工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

吳剛圣

身份證號碼：330682198607035956

工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

吳剛圣

身份證號碼：330682198607035956

地質(zhì)資料、勘探資料在巖土工程項(xiàng)目中十分重要，它們關(guān)系到巖土工程的組織規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)能否順利進(jìn)行，同時還可有效規(guī)避各類安全隱患和地質(zhì)因素對巖土工程的影響，進(jìn)而促進(jìn)巖土工程建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率的提高。本研究中重點(diǎn)闡述的工程物探技術(shù)可為巖土工程提供大量真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，因而相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)其在巖土工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，以推動巖土工程建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率的提高。

工程物探技術(shù)；巖土工程；應(yīng)用；解析

工程物探技術(shù)是巖土工程中常用的技術(shù)，主要是對巖土工程的地質(zhì)條件和地質(zhì)環(huán)境的各類因素進(jìn)行勘探。工程物探技術(shù)可以有效的對巖土工程勘察的水平和巖土工程建設(shè)的質(zhì)量進(jìn)行提升。通過科學(xué)的物探技術(shù)可以對巖土工程的地質(zhì)資料和相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，促使巖土工程的組織規(guī)劃人員、設(shè)計(jì)人員等根據(jù)獲得的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)信息，科學(xué)的展開對巖土工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作，促使巖土工程的設(shè)計(jì)合理有效，降低各類外界因素的影響，實(shí)現(xiàn)巖土工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

1 工程物探用于檢測的方法

1.1 彈性波類

彈性波測試有聲波類和地震波類兩種；聲波類主要方法包括單孔聲波、穿透聲波、表面聲波、聲波反射、脈沖回波法和全波列測井；地震波類主要方法包括地震測井、跨孔地震波速測試和連續(xù)地震波測試，還可以進(jìn)行動、靜彈模量對比及變形模量檢測。兩種方法都是以分析彈性波在巖體內(nèi)的傳播特征為基礎(chǔ)，又各有特點(diǎn)、可相互補(bǔ)充、不能彼此取代。

1.2 電磁波類

電磁波類主要有探地雷達(dá)和電磁波CT.探地雷達(dá)主要用于隧道施工掌子面超前預(yù)報(bào)，也可用于檢測公路施工質(zhì)量、地下洞室圍巖與混凝土襯砌結(jié)合部狀況、混凝土內(nèi)部缺陷等。電磁波CT是通過巖土體電磁波吸收系數(shù)成像，可探測喀斯特等具有一定電性差異和規(guī)模的地質(zhì)體，圈定構(gòu)造破碎帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象，從而為工程基礎(chǔ)灌漿作指導(dǎo)，并檢測灌漿效果。

1.3 影像類

影像類檢測的主要是利用物體本體顏色和環(huán)境光照顏色疊加的物體顏色，根據(jù)不同物體具有不同的圖像特征的原理，通過電視錄像設(shè)備對工程檢測對象在設(shè)定的光線條件下進(jìn)行圖像采集，并對圖像進(jìn)行特征分析，來判斷檢測對象的工程質(zhì)量狀態(tài)、工程地質(zhì)情況的一種方法。按照工作方式和原理，可分為地面電視、鉆孔彩色電視和水下電視。此外用的較多的還有鉆孔彈(變)模檢測、附加質(zhì)量法檢測堆石體密度等。各種物探檢測方法的應(yīng)用條件和解決問題的能力各不相同，在實(shí)際工作布置中，用戶(業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等)應(yīng)征詢物探工程師的意見，只要合理安排，會收到事半功倍、意想不到的效果。

2 工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

2.1 工程物探技術(shù)在巖土工程檢測中的應(yīng)用

評價(jià)地基加固效果、檢測大壩或路基的密實(shí)度與基樁質(zhì)量等均屬于工程物探技術(shù)在巖土工程檢測中的應(yīng)用，在這一應(yīng)用過程中主要涉及瞬態(tài)面波法、地質(zhì)雷達(dá)等技術(shù)，具體應(yīng)用內(nèi)容是對比和分析工程施工之前和施工之后的原位測試實(shí)驗(yàn)值和彈性波速度。裂縫現(xiàn)象在巖土工程項(xiàng)目中較為常見，因而檢查大壩及其他建筑中是否存在裂縫、掌握裂縫情況、評估裂縫危害等級工作至關(guān)重要，工程物探技術(shù)可利用電磁波傳遞速度的差異進(jìn)行裂縫檢測與評估，為巖土工程的安全提供保障。工程物探技術(shù)在工程建設(shè)質(zhì)量控制環(huán)節(jié)也發(fā)揮著重要作用，如無損檢測樁基。動力試樁法與聲波測樁法是目前較為常見的檢測樁基法，其中，聲波測樁法是通過彈性波不同的傳遞速度來判斷和檢測混凝土的質(zhì)量，由于其具有工藝簡單、檢測效率高且成本低的優(yōu)勢而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。

2.2 工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

鉆探是傳統(tǒng)巖土工程勘察工作中常用的手段，以點(diǎn)帶面的勘察特點(diǎn)使得該方法獲得的地質(zhì)界面斷斷續(xù)續(xù)且準(zhǔn)確性較低。相較而言，工程物探技術(shù)可獲得十分連續(xù)的地質(zhì)界面，出現(xiàn)漏洞幾率較小，勘察數(shù)據(jù)也更加精確。傳統(tǒng)勘探手段在解決地下不明物體、斷層時具有較大難度，工程物探技術(shù)則可很好地解決這些問題。較之傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)，工程物探技術(shù)在使用場地及實(shí)用條件方面的要求更加寬松，因而其使用限制更少，且具有效率高、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。值得注意的是，傳統(tǒng)勘探技術(shù)也具有一定的優(yōu)勢，因而在實(shí)際運(yùn)用中我們可綜合使用傳統(tǒng)勘探技術(shù)與工程物探技術(shù)，以達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)、提升勘探效果的目的。工程物探技術(shù)中的彈性波技術(shù)在巖土工程勘察工作中有著較為廣泛的應(yīng)用，其可利用彈性波在介質(zhì)中的傳遞判斷來判斷物體的界面，當(dāng)?shù)叵麓嬖诤艽蟛町悤r就可以通過彈性波表達(dá)出來。

2.3 工程物探技術(shù)在巖土工程的質(zhì)量控制中的應(yīng)用

工程物探技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的對巖土工程的質(zhì)量控制提供參考，促使巖土工程的施工質(zhì)量能夠得到有效的提升，規(guī)避各類質(zhì)量的問題發(fā)生。工程物探技術(shù)在工程的具體應(yīng)用過程中，不但可以采用大面積檢測的方式，還可以采用抽樣調(diào)查的方式，可以有效的對工程的質(zhì)量進(jìn)行控制，降低巖土工程的安全隱患。例如：某巖土工程的在實(shí)際的工程中，采用了聲波測樁法，對工程的質(zhì)量進(jìn)行控制，從而有效的獲得了巖土工程的實(shí)際情況，并降低了質(zhì)量控制的成本。下圖為該工程的聲波測樁法的三維成像。

3 結(jié)語

工程物探技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展到半定量分析和定量分析，20年的發(fā)展成果就是改變了定性分析，巖土力學(xué)參數(shù)都可以由許多的物探成果進(jìn)行定量提供，可能會被巖土工程師和結(jié)構(gòu)工程師直接用于巖土工程設(shè)計(jì)、施工等。

適用性與局限性是各種工程物探技術(shù)都具有的，所以應(yīng)該依據(jù)探測目的層或目的物的深度、周邊介質(zhì)及規(guī)模的悟性差異進(jìn)行選擇一種甚至是多種工程物探方法進(jìn)行有效的測試。另外對物探工程的成果解釋應(yīng)顧及到其多解性質(zhì)，對擁有信號和干擾信號進(jìn)行區(qū)分。

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