淺談工程物探技術在土木工程中的實際應用

胡全

中國地震局地球物理勘探中心 河南 鄭州 450002

正文：

1.物探技術實際應用的過程中應注意到的問題

物探是工程地質勘察工作進行的過程中，應使用到的一項重要措施。物探技術有很多種，可以在各種深度上完成勘探工作，一般會在大面積勘探中得到應用，勘探流程及勘探結果展現出三維立體特征。如果能夠科學合理的應用物探技術，可以促使地質勘探的控制水平得到大幅度提升，促使鉆孔的科學合理性得到大幅度提升。并且可以對測量結果的精準性做出一定保證，為后續工程項目設計工作的順利開展提供一定信息數據支持。

在使用一種物探技術難以完成工程地質勘查工作的情況下，就應當適當的使用其他物探技術，開展綜合性物探，憑借電法、彈性波探測以及磁法等物探技術，從不同物理性質及測試角度上開展綜合性物探工作，通過排除法間接開展地質解釋工作過程中，有可能難以得出精準的測量結果。因此當在各種類型物探技術中進行選擇的時候，應當切實依據地層物性特征及勘探深度要求，還應當聯系當地地形及干擾因素，科學合理的在各種類型物探技術中進行選擇，以此為基礎對勘察結果的精準性做出一定保證。

作為鉆探的前期工作，依據物探測量點數多以及信息量大的特征，使用面積性或者透視性等探測方法，去對地下異常點形成清晰的認識，切實依據物探異常性、物性區分以及界面位置來布置鉆孔，在此背景之下自然是可以明確的找尋出鉆孔所在位置、深度以及數量。

針對物探結果以及異常點，依據地質測繪報告和現有的鉆孔資料做出相應的判斷，并且還可以通過實際測量獲取到探測對象的各項參數指標，促使地質勘探結果的精準性得到大幅度提升。

2.土木工程地質勘察領域中存在的問題

2.1 工程地質勘察水平相對較低

依據相關調查工作得到的結果可以了解到的是，某些勘察單位提供的地質勘察報告質量不是很高，甚至勘察報告中得出的各項參數精準性不強。比方說，某些地質勘察報告中前去土工試驗指標，除此之外也沒有對施工現場地質情況做出明確的評價，也沒有給出科學合理的工程地質處理方案。某些勘查報告中不需要顯示出的內容卻顯示出來，需要顯示出的內容卻沒有顯示出來，數據表格的占比相對較低，文字表述較多。之所以會形成這樣的問題，其實是為了設計人員順利的開展工作，僅僅認為提供承載力指標代表的就是完成地質勘察工作。

2.2 勘查方法的科學合理性不強

以往一段時間中，某些單位開展地質勘察工作的過程中，會通過靜荷載實驗確定土層承載力，但是依據實踐結果可以了解到的是，這種做法實際上是錯誤的。壓裂深淺不同的兩側土層壓力實際上是完全不一樣的，那么在實際工作的過程中，將哪一側的壓力數值當成是地基承載力指標，卻沒有做出明確的規定。除去上文中所說的問題之外，壓裂兩側土層并不可以嗲表壓力數值就是豎直方向地基的承載力。

2.3 現場鉆探領域中存在的問題

在我國工程地質勘察行業改革深化水平不斷提升的背景之下，技術和實際工作逐漸分離開來，勘察單位中保有的勘察設備數量呈現出一種逐漸減少的趨勢，以往單位中的鉆探設備都逐漸轉變為私有鉆探設備。因此在簽訂下來勘察合同之后，就會到市場中找尋個體鉆探設備，即便是某些單位中擁有一定數量的鉆探設備，但是因為地質勘察的工期相對來說比較短，短時間內想要完成外業工作，肯定是需要找尋個體鉆探設備來趕工期。在市場中個體鉆探設備數量逐漸增多的背景之下，因為個體鉆探設備管理力度不高，因此某些個體鉆探設備擁有者僅僅是到施工現場中簽訂安全責任書并開展教書交底工作，甚至在沒有開展技術交底工作的情況下就大規模的開展施工工作。個體鉆探設備的勞務費相對比較低，但是鉆探設備操作人員的工資水平卻不斷提升，因此鉆探的成本呈現出一種大幅度提升的態勢。個體鉆探設備擁有者實際工作的過程中，如果想要獲取到充足的經濟效益，就不會規范化的開展鉆探工作，只有違規操作才可以獲取到充足的經濟效益。因此也就難以對施工現場地質勘察結果的精準性做出保證，甚至還會對土木工程項目整體性質量造成一定影響。

3.工程物探技術在土木工程中的具體應用

3.1 地震波層析成像技術

地震波層析成像技術實際應用的過程中，主要使用到的是淺層地震儀，所以在地質勘察工作進行的過程中，可以將地震儀的優勢充分展現出來。地震波層析成像技術實際應用的過程中，不會遭受到地表障礙物及風化層等因素的影響，在開展地質鉆探工作的背景之下，完成剖面測試工作。地震波層次成像技術剖面測試技術實際應用的過程中，會遭受到電纜及井深等因素的影響，在電纜長度越大、井深越大的情況下，地震波層析成像技術的剖面的深度自然也就越大。地震波層析成像技術實際應用的過程中，展現出的優勢在于成圖清晰度比較高，直觀性比較強，測量結果不需要經過處理就可以直接得到應用，因此這一技術措施逐漸在土木工程中得到較為廣泛的應用，淺層地震儀如圖1所示。

圖1 淺層地震儀

3.2 地質雷達

地質雷達技術實際應用的過程中展現出的優勢比較明顯，但是卻存在一定局限性，具體會在兩個方面上有所體現。首先是在探測深度上，在地質雷達發射的電磁波頻率逐漸提升的背景之下，電磁波在地表下介質中的衰減速度就會逐漸提升，因此在探測距離比較短的情況下，分辨率也比較低。所以在不提升地質雷達體積以及重量的背景之下，怎樣才可以促使地質雷達的發射功率和分辨率得到一定程度的提升，是各個領域中相關工作人員應當充分重視的問題。其次，地質雷達實際應用的過程中，容易遭受到勘察現場中金屬物體以及電線等物體的影響，怎樣才可以在地質雷達技術實際應用的過程中，將各個因素對勘察結果的影響控制在最小范圍內，是一個值得深入分析的問題。地質雷達技術本身作為一種物探技術措施，其實也具備多解性以及目標方向精準性不強這一缺陷。所以地質雷達技術實際應用的過程中，想要將地下介質的電性轉換為實際地質情況，就應當將地質、鉆探以及探地雷達的勘探結果整合起來，構建出地質-地球物理模型，才可以對地下地質實際情況形成清晰的認識，從而也就可以對地質勘察結果的精準性做出一定保證。地質雷達如圖2所示。

圖2 地質雷達

結語：在本文中首先介紹工程物探技術實際應用的過程中應遵循的原則，而后詳細分析以往土木工程地質勘探工作進行的過程中存在的問題，最終介紹物探技術在土木工程中的應用，希望可以在日后土木工程地質勘探工作進行的過程中，能夠科學合理的應用工程物探技術，將工程物探技術的作用充分發揮出來，從而也就可以對地質勘查結果的精準性做出一定保證，為后續各項施工工作的順利開展做出保證，從而也就可以在我國構建可持續發展型社會的過程中起到一定促進成性作用。