淺議工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

丁曉明1 敖然2

1.沈陽(yáng)中冶檢測(cè)工程有限公司 110016；2.中冶沈勘工程技術(shù)有限公司 110016

摘要：隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上帶動(dòng)了工程物探技術(shù)的發(fā)展，并在巖土工程中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，利用工程物探技術(shù)可以解決巖土工程中存在的很多難題。本文將簡(jiǎn)單分析工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用，并預(yù)測(cè)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以為實(shí)際工作提供參考。

關(guān)鍵詞：工程物探技術(shù)；巖土工程；應(yīng)用前景

巖土工程是國(guó)家建設(shè)過(guò)程中必須的基礎(chǔ)性工程，是保證其他工業(yè)正常開(kāi)展的工作的重要支撐部分。工程物探是目前應(yīng)用最廣、勘察有效度比較高、操作簡(jiǎn)單、成本低廉的勘察手段，因此使用范圍越來(lái)越廣。

一、當(dāng)前工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

1.巖土工程勘察

工程物探技術(shù)可以通過(guò)加密工作點(diǎn)的方式，將地下結(jié)構(gòu)體的連續(xù)面展現(xiàn)出來(lái)，將鉆探工作無(wú)法解決的只能通過(guò)單一點(diǎn)的信息來(lái)推測(cè)周圍地質(zhì)體的情況進(jìn)行改變，避免鉆探由此帶來(lái)的判斷失誤和劃分條件不準(zhǔn)確的情況，同時(shí)對(duì)于鉆探難以解決的地下水的問(wèn)題、隱性滑動(dòng)面的問(wèn)題、斷層分布帶和軟弱結(jié)構(gòu)面的勘察工作具有實(shí)質(zhì)性意義，采用工程物探方法能夠?qū)@些地質(zhì)體的形態(tài)、特點(diǎn)、深度以及位置進(jìn)行比較明顯的掌握，對(duì)后期開(kāi)展工作具有很強(qiáng)的參考價(jià)值。同時(shí)巖土工程勘察過(guò)程中采用鉆探技術(shù)對(duì)于場(chǎng)地環(huán)境的要求比較多，對(duì)于工程物探技術(shù)而言，本身幾乎沒(méi)有場(chǎng)地條件的限制作用，并且有效的節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，勘探精度也相對(duì)較高。

在巖土工程勘察工作中廣泛應(yīng)用并迅猛發(fā)展的是彈性波技術(shù)，該方法是利用地下介質(zhì)體的彈性波的特點(diǎn)，將地下結(jié)構(gòu)體的界面進(jìn)行確定，當(dāng)?shù)叵挛矬w的界面物理性質(zhì)差異越大，利用該方法確定的結(jié)果越準(zhǔn)確。例如：檢測(cè)儀能夠?qū)Φ叵碌刭|(zhì)體的剪切波速的圖像進(jìn)行繪制，將地下結(jié)構(gòu)體的形狀進(jìn)行準(zhǔn)確展現(xiàn)。同時(shí)在彈性波速度使用時(shí)，由于本身采用的是彈性波完成的測(cè)試，而地震發(fā)生時(shí)地震波也是彈性波的形式，因此該資料能夠直接作為建筑抗震設(shè)計(jì)的參數(shù)，對(duì)場(chǎng)地的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)進(jìn)行使用，包括剪切模量、泊松比、彈性模量和卓越周期。

2.運(yùn)用工程物探技術(shù)勘察巖土工程

工程物探技術(shù)在勘察地質(zhì)方面具其他勘察手段所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，它可以用連續(xù)的加密測(cè)點(diǎn)的資料獲取相應(yīng)的連續(xù)地質(zhì)界面的優(yōu)點(diǎn)，所以可以很好的解決用傳統(tǒng)的鉆探方式以點(diǎn)帶面大致劃分地質(zhì)界面造成的問(wèn)題和缺點(diǎn)，另外工程物探技術(shù)還能解決巖土工程中的很多問(wèn)題，例如地下的不明物體、滑動(dòng)面、洞穴、斷層、軟弱結(jié)構(gòu)面等等傳統(tǒng)手段無(wú)法解決的問(wèn)題。當(dāng)然，工程物探技術(shù)還有其他一些優(yōu)點(diǎn)，例如它對(duì)施工場(chǎng)地、地形的限制很少，方便快捷，費(fèi)用較低，勘察數(shù)據(jù)更加精確等。在巖土工程中，將傳統(tǒng)的勘探手段和工程物探技術(shù)相結(jié)合，可以更加有效的了解工程地質(zhì)，進(jìn)而保證工程質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。在工程物探技術(shù)中的彈性波技術(shù)在巖土工程的勘察中應(yīng)用比較多，發(fā)展的速度也比較快。它的工作原理是利用不同的介質(zhì)傳遞不同的彈性波，進(jìn)而明確地下物體的界面，如果地下物體的界面介質(zhì)差異很大，那么彈性波將在運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面出現(xiàn)異常表現(xiàn)。電磁波和電法技術(shù)應(yīng)用的也比較廣泛，主要方法則是地質(zhì)雷達(dá)和高密度電法。

3工程物探資料的分析和解譯

工程物探資料是對(duì)于工程物探技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的有效數(shù)據(jù)，對(duì)于外業(yè)數(shù)據(jù)的收集工作難度不大，最主要的是對(duì)于工程物探數(shù)據(jù)之后的處理，處理之后的結(jié)果才能準(zhǔn)確的反應(yīng)出工程中所存在的實(shí)際問(wèn)題，才能對(duì)處理方法產(chǎn)生指導(dǎo)性的作用。解釋工作的準(zhǔn)確度對(duì)于后期工作的開(kāi)展工作具有十分重要的意義，巖土工程師就是根據(jù)工程物探資料中所反映的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行判斷的，如果參考依據(jù)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將直接影響后期的工程技術(shù)施工和工程開(kāi)展計(jì)劃的確定，對(duì)工程的安全問(wèn)題也會(huì)造成影響，因此物探資料解譯人員不僅需要具有本專業(yè)扎實(shí)的工作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，同時(shí)還對(duì)對(duì)巖土工程方面的專業(yè)理論進(jìn)行掌握，避免影響之后的工程正常進(jìn)行。

二、工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

工程物探技術(shù)擁有傳統(tǒng)探測(cè)手段所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，它在不損壞勘測(cè)主體的情況下能夠迅速的獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，效率高，成本低，所以應(yīng)用前景十分廣闊。

1隧道地震勘探（TSP）方法

隧道地震勘探法是一種超前的地質(zhì)預(yù)報(bào)形式，其最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)勘探距離遠(yuǎn)，對(duì)地質(zhì)成分探測(cè)能力強(qiáng)，不受外界的干擾，其施工效率高。TSP是一種新型的地質(zhì)探測(cè)方法，其利用深度偏移成像的方式來(lái)保證勘探的精度和準(zhǔn)確性，有效的確保了施工技術(shù)的實(shí)施。所以，隧道地震探測(cè)方法在地質(zhì)勘探中有很好的發(fā)展應(yīng)用前景。

2地質(zhì)雷達(dá)

在地質(zhì)勘探技術(shù)中采用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一個(gè)發(fā)展前景非常好的技術(shù)，在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，在一定程度上存在著一定的缺陷，具體表現(xiàn)在對(duì)地質(zhì)深度進(jìn)行探測(cè)時(shí)，地質(zhì)雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率越大，其電磁波在勘探技術(shù)中衰減的程度越大，就會(huì)造成探測(cè)距離越來(lái)越小，而且對(duì)地質(zhì)勘探的分辨率也是非常低的，所以，若是在地質(zhì)雷達(dá)的體積與重量不變的狀態(tài)下，可以加強(qiáng)發(fā)射功率和分辨率，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)還要進(jìn)一步分析研究。另外，地質(zhì)雷達(dá)在通過(guò)地面金屬體、電線等物體時(shí)，會(huì)受到很大的阻礙。所以，怎樣解決這個(gè)問(wèn)題是日后發(fā)展中重要研究的問(wèn)題，以減少地壓制這些物體的阻礙。因此，需要將地質(zhì)、鉆探、地質(zhì)雷達(dá)等技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而可以建設(shè)成有效的地質(zhì)地球物理模型，這有這樣才可以正確獲得對(duì)地質(zhì)的勘探情況。

3地震波層析成像技術(shù)

在巖土工程技術(shù)中可以利用地震波層析成像技術(shù)來(lái)對(duì)淺層的地震進(jìn)行測(cè)試，所以，在巖土工程技術(shù)中可以充分體現(xiàn)出與淺層地震儀相關(guān)的一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。利用地震波層析技術(shù)可以有效的預(yù)防勘探過(guò)程中地表的障礙物和風(fēng)化層帶來(lái)的破壞，還可以使用地質(zhì)鉆探技術(shù)來(lái)對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)試。但利用地震波層析成像技術(shù)來(lái)實(shí)施對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)受到電纜和井深的限制，其使用的電纜長(zhǎng)度與井的深度影響著地震波層析成像對(duì)剖面測(cè)試效果。地震波層析技術(shù)在地質(zhì)勘探技術(shù)中的使用成圖效果好、簡(jiǎn)單直觀，可以方便在施工技術(shù)中的應(yīng)用，在工程地質(zhì)中的作用也越來(lái)越重要。

三、結(jié)語(yǔ)

在科技發(fā)展迅速的今天，工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用十分廣泛，它不僅可以檢測(cè)巖土的相關(guān)地質(zhì)，還可以檢測(cè)基樁的質(zhì)量，勘察一些隧道的地質(zhì)。隨著工程物探技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)都積極采用并推廣這一技術(shù)，其中地震波層析成象技術(shù)、隧道地震勘探法等都具有十分廣闊的發(fā)展市場(chǎng)，不斷研發(fā)推廣這項(xiàng)技術(shù)，有利于提高工程質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

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