巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用研究

【摘要】近年來(lái)，隨著工程物探技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在巖土工程中的應(yīng)用范圍業(yè)日益廣泛。在巖土工程中對(duì)工程物探技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，能夠解決巖溶勘察、建筑工程勘察、地下不明物體的勘察、水域勘察等一系列難題，所以加強(qiáng)巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將在對(duì)于巖土工程中工程物探技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其運(yùn)用前景進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；工程物探技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；前景

近幾十年來(lái)工程物探技術(shù)取得了飛速發(fā)展，其中最為直接的體現(xiàn)是在彈性波理論以及電磁波理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的各種現(xiàn)代化的工程物探技術(shù)。與此同時(shí)，這些先進(jìn)的工程物探技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今各行各業(yè)的工程建設(shè)中得到了十分廣泛的運(yùn)用，有效解決了以往巖土工程中經(jīng)常遇到的難題。但是各種工程物探技術(shù)的有效運(yùn)用需要對(duì)其探測(cè)對(duì)象的性質(zhì)進(jìn)行分析，它們各自具有較強(qiáng)的適用性。

1、巖土工程中工程物探技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

1.1工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的運(yùn)用

在巖土工程的勘察過(guò)程中，為了獲得連續(xù)的地質(zhì)界面信息，一般會(huì)運(yùn)用工程物探技術(shù)進(jìn)行連續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的方式進(jìn)行前期勘測(cè)。這種勘察方式較之傳統(tǒng)鉆探勘察方式的最大優(yōu)點(diǎn)，工程物探技術(shù)能夠有效解決勘察過(guò)程中遇到質(zhì)地堅(jiān)硬，厚度較大的巖石層的問(wèn)題，與此同時(shí)，工程物探技術(shù)能夠?qū)τ诘貙由钐幍牟幻魑矬w、洞穴、斷層以及軟層結(jié)構(gòu)等復(fù)雜地質(zhì)狀況進(jìn)行有效勘察，精確獲取其分布特點(diǎn)、存在形式以及位置深度等一些重要信息。與傳統(tǒng)的鉆探勘測(cè)的方式相比，工程物探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用匯總所受到的外界限制因素較少，具有很強(qiáng)的適用性，并且其在應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)出勘測(cè)效率高、勘測(cè)成本低一級(jí)勘測(cè)精度高等優(yōu)勢(shì)。所以在對(duì)各種巖土工程的勘察過(guò)程中。應(yīng)該結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際地質(zhì)狀況與施工條件，對(duì)于傳統(tǒng)鉆探方式與工程物探技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用。

在現(xiàn)階段的巖土工程勘察過(guò)程中，運(yùn)用范圍最為廣泛的是彈性波技術(shù)。該技術(shù)主要是利用各個(gè)土層作為彈性波的傳遞介質(zhì)，并通過(guò)對(duì)于返回的波形進(jìn)行分析研究從而得到低下物體界面的相關(guān)信息。如果地下物質(zhì)界面之間存在較大差異，就能通過(guò)彈性波的運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)與動(dòng)力學(xué)性質(zhì)兩個(gè)方面表現(xiàn)出來(lái)。

1.2工程物探技術(shù)在巖土工程檢測(cè)中的運(yùn)用

在巖土工程的建設(shè)過(guò)程中，在對(duì)地基加固質(zhì)量檢測(cè)、壩體的壓實(shí)度檢測(cè)以及路基壓實(shí)度檢測(cè)等環(huán)節(jié)中對(duì)于工程物探技術(shù)的應(yīng)用較為普遍。目前在巖土工程檢測(cè)中比較常用的工程物探技術(shù)主要包括瞬態(tài)面波法、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)方法以及彈性波速度測(cè)井法等方法，這些檢測(cè)方式的共同技術(shù)原理工程物探技術(shù)通過(guò)在彈性波速度與原位測(cè)試試驗(yàn)值以及密實(shí)度之間建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，將得出的結(jié)果與施工前檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而得出巖土工程施工質(zhì)量的檢測(cè)報(bào)告。與此同時(shí)，由于電磁波在存在裂縫的巖土結(jié)構(gòu)中傳播性質(zhì)會(huì)發(fā)生比較大的變化，所以在對(duì)各種巖土工程中進(jìn)行裂縫檢測(cè)時(shí)相關(guān)工程物探技術(shù)也能發(fā)揮重要作用。通過(guò)應(yīng)用工程物探技術(shù)對(duì)于巖土工程內(nèi)部的裂縫狀況進(jìn)行全面檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確判斷巖土工程整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，并及時(shí)采取補(bǔ)救措施[1]。

2、巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用前景

由于工程物探技術(shù)能夠在不對(duì)探查對(duì)象造成損壞的情況下就能夠獲取精確的勘測(cè)數(shù)據(jù)，并且較之傳統(tǒng)的鉆探勘測(cè)技術(shù)具有效率高、成本低的優(yōu)勢(shì)，所以工程物探技術(shù)具有比較廣泛的應(yīng)用前景。

2.1地震波層析成像技術(shù)

為了在巖土工程中對(duì)于地震波層析成像技術(shù)進(jìn)行更好的運(yùn)用，獲取更加理想的勘測(cè)數(shù)據(jù)，就應(yīng)該以淺層地震儀作為實(shí)際勘察中的主要工具。對(duì)于狄正波層析成像技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅能夠?qū)?duì)巖土工程施工造成阻礙的地表障礙物及時(shí)排除，還能夠?qū)︼L(fēng)化層帶給巖土工程建設(shè)帶來(lái)的影響進(jìn)行提前分析預(yù)知。

一般為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震波層析成像技術(shù)進(jìn)行更好的運(yùn)用，會(huì)結(jié)合較深層次的地質(zhì)鉆探技術(shù)進(jìn)行各個(gè)地質(zhì)層面的實(shí)際測(cè)試。在對(duì)地震波層析成像技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)其勘測(cè)結(jié)果影響較大的因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是電纜設(shè)備的鋪設(shè)，二是深度井的挖掘。如果在實(shí)際操作中出現(xiàn)電纜埋設(shè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)或者深度井工程量較大的情況，那么將會(huì)使得地震波層析成像技術(shù)剖面的深度進(jìn)一步加大，這將對(duì)于數(shù)據(jù)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(shù)仍舊擁有比較廣闊的運(yùn)用前景，這主要是因?yàn)檫\(yùn)用該技術(shù)獲取的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像成像效果較好，且對(duì)于地層實(shí)際情況的呈現(xiàn)更為直觀。

2.2地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)

隨著近年來(lái)地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步成熟，其在巖土工程建設(shè)領(lǐng)域，尤其是在鐵路隧道工程的巖土勘測(cè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。比如在廣西洛湛鐵路南山隧道工程施工中，就應(yīng)用了地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)對(duì)于施工場(chǎng)地的巖層進(jìn)行勘測(cè)，勘測(cè)數(shù)據(jù)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(fā)揮了關(guān)鍵性作用。

但是在對(duì)地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中，逐漸暴露出兩個(gè)限制性因素：一是勘測(cè)深度方面的限制，這主要是因?yàn)榈刭|(zhì)雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率以及電磁波在向深處巖層結(jié)構(gòu)的傳遞過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不斷衰減的現(xiàn)象，這在很大程度上限制了地質(zhì)雷達(dá)的有效勘測(cè)深度，并且隨著巖層深度的增加，地質(zhì)雷達(dá)所獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也將呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)[2]。二是在應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)進(jìn)行巖土工程的勘測(cè)過(guò)程中，勘測(cè)效果比較容易受到地面金屬物體的影響，導(dǎo)致勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不高。所以為了使得地質(zhì)雷達(dá)勘測(cè)技術(shù)擁有更加明朗的應(yīng)用前景，必須在對(duì)加強(qiáng)雷達(dá)波發(fā)射功率與信息回收的分辨率進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，有效加強(qiáng)其抗干擾性能。

結(jié)語(yǔ)：

在目前巖土工程的勘察與檢測(cè)過(guò)程中，以彈性波技術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)為代表的工程物探技術(shù)得到了比較廣泛的運(yùn)用。但是在其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，都存在部分限制性因素，在巖土工程的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)該在對(duì)施工場(chǎng)地實(shí)際情況進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上選擇合適的工程物探技術(shù)加以運(yùn)用。隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，工程物探技術(shù)在巖土工程的勘察檢測(cè)中必將獲得更加廣闊的運(yùn)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚紹泉.表層結(jié)構(gòu)調(diào)查中的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)[J].油氣地球物理，2013（1）：22-30.

[2]陳新球，彭緒洲.特殊條件下的物探檢測(cè)及其應(yīng)用效果[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2014，19（4）：2-3.

作者簡(jiǎn)介：

卞立明，南京勘察工程有限公司。