡勘察中的应用分析[J]. 山西建筑. 2013(21);
[2] 刘展. 地质工程中的物探方法综述[J]. 西安工程学院学报. 1998(S1);
[3] 傅光耀. 识别结构缺陷和模态参数的工程与环境物探方法[J]. 工程勘察. 2006(06);
[4] 李晓峰,李振华. 试析公路物探新技术的原理与应用[J]. 黑龙江科技信息. 2009(10);
[5] 杨天春,周勇,李好,朱自强. 应用物探方法探测高速公路路基岩溶[J]. 工程勘察. 2010(04) ;
[6] 高云升. 物探方法在工程地质勘查中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2013(14)。
【关键词】瞬变电磁法;勘测;局限性;解决
现代工程建设进程不断加快,做好前期勘测能够提高施工作业效率,降低各种因素造成的不利影响。瞬变电磁法是工程勘测的先进技术,但其在使用过程中也面临着不同的局限性,如何控制局限性造成的不利影响,这是施工单位及勘测部门急需解决的问题。
一、瞬变电磁法
瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场,从而探测介质电阻率的一种方法。随着现代工程建设日趋增多,瞬变电磁法勘测成为工程作业重点,如图1,利用电磁法原理提高了现场勘测的灵活性,显著改善了现场施工作业效率。
图1 瞬变电磁法用于矿井勘测
二、瞬变电磁法勘测局限性
近年来,瞬变电磁法应用领域逐渐拓宽,施工单位也开始发现电磁法勘测的局限性,这些都会影响到现场工程勘测效率,对项目施工作业造成了不利影响。笔者认为,瞬变电磁法局限性包括:
1、操作方面。相比于传统勘测模式,瞬变电磁法在技术层面上取得了先进优势,体现了勘测工程技术趋势之一。但是,由于新技术普及度不搞,瞬变电磁法操作方式及要求相对严格,部分施工单位对此方法操作缺少统一标准,这也导致现场勘测作业效率不高。此外,由于采用高精度勘测仪器,操作使用面临着部分成本投入,增加了工程的总成本费用。
2、干扰方面。瞬变电磁法的工作效率高,但也不能取代其它电法勘探手段,主要是因为瞬变电磁法常遭受各种异常干扰,影响了勘测仪器作业的有序性。例如,实地勘测流程中,当遇到周边有大的金属结构时地面或空间的金属结构时,所收录到的数据与实际情况不符,降低了整个流程的操控性,此时应补充直流电法或其它物探方法,增加了施工的复杂性。
3、误差方面。同时在地层表面遇到大量的低阻层矿化带时,瞬变电磁法也不能可靠的测量,一些客观因素会破坏勘测数据的完整性,限制了勘测法操作流程。例如,在陕西南部某地铅锌矿区,地层表面充满石墨层,地质环境对勘测结果造成了明显误差,因此在选择测量时要考虑地质结构,避免数据误差对工程建设产生的不利影响。
三、瞬变电磁法改进措施
新时期我国步入大改革阶段,国内广泛开展各类工程建设,涉及建筑、电力、能源等多个行业,这些都与勘测工程存在着密切关联。瞬变电磁法是工程勘测先进方式,将其融入勘测作业流程是不可缺少的。另一方面,电磁勘测法存在着局限性,如何避免局限性造成的不利影响,这才是施工单位及勘测人员需要关注的焦点。
1、勘测方法。严格按照标准执行勘测流程,以正确方法为指导展开勘测活动,采用数字化勘测平台,如图2,这样才能提高瞬变电磁法勘测应用效果。一般来说,瞬变电磁勘测于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次电磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流:断电后,感应电流由于热损耗而随时间衰减。
图2 数字化勘测流程
2、勘测设备。无论是哪一种勘测方法,勘测设备与仪器均决定着最终结果,做好勘测设备管理是瞬变电磁法操作要点之一。例如,在进入工区前尽量寻找已知地层的基准点对仪器进行校准,类似于重力或磁法测量的基点校正和仪器一致性试验;定期更换勘测仪器或元件,维持瞬变电磁法勘测流程的科学性,以确保测量的准确性。
3、勘测审查。为了进一步提高电磁法勘测效率,现场人员对勘测结果需详细审查,及时发现勘测中存在的问题。瞬变电磁法对接线方式要求较高,脉冲信号传输阶段要时刻关注数据变化,确认审查无误后才能执行下一步操作。因此,现场勘测中,要及时调整勘测方式或纠正数据,按照标准参数执行操作流程,减小数据结果的误差率。
结论
实践证明,瞬变电磁法勘测呈现了多样化趋势,不仅为岩土、地质、矿井等勘测提供数据,也能从施工工艺方面提供必要的指导意见。针对瞬变电磁法勘测局限性,施工单位要注重勘测方法、设备、审查等工作,最大限度降低勘测作业的失误率,为现场作业提供科学的指导依据。
参考文献
[1] 杜利生. 物探勘察在复杂滑坡勘察中的应用分析[J]. 山西建筑. 2013(21);
[2] 刘展. 地质工程中的物探方法综述[J]. 西安工程学院学报. 1998(S1);
[3] 傅光耀. 识别结构缺陷和模态参数的工程与环境物探方法[J]. 工程勘察. 2006(06);
[4] 李晓峰,李振华. 试析公路物探新技术的原理与应用[J]. 黑龙江科技信息. 2009(10);
[5] 杨天春,周勇,李好,朱自强. 应用物探方法探测高速公路路基岩溶[J]. 工程勘察. 2010(04) ;
[6] 高云升. 物探方法在工程地质勘查中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2013(14)。