巖土工程中工程物探技術的應用研究

文/卞立明 南京勘察工程有限公司 江蘇南京 210007

近幾十年來工程物探技術取得了飛速發展，其中最為直接的體現是在彈性波理論以及電磁波理論的基礎上發展而來的各種現代化的工程物探技術。與此同時，這些先進的工程物探技術已經在當今各行各業的工程建設中得到了十分廣泛的運用，有效解決了以往巖土工程中經常遇到的難題。但是各種工程物探技術的有效運用需要對其探測對象的性質進行分析，它們各自具有較強的適用性。

1、巖土工程中工程物探技術的運用現狀

1.1 工程物探技術在巖土工程勘察中的運用

在巖土工程的勘察過程中，為了獲得連續的地質界面信息，一般會運用工程物探技術進行連續加密測點的方式進行前期勘測。這種勘察方式較之傳統鉆探勘察方式的最大優點，工程物探技術能夠有效解決勘察過程中遇到質地堅硬，厚度較大的巖石層的問題，與此同時，工程物探技術能夠對于地層深處的不明物體、洞穴、斷層以及軟層結構等復雜地質狀況進行有效勘察，精確獲取其分布特點、存在形式以及位置深度等一些重要信息。與傳統的鉆探勘測的方式相比，工程物探技術在實際應用匯總所受到的外界限制因素較少，具有很強的適用性，并且其在應用過程中體現出勘測效率高、勘測成本低一級勘測精度高等優勢。所以在對各種巖土工程的勘察過程中。應該結合施工場地的實際地質狀況與施工條件，對于傳統鉆探方式與工程物探技術進行結合使用。

在現階段的巖土工程勘察過程中，運用范圍最為廣泛的是彈性波技術。該技術主要是利用各個土層作為彈性波的傳遞介質，并通過對于返回的波形進行分析研究從而得到低下物體界面的相關信息。如果地下物質界面之間存在較大差異，就能通過彈性波的運動學性質與動力學性質兩個方面表現出來。

1.2 工程物探技術在巖土工程檢測中的運用

在巖土工程的建設過程中，在對地基加固質量檢測、壩體的壓實度檢測以及路基壓實度檢測等環節中對于工程物探技術的應用較為普遍。目前在巖土工程檢測中比較常用的工程物探技術主要包括瞬態面波法、地質雷達檢測方法以及彈性波速度測井法等方法，這些檢測方式的共同技術原理工程物探技術通過在彈性波速度與原位測試試驗值以及密實度之間建立數學模型并進行相應計算，將得出的結果與施工前檢測所得的數據進行比對，進而得出巖土工程施工質量的檢測報告。與此同時，由于電磁波在存在裂縫的巖土結構中傳播性質會發生比較大的變化，所以在對各種巖土工程中進行裂縫檢測時相關工程物探技術也能發揮重要作用。通過應用工程物探技術對于巖土工程內部的裂縫狀況進行全面檢測，能夠準確判斷巖土工程整體結構強度是否達標，并及時采取補救措施［1］。

2、巖土工程中工程物探技術的應用前景

由于工程物探技術能夠在不對探查對象造成損壞的情況下就能夠獲取精確的勘測數據，并且較之傳統的鉆探勘測技術具有效率高、成本低的優勢，所以工程物探技術具有比較廣泛的應用前景。

2.1 地震波層析成像技術

為了在巖土工程中對于地震波層析成像技術進行更好的運用，獲取更加理想的勘測數據，就應該以淺層地震儀作為實際勘察中的主要工具。對于狄正波層析成像技術進行合理應用，不僅能夠將對巖土工程施工造成阻礙的地表障礙物及時排除，還能夠對風化層帶給巖土工程建設帶來的影響進行提前分析預知。

一般為了實現對于地震波層析成像技術進行更好的運用，會結合較深層次的地質鉆探技術進行各個地質層面的實際測試。在對地震波層析成像技術的實際應用中，對其勘測結果影響較大的因素主要有兩個，一個是電纜設備的鋪設，二是深度井的挖掘。如果在實際操作中出現電纜埋設長度較長或者深度井工程量較大的情況，那么將會使得地震波層析成像技術剖面的深度進一步加大，這將對于數據獲取的精度造成一定影響。但是整體而言，地震波層析成像技術仍舊擁有比較廣闊的運用前景，這主要是因為運用該技術獲取的地質結構圖像成像效果較好，且對于地層實際情況的呈現更為直觀。

2.2 地質雷達勘測技術

隨著近年來地質雷達勘測技術的不斷進步成熟，其在巖土工程建設領域，尤其是在鐵路隧道工程的巖土勘測中得到了十分廣泛的應用。比如在廣西洛湛鐵路南山隧道工程施工中，就應用了地質雷達勘測技術對于施工場地的巖層進行勘測，勘測數據在后期施工中起到了重要的參考作用，在隧道挖掘工作中發揮了關鍵性作用。

但是在對地質雷達勘測技術的實際運用中，逐漸暴露出兩個限制性因素：一是勘測深度方面的限制，這主要是因為地質雷達發射的電磁波頻率以及電磁波在向深處巖層結構的傳遞過程中會出現不斷衰減的現象，這在很大程度上限制了地質雷達的有效勘測深度，并且隨著巖層深度的增加，地質雷達所獲取相關數據的準確性也將呈現出下降趨勢［2］。二是在應用地質雷達勘測技術進行巖土工程的勘測過程中，勘測效果比較容易受到地面金屬物體的影響，導致勘測數據的準確性不高。所以為了使得地質雷達勘測技術擁有更加明朗的應用前景，必須在對加強雷達波發射功率與信息回收的分辨率進行研究的基礎上，有效加強其抗干擾性能。

結語：

在目前巖土工程的勘察與檢測過程中，以彈性波技術、地質雷達檢測為代表的工程物探技術得到了比較廣泛的運用。但是在其實際應用過程中，都存在部分限制性因素，在巖土工程的建設過程中應該在對施工場地實際情況進行全面分析的基礎上選擇合適的工程物探技術加以運用。隨著電子信息技術的進步，工程物探技術在巖土工程的勘察檢測中必將獲得更加廣闊的運用前景。