物探产品应用案例-基岩填图中的物探技术应用赏析

案例1：瑞典斯德哥尔摩南部基岩测绘

项目挑战

某区域计划开发包含道路、公共设施及住宅的新住宅区，而无论施工在地面以上还是地下进行，施工前摸清地下地质条件都是必不可少的前提。

为实现两大核心目标 —— 高效绘制基岩埋深图、尽可能获取全面的数据覆盖，项目团队最终选择了 “探地雷达测量 + 岩土工程钻探” 的组合勘察技术。其中，探地雷达勘察分阶段开展：首先在不引入其他输入数据的情况下进行初步解读，快速掌握该区域的整体地质概况；随后，随着钻探工作不断获取更多岩土工程信息，再据此对探地雷达的解读结果进行更新优化。

解决方案

项目团队预估该区域基岩埋深相对较浅，最大埋深约10m。因此，选用 MALA GX160 系统开展测量 —— 该系统在非导电环境下的探测深度约为15m，足以覆盖目标探测范围。

为便于在林地地形作业，工作人员为GX天线搭配了牵引套件。测量过程中，设置了 3cm 的道间距（trace interval）与 350ns 的时间窗口；数据采集通过 GX 控制器完成，并借助设备内置的 GPS 实现定位。当探测设备经过定位桩时，会设置标记，这些标记将在后续数据后处理阶段用于精准定位雷达探测结果。

数据解读工作在 ReflexW 软件中进行，可视化呈现则使用 GPS Mapper 软件与谷歌地球，以便快速直观地展示现场整体地质条件。本次勘察总范围约 2900 m，仅用1个野外作业日便完成。

 

项目成果

通过探地雷达（GPR）勘察与岩土工程钻探的结合，项目团队成功确定了勘察区域内大部分区域的基岩标高。结果显示：该区域基岩埋深总体较浅，但地形起伏较大；部分区域的基岩上方覆盖着黏性冰碛物 —— 这一特征在雷达数据中也有体现，具体表现为雷达信号的穿透深度较差，且存在大量空气反射信号。

由 Guideline Geo 公司生产的 MALA GX160 系统，在本次“基岩标高测绘 + 岩土工程钻探”的组合作业中表现出色，成功完成了基岩标高的测绘任务。

同时，本次测量工作效率较高，且最终成果采用了用户易理解的形式呈现，充分满足了项目需求。

 

项目成果在Google Earth中进行了可视化呈现，采用了简洁易懂的色阶（颜色梯度）：通过不同颜色清晰区分出基岩埋深较浅和较深的区域，让人能直观看到不同位置的基岩深度差异。

 

案例2：瑞典南部基岩与含水层测绘

项目挑战

为提高地下水开采量，并将水井选址在效率最高的位置，项目团队对瑞典南部某冰碛垄区域展开勘察，核心目标是估算该区域可利用含水层的体积。

 

勘察过程中，首先采用探地雷达快速掌握场地地下条件概况；随后，基于探地雷达获取的信息，进一步开展岩土工程钻探工作，以此完善整个勘察流程，确保数据全面性。

 

解决方案

项目团队预估该区域基岩埋深较深（超过10m)，因此选用 MALA GX80 系统进行探地雷达测量 —— 该系统在非导电环境下的地下探测深度可达 30-40 m，能够满足对深层地质情况的探测需求。

野外测量阶段，为方便在林地地形作业，工作人员为设备搭配了牵引套件；同时，在小型砂石路上，也采用将天线挂在汽车后方牵引的方式作业，提升测量效率。测量参数设置如下：道间距为5cm，时间窗口为740ns。数据采集通过 GX 控制器完成，并借助设备内置的 GPS 实现定位；当探测设备经过交叉路口、转角等已知点位时，会设置标记，这些标记将在后续数据后处理阶段用于精准定位雷达探测结果。

数据解读工作在 ReflexW 软件中进行，可视化呈现则使用 GPS Mapper 软件与谷歌地球，以便快速直观地展示场地整体地下条件。本次勘察总范围约 7700 m，耗时2个野外作业日完成。

 

项目成果

探地雷达探测能够快速初步指示勘察区域大部分区域的基岩面位置。探测结果显示，基岩地形起伏较为明显，埋深范围在0-15m之间。

此外，地质雷达结果还表明，基岩顶部覆盖着粒度较粗的物质，且存在少量含黏土质、粉土质物质的区域 —— 这类区域应避免用于地下水开采。

Guideline Geo 旗下的 MALA GX80 系统实现了从数据采集到获取可用结果的高效流程，为后续勘察规划奠定了良好基础。

 

 

探测结果通过Google Earth进行可视化呈现，并采用简洁直观的色阶 —— 该色阶可清晰展示从浅到深不同埋深的基岩位置分布。

 

案例三：地铁延长线工程中的海洋地球物理勘察

项目挑战

在海洋环境中延伸地铁线路

在瑞典斯德哥尔摩的地铁线路延伸项目中，需要对萨尔茨约湾的基岩质量展开勘察。该项目还面临一项额外挑战：需为海洋环境找到最合适的勘察方法 —— 这种方法既要能应对可能存在的瓦斯囊（气体聚集区域），又要具备足够的抗干扰能力，以应对城市区域中频繁出现的各类电力干扰。

 

 

解决方案

为满足该项目的要求并应对其复杂性，最终选定了电阻率法进行勘察。

本次勘察使用的系统包含以下核心设备：

l ABEM Terrameter LS 电法仪：配备 12 个信号通道，是测量地下介质电阻率的核心设备。

l 海底电缆：带有 64 个 “信号引出端”，各引出端之间的间距为 7 m，用于在海底布设测量点。

l SAS LOG300：作为辅助设备，用于测量海水电阻的变化，以修正海水环境对电阻率测量结果的影响。

在数据处理阶段，采用了Res2Dinv 软件对采集到的原始数据进行分析和反演计算。

该方法的具体实施方式为：将电阻率电缆铺设在海底，电缆上的 64 个 “信号引出端” 作为测量电极，通过电极采集海底以下岩层的电阻率信号，进而推断基岩的质量和分布情况。

项目成果

本次勘察共测量了5条平行剖面，并采用 “极点 - 偶极子排列”的装置方式，以实现更大的探测深度，从而更全面地了解海底下方基岩的分布情况。

经处理后的数据分析结果显示，该区域基岩质量存在明显差异 —— 既包含完整性较差或已受侵蚀的劣质基岩，也存在质量良好的完整基岩；同时，数据还清晰反映出现有码头区建设工程对周边基岩产生的影响（如扰动、结构变化等）。 

 

上方数据图像呈现了两条独立的曲线，各自代表的含义如下：

 

l 带圆点的曲线：基于岩土工程钻探数据得出的基岩埋深解读结果。岩土工程钻探是通过直接钻孔取样的方式获取地下信息，能提供较为精准的基岩实际深度数据，常作为验证其他勘察方法结果的基准。

l 无圆点的曲线：基于电阻率成像法数据得出的基岩埋深解读结果。ERT 是通过分析地下介质电阻率差异来间接推断基岩位置的勘察技术，属于非开挖式间接探测方法，可高效覆盖较大勘察区域。