巖土工程工程物探技術分析

陳建兵+金紅艷

摘 要：隨著科技的不斷進步，物探工程技術也在不斷的發展，并且已經逐漸被廣泛應用到巖土工程當中。目前，工程物探技術就是對現有的地質資料進行分析與觀測，并且對觀測結果計算與分析，從而對測試地點的巖土情況進行了解，以此有效解決存在的問題，工程物探技術很好的解決了巖土工程中的問題，應用前景非常廣闊。本文對物探工程在巖土工程中的應用進行了一定分析與研究，對應用前景進行了探討。

關鍵詞：工程物探技術；巖土工程；應用；前景

1當前工程物探技術在巖土工程中的應用

隨著我國科學和技術的不斷發展，工程物探技術也得到了很大的發展，而且巖土工程中對于工程物探技術的應用也越來越廣泛，在解決諸多巖土問題過程中作出了巨大的貢獻。所以我們可以預測，工程物探技術在巖土工程中將有十分廣闊的發展前景。

1.1利用工程物探技術檢測巖土工程

工程探物技術在檢測巖土工程的時候主要作用就是對于地基加固效果進行評價、檢測大壩或者地基的密度、檢測基樁的質量等等。在巖土工程中應用的工程物探技術主要有這幾個反面：瞬態面波法和地質雷達等等。對比施工前后原位測試值及彈性波速度。另外，在巖土工程中，工程物探技術還可以根據相關的電磁波傳遞速度上的差異來檢查相應的大壩或者建筑中是否有裂縫存在，如果存在裂縫，可以詳細了解裂縫的相關情況，科學的評判裂縫能夠對工程造成危害，如果存在危害，危害程度有多大，然后采取一些治理措施，保證工程安全建設和使用，防止相關事故的產生。

在建設工程施工過程中，對樁基進行相關的無損檢測也是工程物探技術的一個重要應用方面。可以通過動力試樁法和聲波測樁法對樁基進行測試，它的工作原理是根據彈性波不同的傳遞速度考察混凝土的質量、樁身的缺陷，進而確定樁身缺陷的位置、樁基的長度和形狀等等，不僅成本低，而且速度快，特別適合進行大面積的監測，而且可以進行隨機抽樣監測，所以這種方式在國內外得到了廣泛的應用。

1.2運用工程物探技術勘查巖土工程

工程物探技術在勘查地質方面具其他勘查手段所沒有的優點，它可以用連續的加密測點的資料獲取相應的連續地質界面的優點，所以可以很好的解決用用傳統的鉆探方式以點帶面大致劃分地址界面造成的問題和缺點，另外工程物探技術還能解決巖土工程中的很多問題，例如地下的不明物體、滑動面、洞穴、斷層、軟弱結構面等等傳統手段無法解決的問題。當然，工程物探技術還有其他一些優點，例如它對施工場地、地形的限制很少，方便快捷，費用較低，勘查數據更加精確等。在巖土工程中，將傳統的勘探手段和工程物探技術相結合，可以更加有效的了解工程地質，進而保證工程質量，增強企業的競爭力和經濟效益。在工程物探技術中的彈性波技術在巖土工程的勘查中應用比較多，發展的速度也比較快。它的工作原理是利用不同的介質傳遞不同的彈性波，進而明確地下物體的界面，如果地下物體的界面介質差異很大，那么彈性波將在運動學及動力學兩個方面出現異常表現。電磁波和電法技術應用的也比較廣泛，主要方法則是地質雷達和高密度電法。

1.3分析并解釋工程物探資料

工程物探工作的一個關鍵問題就是多工程物探數據進行野外采集。對物探工程師而言，通過相關的分析、計算將野外采集而來的數據轉化成工程的地質資料十分重要，因為數據轉換是否正確不僅會營銷到相關專家對巖土的分析、判斷和解決措施的選擇，更關系到工程的安全。所以物探工程師在掌握豐富、精確的本專業知識基礎上，還要鉆研巖土工程的相關專業知識。下面筆者將通過彈性波的勘探方法簡單分析和解釋工程物探資料。物探工程師第一步要做的就是將干擾波和有效波分離出來，壓制干擾波，保留可以解決特定地質問題的有效波。在理論層面，這個任務可以通過一定的硬件和軟件設施來實現，可是在現實層面，對干擾波的分離和壓制不可能完全實現，干擾波永恒存在。所以物探工程師一定要不斷積累經驗，這樣才能在復雜的數據中有效地找出干擾波和有效波，去偽存真，獲得真實的解釋成果。另外，因為工程物探方法具有多解性，所以對工程物探資料的分析、解釋成果還要痛鉆探、原位測試和室內試驗的成果進行科學的對比和驗證，一旦在對比和驗證過程中數據出現矛盾，就要進行認真仔細的分析，對最終的解釋成果一定不能存在較大的偏差。物探工程師會借助巖土體力學的性質變化多物探資料進行相關的分析和解釋，而巖土工程師則是從地質學角度分析巖土的內在本質。

2在巖土工程中工程物探技術的應用前景

工程物探技術擁有很多獨特的優點，在不損壞勘測對象的前提下就能快速的得到檢測結果，還有成本比較低以及效率高的特點。因此，應用的前景也十分廣泛。隨著科學技術以及計算機技術的不斷發展，工程物探技術也逐漸向高精度、范圍廣、準確性更高方向發展，其發展前景也是非常廣泛的，逐漸被應用在地質災害、工程檢測等領域，人們也越來越重視，在不久之后，工程物探技術的作用將會更大，逐漸變得不可替代。對常見的物探方法前景進行簡要分析。

2.1地震波層析成像技術

地震波層析成像技術使用的勘測儀器為淺層地震儀，它具有淺層地震儀的特點，一般鉆探能夠達到的地方地震波層析成像技術就可以進行一定的剖面測試，并且不受地質障礙與風化層的影響。地震波層析成像技術探測深度一般情況下，只是受井深與纜線長度的影響，只要這兩方面足夠，地震波層析成像技術就會擁有一定的深度，地震波層析成像技術形成的圖比較直觀，并且與地質參數有著一定關系，可以給工程提供依據。因此，地震波層析成像技術是一項非常值得廣泛推廣的新技術。

2.2隧道地震勘探技術

隧道地震勘探技術與其他種類的技術比較而言，最大的特點就是：探測分辨率高、探測距離遠、甚少影響施工依據抗干擾能力比較強。隧道地震勘探技術作為一種新型的物理勘測方式，主要采取的是深度偏移成像手段，對精度以及準確性有著很大影響，所以隧道地震勘探技術的應用前景也是非常好的。

隧道地震勘探技術在實際的運用中存在的問題也是比較多的，沒有明確不良地質的判斷指標是最重要的問題，大部分都是根據工程人員的經驗來作為判斷依據。目前，也沒有辦法識別與隧道幾乎平行的飽水帶，圓柱體溶洞等，這將成為以后研究的重點。地震勘探技術解決的問題與實際需要解決的問題還是存在一定差異。因此，就需要地質人員學習更多的地質知識。想要很好的提高地質預測的準確度，除了提高人員水平之外，也應該應用多種預測方式進行驗證，從而提高預測水平。

2.3地質雷達技術

地質雷達技術的應用前景還是比較廣闊的，但還是存在一定的局限性，主要表現為兩個方面：一是，探測的深度，在不斷提高地質雷達重量與質量的前提下，怎樣提高地質雷達的分辨率與成功率也成為研究重點；二是，地質雷達受到金屬體以及電線的干擾比較大，那么怎樣較好的避免或壓制干擾，真實的反應實際情況，也是日后研究的重點。所以需要我們努力把地下介質當中的電能變為地質的實際情況，因此，需要把地質、雷達、鉆探有機的結合起來，建立一定的探測模型，從而最大限度的提高物探效果。

結束語

最近幾十年，工程物探技術的發展可謂是日新月異，相關的科研工作者根據彈性波理論、電磁波理論和電學原理研發了各種工程物探技術。例如層析成象技術，多波地震映像法、管波探測法等等。這些新的技術已經被應用到各行各業中，而且解決了很多用傳統勘查方式無法解決的巖土工程難題。越來越多大巖土工程和設計人員采用這種新的勘探和探測手段，相信它的未來前景一定會十分廣闊。

參考文獻：

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