探地雷達在巖土工程勘察中的應用研究

■　李健

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊重慶400000）

探地雷達在巖土工程勘察中的應用研究

■李健

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊重慶400000）

作為工程建設的重要組成部分，巖土工程勘察是一項重要而復雜的任務，通過巖土勘察活動，可以對建筑場地的深部地質情況與構造進行初步的了解與掌握，并為建筑工程的設計與施工提供詳細的參考與借鑒。探地雷達技術具有高效、準確、科學等優勢，在巖土工程勘察中，對探地雷達進行充分應用，可以促進勘察質量與效率的提升。

RTK測繪技術國土測繪地形測圖

探地雷達屬于一種工程物探技術，隨著經濟與科技的迅猛發展，探地雷達被廣泛應用于巖土工程勘察中，并取得了較好的效果。然而，要想不斷強化探地雷達在巖土工程勘察中發揮的作用，仍需要對其進行技術優化與應用改善，進而充分發揮探地雷達技術的功能作用。

1　探地雷達理論綜述

探地雷達技術具有迅速、無損、連續等優勢，運用探地雷達得到的探測結果通常會以成像的方式呈現。隨著工程建設與工程物探技術的快速發展，探地雷達技術被廣泛應用于工程建設項目的巖土工程勘察工作中，在此過程中取得了良好的應用效果。

2　探地雷達工作原理解析

發射天線以脈沖形式向被探測區域發射電磁波，電磁波在傳播過程中會遇到存在電性差異的介質，在介質分界處，電磁波會向地面反射，從而被接收天線接收，然后由采集系統對電磁波傳遞各種信息進行綜合性分析，針對其相位、頻率、振幅等要素的具體情況，可對地下目標體的位置、空間等情況進行確定與描述。示意圖如下：

圖1　探地雷達工作原理示意圖

參照圖1，脈沖波的行程為：

其中：t—脈沖波走時，ns；z—反射體深度，m；x—與R的距離，m；v—雷達脈沖波速，m/ns。

3　探地雷達在巖土工程勘察中的應用分析

3.1樁基工程勘察中探地雷達的應用

如果地基的負載較大，其施工通常具有一定難度，并且樁基設計與實際施工情況往往存在一定的差異。例如，舊城改造中的隱伏建筑基礎、樁周圍空洞、隱伏的地下管線等。此類物體尺寸較小，長度通常在0～1m范圍之間，因此對其遺漏的問題時有發生，容易為施工埋下安全隱患，這就需要充分發揮探地雷達技術的功能作用。

3.1.1隱伏建筑基礎中探地雷達技術的應用

對于舊城改造來說，隱伏建筑基礎對樁基施工的影響較大，此種情況下，探地雷達的應用需要將檢測圖像以十字型對測線進行布置，保證施工路線繞過建筑基礎。在探地雷達探測技術以后，依據反射波的情況可得知樁基周圍土洞的變化情況，根據此結果可以實施灌漿處理，同時利用探地雷達對灌漿過程進行實時監測，以提升樁基工程施工的質量與效率。

3.1.2探地雷達在樁周圍空洞勘察中的應用

如果在導水裂隙發育嚴重的殘積土上進行樁孔的挖掘，那么，樁孔越深，地下水位下降的程度就越嚴重，最終導致水流集中，細顆粒土發生流失現象。此種情況下，給施工造成阻礙與困難。對此，充分應用探地雷達技術，可以對此種情況進行有效的解決與處理。

3.1.3探地雷達在隱伏地下管線勘察中的應用

在建筑工程施工之前，需要對隱伏地下管線進行準確勘察，以避免對地下管線造成損害。探地雷達的應用可以對隱伏地下管線的位置與鋪設情況進行有效勘測，并可以提供地下管線周圍的土質情況，包括溫度、濕度等，而后以高清圖像的形式展現出來，為巖土工程施工的開展提供參考與借鑒。

3.2軟土地基加固改良中探地雷達的應用分析

對于軟土地基的加固來說，可充分采用土塊、石塊等回填材料，并利用回填材料結構的變化提升地基結構的強度。

3.2.1對回拋填塊石層的狀態進行檢測

現階段，在提高軟土地基強度方面，強夯加固法的應用比較普遍，實際操作中需要在淤泥側面進行石層的回填，以使拋石滿足回填要求與標準，同時為強夯法的運用打下良好的基礎。通常情況下，拋填地基包括土石層、塊石層、淤泥層等，如果土層下有大量的石塊堆積，探地雷達發射的電磁波經過反射會出現非連續且具有差異性的反射波，此時發射波的強度與石塊的含量成正比例關系，電磁波遇到塊石層，反射波的幅值會比較大，由此可以通過探地雷達對土石層與塊石層進行區分。

3.2.2強夯塊石墩復合地基的檢測

作為軟土地基加固中的重要方法之一，強夯塊石墩復合地基的運用可以有效提升軟土地基的穩定性。該方法主要在軟土上進行一定厚度塊石層的回填，然后運用重量級長柱狀夯進行錘擊，并依照規定的間距在軟土地基下實施塊石的夯實，進而構成塊石墩。該施工過程中，探地雷達對強夯塊石墩的檢測原理主要依據波動學理論，對探地雷達進行充分運用，可以提高塊石墩的施工質量與效率。

3.2.3強夯加固的質量檢測

對于強夯加固的質量檢測，主要針對強夯石塊石層擠壓淤泥的深度差異進行，探地雷達發射的電磁波會經過強夯石塊石層，從而對強夯擠壓淤泥塊石層的地面埋深與殘留淤泥厚度進行確定，從而對施工設計進行及時的調整與安排，以此保證強夯擠壓淤泥的施工質量。

4　結論

社會經濟與科學技術的發展刺激了工程建筑事業的繁榮，各地的建筑工程如雨后春筍般紛紛涌現出來。因此，地質部門與科技機構需要提高重視，通過協同合作，對探地雷達技術進行優化與改善，從而將其功能作用充分發揮出來，促進巖土工程勘察質量與效率的提升，實現我國建筑事業的可持續發展。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-304-1