物探技術在城市建設中的應用

（上海申豐地質新技術應用研究所有限公司，上海 201799）

1 物探技術

對于物探技術而言，主要是指地球物理探測。在實際的使用中，需要根據地質對象的特點，對周圍的介質進行分析，通過物理性差異分析地質情況的探測手段。將物探技術運用在城市規劃中，不僅可以及時獲取地下信息，而且也可以對地質結構進行研究，發現地質情況的基本特點，并認識到地質勘探中存在的問題，之后構建針對性的處理策略，以保證地質勘探工程項目的穩定性，為當代城市的建設及發展提供參考[1]。

2 城市建設中面臨的問題

2.1 城市建設缺少創新

根據城市建設的基本特點，在城市建設的過程中，其核心目的是實現城市的現代化建設，但是，由于城市建設理念缺少創新，導致城市的建設缺少特色，無法實現城市建設及發展的目的。如，在一些地區的城市建設中，受到建設理念單一以及盲目效仿等因素的影響，出現了城市建設規劃不足的問題，而且，在城市建設前期也缺少技術投入，為之后的城市建設及資源利用帶來限制。

2.2 城市基礎設施落后

結合城市的發展特點，在現代化城市建設中，受到資金支持不足的限制，部分地區在城市基礎建設中出現了設施及技術落后的問題，無法實現城市經濟的快速發展，降低城市建設的整體質量。因此，在城市建設的過程中，為了保證各項建設方案的穩步進行，城市建設及規劃部門應該引入先進的技術形式，通過技術的科學運用，提高城市基礎項目規劃的整體效果，滿足行業的穩步運行及持續發展需求[2]。

3 工程概況及探測內容

3.1 工程概況

以半淞園濱江驛站改建工程物探為例，該項目位于黃浦區苗江路東側，探測范圍是半淞園濱江驛站，探測的核心目的是查明委托方指定地下管線和地下障礙物。

3.2 物探相關內容

3.2.1 探測內容

（1）探測并給出地上、地下各類建（構）筑物、管線（含架空）的屬性、平面位置、埋深度、走向等情況。

（2）濱江驛站地塊內地下障礙物探測：需摸清范圍內是否存在地下障礙物。

3.2.2 探測方法

地下管線探測方法：磁偶極感應法，夾鉗法，直接法，工頻法，示蹤電磁法；

地下障礙物探測方法：地震映像法。

3.2.3 使用儀器

結合工程項目的特點以及基本的施工需求，對工程項目的探測儀器使用項目進行分析，結果如表一。

表一 儀器選擇

3.3 探測工作原則

結合工程項目的特點，為了確保探查工作質量，實際工作中需要遵循以下原則：第一，根據甲方布置的工作范圍，現場勘測確定實際工作范圍。第二，走訪有關管線單位和項目建設單位以及政府管理部門，充分收集資料。第三，野外探查，野外作業時，現場用鉛筆或彩色筆詳細記錄各種管線的走向、連接關系、管線點編號，并標注在1：500 地形圖上，形成探查草圖，交付測量作業工序使用。第四，測量收點，采用動態GPS（全球衛星定位系統）和全站儀對探測得到的測點，包括管線井位、出露點以及其它特征點進行測量收點。第五，地下管線探測采用盲探的方式進行，對探測區域進行全面的掃描式探測，必要時擴大探測范圍，最大程度的確保探測結果的準確、可靠；第六，對場地內障礙物的探測，主要采用地震映像法。現場探測采用十字網格布設探測剖面測線的方式進行探測，以期達到最經濟、最有效的探測結果。

4 物探技術在城市建設中的應用

4.1 地質構造探查

在城市建設之前，通常需要對地質構造進行探查，為了保證城市建設的安全性，降低地質災害對城市建設的影響，需要及時分析這一問題，以便地震發生時對城市建設項目造成的影響。在地質構造探查的過程中，物探技術包括以下內容：第一，在城市規劃及建設之前，需要使用物探技術對城市的地質構造進行全方位的探查，以便及時發現城市建設中存在的隱患問題，保證城市建設及規劃工作的穩步進行。第二，在物探技術與城市建設融合中，為了保證地質構造勘查的有效性，可以利用綜合探測技術進行勘察，分析地質構造以及地質條件的分布狀況，提高物探技術的使用效果，同時也發揮城市建設及規劃的整體質量[3]。

4.2 地質災害調查

城市建設中的地質災害調查中，可以根據自然或是人為作用下，對人類安全危害的問題進行探究，一般情況下，物探技術在地質災害調查中的內容主要包括：第一，事前預測。在地質災害勘察中，物探技術可以充分預測地質情況，并實時獲取物探資料，而且也可以對區域中的地質構造進行嚴格探查，有效獲取地質勘探的條件及類型。物探技術使用中，可以與計算機系統進行融合，通過精準分析，顯示出地層的基本情況以及地質特征，之后對地質結構進行實時性的監測，提高地質勘探管理的整體效果。第二，事中監測。在地質災害調查的過程中，物探技術可以對地質災害進行實施性的監測，在獲取數據之后可以利用計算機系統進行分析，及時獲得地質結構的相關參數，充分發揮物探技術的使用優勢[4]。

4.3 地下障礙物探查

在地下障礙物勘查中，通常會選擇地震映像法，對于該種技術形式而言，主要利用反射波法，通過最佳偏移距技術的運用，對多種地震波進行實施探測，以提高探測結果的精準性。在地震映像法使用的過程中，可以提高數據采集速度，而且也可以提高抗干擾能力，避免淺層反射波拉伸、畸形問題的出現。在一些大型城市，由于其經濟相對發達，地下經常存在著建筑物根基、地鐵等建筑，為了在城市建設中避開這些建筑，需要使用物探技術進行探究，全面收集地下建筑的位置、深度等，并對這些建筑項目進行保護，以提高地質勘察的有效性[5]。

4.4 數據處理技術

在物探技術測量之后，需要對數據進行分析，地震映像測量中，需要在接受點使用單個檢波器接受之后向前移動，一定距離之后獲得地震映像時間剖面。在對這些數據進行分析、處理的過程中，可以重復分析巖土層的變化，并根據不同有效波動分析介質情況，提高數據分析及處理的整體效果。在地震映像法的勘察采集中，應該選擇彈性波的波場，之后利用地震波在不均勻的地質情況下進行數據傳播，在發現這種特征參數時，需要對地下分布狀態、實際情況等進行判定，有效提高地下管線或是障礙物的處理效果。數據采集的過程中，相關測試人員需要選擇合適的偏移距，并利用小炮間距激發相關參數，以提高數據分析以及地下環境監測的有效性。以本工程為例，針對地震條件以及地震地質等問題監測中，由于該工程項目施工區的西側為馬路（苗江路），有較大的定向震動干擾，施工區東側是行人區，人員往來較多，給數據采集造成不利的環境條件。施工內其它區域，除了人員的走動，基本無大型機器干擾，背景噪音較小。為獲得高信噪比的地震數據，采集數據選擇在車輛、行人遠離排列時進行。在施工前沒有收集到任何有關地質資料，為此在正式數據采集時，在場地的不同方位進行了數據采集試驗，通過試驗了解地震激發、接收條件。①經試驗，采集參數為：采樣率0.25ms，采樣長度50ms，前放增益36dB，偏移距1m，道距0.5m，1 道接收，炮間距0.5m；②檢波器類型選擇：該區目的層較淺，本次勘查采用檢波器60Hz，全向數字化縱波檢波器接收，系日本OYO 公司生產；③ 在激發上，采用人工大錘激發工作方法多次覆蓋疊加，壓制干擾，提高信噪比，提高單炮數據的采集質量；④ 接收上，每只檢波器底部鐵餅用石膏粘在水泥混凝土路面上，保證很好的耦合；避免檢波器松動和微震引起的高頻干擾。通過這種數據處理技術的運用，可以發揮物探技術在城市建設中的優勢，結合項目的基本特點，規范城市建設方案，以提高城市建設及發展的整體質量。

4.5 工程質量檢測技術

城市建設之前，當完成了地下參數檢測之后，可以在擋土墻厚度、隧道建設檢測等方面使用物探技術。由于城市建設作為較大的工程項目，通過物探技術的使用，可以結合工程項目的特點以及現代化的技術水平，預判工程項目的整體質量，并細化城市建設項目的基本方案，以便穩步提升工程項目的施工效率。如，在工程質量檢測的過程中，可以使用地質雷達方法進行檢測，在該種物探技術使用中，可以準確檢測出路面的厚度，同時也可以發現路面缺陷，并通過精確性數據參數的制定，構建施工及維護方案，發揮物探技術的使用優勢，保證工程項目施工的整體質量。

5 結束語

物探技術運用在城市建筑中，不僅可以提高城市建筑規劃的合理性，也可以通過技術的運用，及時發現城市地下的基本情況，通過地質情況的分析、地下狀態的檢查等，構建中完善性的城市建筑規劃方案，有效提高城市建筑的整體效果，為行業的穩步運行及持續發展提供參考。通常情況下，在城市建設中的物探技術運用中，規劃單位需要結合物探技術的特點，進行城市地質情況勘察、地質災害的調查以及地下障礙物的分析等，并通過各項數據的分析、研究，細化城市規劃方案，以提高城市建設的規劃效果，為現代城市的可持續規劃提供參考。