工程地球物理勘探(engineering geophysical exploration)解决土木工程勘察中工程地质、水文地质问题的一种物理勘探方法,简称工程物探。它是以研究地下物理场(如重力场、电场等)为基础的。不同的地质体在物理性质上的差异,直接影响地下物理场的分布规律。通过观测、分析和研究这些物理场,并结合有关地质资料,可判断与工程勘察有关的地质构造问题。
早在17世纪人们便尝试用罗盘寻找磁铁矿,20世纪初,各种物探方法才广泛地用于找矿勘探与工程勘察。60年代以来,由于物理学、数学、特别是电子技术、计算机技术的发展,大大促进了各种物探方法以及仪器设备的发展与改革。例如,50年代工程物探常用的光点地震仪已被信号增强型地震仪以及轻便的数字磁带地震仪所替代。地球物理场的观测空间已从地面发展到地下(如地下物探)、水域(如海洋物探)、低空(如航空物探)以至空间的遥感技术等。
自然电场法
当地下水在孔隙地层中流动时,毛细孔壁产生选择性吸附负离子的作用,使正离子相对向水流下游移动,形成过滤电位。因此作面积性的自然电位测量,可判断潜水的流向。在水库的漏水地段可出现自然电位的负异常,而在隐伏上升泉处则可获得自然电位的正异常。
充电法
在井孔的含水层段注入盐水,并对其充电形成随地下水流动而运移的带电盐水体。在地表观测到的等电位线形状与带电盐水体的分布形态有关。根据不同时间观测的等电位线可以判断地下水的流向并估算其实际流速。充电法还可以用作岩溶区地下暗河的连通性试验或探查地下埋设的金属管道等。
磁法勘探
根据岩石的磁性差异所形成的局部磁性异常来判断地质构造的方法。在工程勘察中,主要用于圈定岩浆岩体,特别是磁性较强的基性岩浆岩体,寻找有岩浆岩活动的断裂接触带,追索第四纪沉积物覆盖下的岩性界线等。大面积航空磁测资料可提供有关区域性的断裂构造、结晶基底的起伏等,为评价区域稳定性及寻找有利的储水构造提供依据。
重力勘探
根据岩体密度差异所形成的局部重力异常来判断地质构造的方法。常用以探测盆地基底的起伏和断层构造等。采用高精度重力探测仪有可能探测一些埋深不大并且具有一定体积的地下空洞。
放射性勘探
不同岩石所含放射性元素的含量不同。因此通过探测由放射性元素在蜕变过程中产生的 у射线强度,可以区分岩性。近年来利用天然放射性测量探测基岩裂隙地下水(如用测量у强度、能谱、α径迹法等找水)获得成功。此外,放射性同位素常用作研究地下水及其溶质运动的示踪剂。