巖土工程工程物探技術分析

劉傳龍 韓琳

摘 要：最近幾十年，工程物探技術的發(fā)展可謂是日新月異，相關的科研工作者根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學原理研發(fā)了各種工程物探技術。例如層析成象技術，多波地震映像法、管波探測法等等。這些新的技術已經(jīng)被應用到各行各業(yè)中，而且解決了很多用傳統(tǒng)勘查方式無法解決的巖土工程難題。越來越多大巖土工程和設計人員采用這種新的勘探和探測手段，相信它的未來前景一定會十分廣闊。

關鍵詞：工程物探技術；巖土工程；應用；前景

1巖土工程與物探工程的關系

從科學角度來說，工程物探是一門獨立學科，但是在實際勘測過程中，工程物探成為了服務于巖土工程的綜合技術。巖土工程師解決巖土問題的時候，就好像醫(yī)生給病患看病差不多，都是通過表面了解情況，對形成原因進行初步判斷，合理利用技術手段進行檢查，從而確定檢查結果。在巖土工程中物探工程師需要解決的問題包括：第一，參數(shù)問題。巖土工程中需要的各種參數(shù)，例如動力參數(shù)、結構自振周期等；第二，界面問題。主要包含判斷巖土的地質構造與軟結構面、界面劃分以及不好地質的界面等；第三，形態(tài)問題。主要包括界面形態(tài)、不明物體形態(tài)、物體深度與位置等。第四，對施工質量進行檢測。檢測巖土樁基、增加地基對比效果以及其它方面檢測。每一種技術都有一定的局限性以及適用性，只有對其足夠的了解才能很好地使用技術，因此需要巖土工程與物探工程相輔相成，進行技術交流，讓彼此更好的服務于對方，從而達到共同進步、共同提高的目的。

2當前工程物探技術在巖土工程中的應用

2.1運用工程物探技術勘查巖土工程

工程物探技術在勘查地質方面具其他勘查手段所沒有的優(yōu)點，它可以用連續(xù)的加密測點的資料獲取相應的連續(xù)地質界面的優(yōu)點，所以可以很好的解決用用傳統(tǒng)的鉆探方式以點帶面大致劃分地址界面造成的問題和缺點，另外工程物探技術還能解決巖土工程中的很多問題，例如地下的不明物體、滑動面、洞穴、斷層、軟弱結構面等等傳統(tǒng)手段無法解決的問題。當然，工程物探技術還有其他一些優(yōu)點，例如它對施工場地、地形的限制很少，方便快捷，費用較低，勘查數(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相結合，可以更加有效的了解工程地質，進而保證工程質量，增強企業(yè)的競爭力和經(jīng)濟效益。在工程物探技術中的彈性波技術在巖土工程的勘查中應用比較多，發(fā)展的速度也比較快。它的工作原理是利用不同的介質傳遞不同的彈性波，進而明確地下物體的界面，如果地下物體的界面介質差異很大，那么彈性波將在運動學及動力學兩個方面出現(xiàn)異常表現(xiàn)。電磁波和電法技術應用的也比較廣泛，主要方法則是地質雷達和高密度電法。

2.2利用工程物探技術檢測巖土工程

工程探物技術在檢測巖土工程的時候主要作用就是對于地基加固效果進行評價、檢測大壩或者地基的密度、檢測基樁的質量等等。在巖土工程中應用的工程物探技術主要有這幾個反面：瞬態(tài)面波法和地質雷達等等。對比施工前后原位測試值及彈性波速度。另外，在巖土工程中，工程物探技術還可以根據(jù)相關的電磁波傳遞速度上的差異來檢查相應的大壩或者建筑中是否有裂縫存在，如果存在裂縫，可以詳細了解裂縫的相關情況，科學的評判裂縫能夠對工程造成危害，如果存在危害，危害程度有多大，然后采取一些治理措施，保證工程安全建設和使用，防止相關事故的產(chǎn)生。

2.3 分析并解釋工程物探資料

工程物探工作的一個關鍵問題就是多工程物探數(shù)據(jù)進行野外采集。對物探工程師而言，通過相關的分析、計算將野外采集而來的數(shù)據(jù)轉化成工程的地質資料十分重要，因為數(shù)據(jù)轉換是否正確不僅會營銷到相關專家對巖土的分析、判斷和解決措施的選擇，更關系到工程的安全。所以物探工程師在掌握豐富、精確的本專業(yè)知識基礎上，還要鉆研巖土工程的相關專業(yè)知識。下面筆者將通過彈性波的勘探方法簡單分析和解釋工程物探資料。物探工程師第一步要做的就是將干擾波和有效波分離出來，壓制干擾波，保留可以解決特定地質問題的有效波。在理論層面，這個任務可以通過一定的硬件和軟件設施來實現(xiàn)，可是在現(xiàn)實層面，對干擾波的分離和壓制不可能完全實現(xiàn)，干擾波永恒存在。所以物探工程師一定要不斷積累經(jīng)驗，這樣才能在復雜的數(shù)據(jù)中有效地找出干擾波和有效波，去偽存真，獲得真實的解釋成果。另外，因為工程物探方法具有多解性，所以對工程物探資料的分析、解釋成果還要痛鉆探、原位測試和室內(nèi)試驗的成果進行科學的對比和驗證，一旦在對比和驗證過程中數(shù)據(jù)出現(xiàn)矛盾，就要進行認真仔細的分析，對最終的解釋成果一定不能存在較大的偏差。物探工程師會借助巖土體力學的性質變化多物探資料進行相關的分析和解釋，而巖土工程師則是從地質學角度分析巖土的內(nèi)在本質。

3工程物探技術在巖土工程中的應用發(fā)展趨勢

3.1隧道地震勘探技術

隧道地震勘探技術與其他種類的技術比較而言，最大的特點就是：探測分辨率高、探測距離遠、甚少影響施工依據(jù)抗干擾能力比較強。隧道地震勘探技術作為一種新型的物理勘測方式，主要采取的是深度偏移成像手段，對精度以及準確性有著很大影響，所以隧道地震勘探技術的應用前景也是非常好的。

3.2地震波層析成像技術

地震波層析成像技術使用的勘測儀器為淺層地震儀，它具有淺層地震儀的特點，一般鉆探能夠達到的地方地震波層析成像技術就可以進行一定的剖面測試，并且不受地質障礙與風化層的影響。地震波層析成像技術探測深度一般情況下，只是受井深與纜線長度的影響，只要這兩方面足夠，地震波層析成像技術就會擁有一定的深度，地震波層析成像技術形成的圖比較直觀，并且與地質參數(shù)有著一定關系，可以給工程提供依據(jù)。因此，地震波層析成像技術是一項非常值得廣泛推廣的新技術。

3.3地質雷達技術

地質雷達技術的應用前景還是比較廣闊的，但還是存在一定的局限性，主要表現(xiàn)為兩個方面：一是，探測的深度，在不斷提高地質雷達重量與質量的前提下，怎樣提高地質雷達的分辨率與成功率也成為研究重點；二是，地質雷達受到金屬體以及電線的干擾比較大，那么怎樣較好的避免或壓制干擾，真實的反應實際情況，也是日后研究的重點。所以需要我們努力把地下介質當中的電能變?yōu)榈刭|的實際情況，因此，需要把地質、雷達、鉆探有機的結合起來，建立一定的探測模型，從而最大限度的提高物探效果。

4結束語

物探方法在巖土工程勘察中的作用正在被大多數(shù)勘察工作者接受并給予重視，物探方法在工程勘察中有一定的前瞻性。實踐證明，如果投入物探方法的時機適當則可提高勘探效率，降低造價，對提高勘探成果的質量也很有益處。

參考文獻

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[2] 楊玉春，劉康和.試析綜合物探的意義和作用[J].西部探礦工程，2012.

（作者身份證號碼：1.210881198804075217；

2.21012319891224002X）