巖土工程勘察中物探技術及數字化的發展趨勢研討

梁桂光

(廣西壯族自治區第六地質隊，廣西 玉林 537000)

隨著城市化進程的推進，建筑、公路和橋梁工程的數目不斷增多，同時工程規模也越來越大，結構形式也越來越復雜，這在一定程度上對巖土工程勘察技術提出了更高的要求和標準。傳統的巖土工程勘察技術已經不能滿足當下工程建設的發展需求，所以在工程實踐應用中必須不斷的完善、發展和創新巖土工程勘察技術，以使其與技術的發展保持一致。巖土工程勘察技術是借助巖土學和技術來對工程建設的場地環境和條件等進行分析、調查和評價的一種技術，它涉及了水文、化學、環境學、工程學和地質學等多種學科類型，是一門綜合性很強的學科。我國現階段的巖土工程勘察技術還很不完善，在儀器、設備以及技術手段方面依舊存在著很大的不足，這在一定程度上制約了我國工程建設的進一步發展。因此，對于巖土工程勘察技術的發展中存在的問題及其發展進行研究具有積極的意義。隨著電子及計算機技術飛速發展，當前的物探技術及數字化已有較全面的應用。下面就巖土工程勘察物探技術方面的內容進行分析和研究，以期給后續數字化相關方面的研究和應用提供幫助。

1．我國現階段常用的巖土勘察物探、數字化技術

1．1巖土工程物探技術

巖土工程中物探技術是一種常用的工程技術，同時也是巖土工程勘探中的重要技術和手段。它以勘探效率和準確性高、節省時間、成本等優點而被廣泛應用于工程勘察中。另外，巖土工程物探技術不受場地的限制，可以適用于各種類型的場地和地形中。我國現階段的巖土工程物探技術已經逐漸擴展到定量分析方面來，并且測試所得到的各種數據可以直接應用于工程施工中，有助于解決傳統巖土勘察技術所無法解決的各種問題。下面就該種方法匯總常用的集中物探技術進行研究:

(1)TSP勘察技術。該地震勘察技術實際上就是該種技術的另一種叫法，它主要是由硬件和軟件兩大部分所構成的一種經過合理優化的測量系統，它主要運用的方法為深度偏移成像技術，也就是常說的地震勘察技術，這也是其被稱為地震勘察技術的主要原因。該種勘察技術具有較強的抗干擾性能、且勘察距離遠、分辨率高等優點，所以具有良好的探測條件。而就該法的具體勘察方法而言，它主要是根據勘察現場的實際情況，借助震檢波接收器來接受各種反饋信息和數據，然后通過對這些信息和數據進行合理地分析即可得到最優的結果。TSP202和TSP203系統是現階段世界上在所應用最為廣泛的兩種物探技術，同時該種技術也具有較高的測量準確度，所以應用前景廣泛。

(2)探地雷達技術。該技術主要是依據地下介質的不連續性，通過借助相關設備所發出的超高頻脈沖電磁波來對地下介質具體的分布狀況進行勘察和探測一種物探技術。它具有無破壞性、高分辨率、勘察效率高以及操作簡單等優點，是傳統巖土勘察技術所無法勝任的一種重要勘察手段。

(3)CT技術。該技術實際上就是我們所說的地震波層析成像技術，是一種借助地震波的不同走勢來對地址內部結構進行探測，同時將探測結果以圖像形式展示的探測技術。該技術可以通過設置一些適當的接收點和激發點來對地質的實際情況進行探測，并可以借此探測所得到的地震波的走勢阿里確定地質實際的彈性波速，從而可以得到相應的地質分布圖像。

1．2GIS勘察系統

GIS勘察系統也被稱為地理信息系統，是一種集圖紙繪制、信息存儲和空間數據計算能力等為一體的巖土勘察技術。它通過將當前的各種勘察屬于與原有的項目勘察數據進行對比，從而來對當前勘察的結果進行分析、論證和評價，這樣有助于篩選出其中那些與實際具有較大差異的數據，從而有助于提高勘察結果的準確性，同時也可以避免前期分層工作中出現各種漏洞。另外，該種方法可以對工程地質的相關數據和資料+570附近草祁公路與隧道交叉地段及DK114+600處隧道中線東側高家堡村7戶居民院落附近物探異常較為明顯。物探異常主要解釋為溶蝕裂隙發育區和塌陷區異常。

根據物探成果，在異常區域布置了鉆探，通過鉆探揭示物探異常處鉆孔巖心多為塊狀和短柱狀，說明巖溶裂隙相對較發育，而揭示出溶洞的13－ZBD－505和13－ZBD－506等兩鉆孔均在溝谷低注地帶，屬物探異常明顯且塌陷坑出現頻次較高的區域，這也證實了地面塌陷多發育在溝谷內溶蝕裂隙及溶洞較為發育的地段。

4．隧道工程地面塌陷原因分析

通過現場調查、綜合物探勘察及鉆探成果，初步分析了塌陷原因，分析表明:

(1)隧道開挖之前，此地從未發生過地面塌陷，而隧道開挖以后，地面塌陷才成群地發生，這說明地面塌陷的發生確與隧道施工存在一定的聯系。

(2)地下水位較高，地面水主要沿河床以溪流的形式向下游排泄，地下潛流發育較弱，對土體的潛蝕作用也相對較弱，很難形成較大規模的土洞和地面塌陷。

當隧道開挖以后，地下水向隧道內排泄，導致地下潛水位降低，在巖溶裂隙、溶洞發育地段，形成較為集中的排水通道，并使地下水與地面徑流聯通，形成地下潛流。隨著時間的推移和隧道的不斷排水，地下潛流在流經的土石分界處將土體逐漸沖蝕帶走而形成土洞。在集中降雨期間，地面徑流和地下潛流突然增強，對土體的沖蝕作用明顯加劇，土洞迅速擴大。加之降雨對土體的軟化作用，從而導致地面塌陷在較強降雨期間成群發生。因此，可以推斷，隧道施工開挖改變了地下水的流動及其水動力條件，汛期集中降雨加劇了地下水運動，故誘發了地面塌陷。

［1］韓松，劉黎東，張連偉．綜合物探技術在鐵路隧道勘察中的應用研究［J］．鐵道勘察，2010，05:27－30．

［2］胡樹林，陳煊．綜合物探技術在油氣管道隧道勘察中的應用 ［J］．工程勘察，2010，S1:633－639．

［3］占文鋒，王強，賀學海．綜合物探技術在跨地鐵建筑場地地基勘察中的應用［J］．施工技術，2015，07:55－59．