論巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用

李 劍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

現(xiàn)階段我們國(guó)家越來越重視巖土勘探工程，而且我們國(guó)家近幾年也逐漸提高對(duì)綜合物探的利用，但是在物探工作的發(fā)展過程中仍然受到來自很多方面的制約，所以想要提高綜合物探的技術(shù)水平，就必須將這些方面的制約解決掉。

1 工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

1.1 對(duì)巖土工程進(jìn)行勘察

現(xiàn)在對(duì)地質(zhì)界面進(jìn)行劃分劃分采用的是工程物探技術(shù)，這種技術(shù)就是采用連續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的資料的方法，這與傳統(tǒng)的鉆探手段是完全不同的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的鉆探手段是以點(diǎn)帶面進(jìn)行劃分的，所以使用傳統(tǒng)的方法會(huì)出現(xiàn)劃分不準(zhǔn)確的情況，但是工程物探技術(shù)就不會(huì)出現(xiàn)劃分不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，而且利用工程物探技術(shù)也不會(huì)再出現(xiàn)傳統(tǒng)鉆探手段中的巖土工程問題，比如說使用工程物探技術(shù)的時(shí)候地下不明物體以及洞穴這種地下分布特征和埋藏的位置及深度和使用傳統(tǒng)方法檢測(cè)這種地下的分布特征進(jìn)行比較，就會(huì)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地和條件的限制完全不會(huì)妨礙工程物探的檢測(cè)，而且工程物探技術(shù)用時(shí)比傳統(tǒng)的鉆探手段要節(jié)省很多，所用費(fèi)用也非常少的同時(shí)勘探精度非常高，想要在競(jìng)爭(zhēng)激烈的勘察市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟，就必須合理運(yùn)用工程勘探技術(shù)，而且還要將傳統(tǒng)的鉆探手段和工程物探技術(shù)結(jié)合起來。

我們國(guó)家在對(duì)巖土工程進(jìn)行勘查的時(shí)候利用彈性波技術(shù)是非常多的，主要就是因?yàn)閺椥圆夹g(shù)能夠利用介質(zhì)達(dá)到傳遞彈性波特點(diǎn)的目的，從而有效的展示出地下物體的界面，如果發(fā)現(xiàn)地下物體存在異常，通過彈性波也是能夠表現(xiàn)出來的，也正是因?yàn)槔昧诉@一技術(shù)才能夠有效的將工程的地下剪切波速表現(xiàn)出來，從而將地下介質(zhì)的物象完全并清楚的展現(xiàn)出來，另外還有電磁波技術(shù)和電法技術(shù)，就是利用地質(zhì)雷達(dá)勘察方法和高密度電法。

為了能夠得到所建設(shè)工程的抗震設(shè)計(jì)還有巖土動(dòng)力測(cè)試以及設(shè)計(jì)地震參數(shù)必須要利用彈性波技術(shù)，因?yàn)橹挥欣梦?dòng)測(cè)試才能夠得到建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)以及建設(shè)場(chǎng)地和地基地震效應(yīng)評(píng)價(jià)需要用到的各項(xiàng)參數(shù)，比如說動(dòng)剪切模量以及剪切波速還有動(dòng)彈性模量以及結(jié)構(gòu)自振周期等等，這些參數(shù)在劃分建筑場(chǎng)地的類別以及地震作用還有結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是具有非常重要的作用。

1.2 對(duì)巖土工程進(jìn)行檢測(cè)

工程物探技術(shù)在巖土工程檢測(cè)過程中能夠?qū)Φ鼗庸绦Ч馁|(zhì)量好壞進(jìn)行檢測(cè)，不僅如此還能夠?qū)π藿ù髩蔚哪雽?shí)密度以及路基的碾實(shí)密度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)混凝土構(gòu)件和基樁質(zhì)量也是可以進(jìn)行檢測(cè)的，而瞬態(tài)面波法以及地質(zhì)雷達(dá)法還有彈性波速度測(cè)井法都是經(jīng)常用到的方法，在比較施工前檢測(cè)結(jié)果和施工后檢測(cè)結(jié)果的時(shí)候通過建立彈性波速度和電磁波速度和原位測(cè)試試驗(yàn)的方法達(dá)到檢測(cè)的目的，觀察彈性波和電磁波在介質(zhì)中傳遞的速度會(huì)發(fā)生怎樣的變化，然后再將此作為依據(jù)對(duì)對(duì)所有的裂縫進(jìn)行具體的檢測(cè)，只有這樣才能夠充分的了解混凝土裂縫的具體情況，也只有這樣才能對(duì)建筑物的危害程度作出準(zhǔn)確判斷，最后給出相應(yīng)的解決方案。

工程物探技術(shù)中的樁基無(wú)損檢測(cè)技術(shù)手段在建設(shè)工程施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用是非常廣泛的。樁基無(wú)損檢測(cè)有兩種檢測(cè)方法，其中包括動(dòng)力測(cè)樁法和聲波測(cè)樁法這兩種檢測(cè)方法，它們是將彈性波傳遞速度的電話為依據(jù)對(duì)砼的質(zhì)量以及樁身缺陷和樁身缺陷所在位置進(jìn)行判斷，同時(shí)還能準(zhǔn)確的判斷出樁的施工長(zhǎng)度以及樁的形狀，由此可見這種檢測(cè)方法的檢測(cè)成本比較低，而且檢測(cè)速度非常的快，對(duì)于大面積檢測(cè)的工程比較適用，所以這種方法不管是在我們國(guó)家還是在外國(guó)都經(jīng)常使用。

2 對(duì)工程物探資料進(jìn)行分析以及解釋

在工程物探工作過程中工程物探數(shù)據(jù)的野外采集是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于工程物探的工程師來說將野外采集得來的數(shù)據(jù)經(jīng)過業(yè)內(nèi)的分析以及計(jì)算得到工程地質(zhì)資料是非常重要的。

解釋的工程地質(zhì)資料成果是不是正確對(duì)巖土工程師分析巖土工程問題有直接的影響，而且還會(huì)影響到巖土工程師對(duì)方案選擇的判斷與處理，對(duì)于整個(gè)建筑工程的安全也有產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以作為物探工程師而言，具備深厚專業(yè)知識(shí)的同時(shí)還要具備豐富的巖土工程專業(yè)知識(shí)。

通過彈性波勘探方法來對(duì)工程物探資料進(jìn)行分析以及解釋。對(duì)有效波的干擾波進(jìn)行分辨的過程中會(huì)受到分離和壓制的直接影響，從理論上而言這一任務(wù)硬件和軟件就能夠?qū)崿F(xiàn)，但是由于分離和壓制受到限制且干擾波一直存在，必須由具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的物探工程師來測(cè)試數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確找出干擾波和有效波。除此之外物探方法具有多解性的特征，所以總會(huì)有情況不一致的現(xiàn)象出現(xiàn)在對(duì)比傳統(tǒng)鉆探和原位測(cè)試以及工程物探資料的分析以及解釋成果的過程中，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)必須進(jìn)行具體的分析并給出正確的解釋是非常關(guān)鍵的。

在對(duì)地層界面進(jìn)行劃分的時(shí)候，彈性波主要就是利用了在不同的巖土層中彈性波傳播速度不同來對(duì)地質(zhì)界面進(jìn)行劃分的，從而將地層的力學(xué)性質(zhì)有效的展現(xiàn)了出來，雖然地層與地層之間存在力學(xué)性質(zhì)相同不同或者是相近的情況，但是一旦彈性波速度出現(xiàn)相同或者相近的情況，很有可能解釋為出現(xiàn)同一速度層。出現(xiàn)這種情況時(shí)最怕受到干擾波的疊加，從而出現(xiàn)假判或者是誤判的情況，使得最終的解釋成果出現(xiàn)很大的偏差。工程師就是利用巖土體力學(xué)性質(zhì)的變化特征來對(duì)物探資料進(jìn)行詳細(xì)的解釋與分析的，這樣才能夠有效的巖土體的本質(zhì)特征，而作為巖土工程師而言，他們所探討的巖土體的內(nèi)在本質(zhì)是從地質(zhì)學(xué)角度出發(fā)。

3 說明工程物探和巖土工程之間存在的關(guān)系

可以從學(xué)科和工程勘察兩個(gè)角度對(duì)工程物探進(jìn)行分析，所以工程物探可以說是一門學(xué)科，但同時(shí)工程物探也是一種為巖土工程服務(wù)的綜合應(yīng)用技術(shù)。

對(duì)于一名巖土工程師而言其最重要的任務(wù)就是解決巖土工程中出現(xiàn)的問題。我們總是會(huì)說物探工程師與巖土工程師所呈現(xiàn)的是相輔相成的關(guān)系，那是因?yàn)槲锾焦こ處煹娜蝿?wù)就是將需要解決的巖土工程問題分成界面問題，施工質(zhì)量檢測(cè)以及形態(tài)問題和參數(shù)問題這四大類型的問題，而巖土工程師的任務(wù)就是找到最合適的工程物探技術(shù)手段。

4 結(jié)語(yǔ)

以前的工程物探技術(shù)是采用定性分析的方法，而現(xiàn)在的工程物探是半定量分析及定量分析，工程物探成果可以在巖土工程設(shè)計(jì)以及施工中得到應(yīng)用，而巖土工程師和結(jié)構(gòu)工程師也認(rèn)可并接受。

因?yàn)槊恳环N工程物探技術(shù)都具有一定局限性，當(dāng)然不同的工程物探技術(shù)也具有本身的適用性，所以在如何選擇最合適的工程物探方法，就需要工程師將被探測(cè)的目的層的規(guī)模和周邊介質(zhì)的物性差異分析明白，同時(shí)還需要工程師考慮到工程物探技術(shù)具有多解性的特點(diǎn)，只有這樣才能將有效信號(hào)和干擾信號(hào)區(qū)分開。