簡議地球物理在巖土工程施工中的應用

劉曉光 安琪

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：物探技術；巖土工程；應用

現階段，物探工程技術已經取得了飛速發展，主要表現在依據電學理論、電磁波原理以及彈性波原理等衍生出來的工程物探技術。物探工程作為新型的、有效地勘測手段已經逐漸被巖土工程專業人員所接受。并對巖土工程中問題的給出了合理的解決辦法，與傳統勘測手法比較，物探技術不受使用場地、地形的限制，擁有節約時間、勘測精度高、節省成本等特點，得到了廣泛應用的，對提高巖土工程質量有著一定作用。

一、巖土工程與物探工程的關系

從科學角度來說，工程物探是一門獨立學科，但是在實際勘測過程中，工程物探成為了服務于巖土工程的綜合技術。巖土工程師解決巖土問題的時候，就好像醫生給病患看病差不多，都是通過表面了解情況，對形成原因進行初步判斷，合理利用技術手段進行檢查，從而確定檢查結果。在巖土工程中物探工程師需要解決的問題包括：第一，參數問題。巖土工程中需要的各種參數，例如動力參數、結構自振周期等；第二，界面問題。主要包含判斷巖土的地質構造與軟結構面、界面劃分以及不好地質的界面等；第三，形態問題。主要包括界面形態、不明物體形態、物體深度與位置等。第四，對施工質量進行檢測。檢測巖土樁基、增加地基對比效果以及其它方面檢測。每一種技術都有一定的局限性以及適用性，只有對其足夠的了解才能很好地使用技術，因此需要巖土工程與物探工程相輔相成，進行技術交流，讓彼此更好的服務于對方，從而達到共同進步、共同提高的目的。

二、工程物探技術在巖土工程中的應用

（一）巖土工程檢測中工程物探技術的應用

物探工程技術在工程檢測方面的作用主要體現對加固地基的效果進行評價、對基樁質量以及路基密度進行質量檢測。巖土工程檢測中工程物探技術的應用主要包含以下方面：地質雷達法、瞬態面波法等。對彈性波動速度以及施工前后的原位測試值進行分析與比較。此外，也可以使用電磁波傳遞過程中的速度差異對大壩以及建筑中的裂縫進行檢查，并且要掌握裂縫的詳細情況，針對裂縫是否對工程產生危害進行評估，以及評估危險等級，并采取一定的有效措施，以便于保障工程可以安全進行，避免出現安全事故。

在檢測工程質量的過程中，工程物探技術也發揮著一定作用，比較常見的就是可以對樁基形成無損檢測，主要檢測方式包括以下兩種：一是，聲波檢測法；二是動力試樁法。利用彈性傳遞速度的不同對工程質量進行檢測與判斷。這種檢測方式檢測效率高、檢測工藝簡單，并且檢測的成本也不是很高，因此，適合進行大面積檢測，還支持隨機抽樣，因此獲得了大量的應用。

（二）巖土工程勘察中工程物探技術的應用

傳統巖土勘測手段都是采用鉆探，這種檢測方式往往都是以點帶面，因此得到的數據總是斷斷續續，準確性也不是很高，但是工程物探技術得到的地質界面就非常連續，并且不容易發生漏洞，得到比較精確的結果。工程物探技術可以解決傳統勘測手段不能解決的問題，比如說，巖土地下的斷層以及不明物體等。工程物探技術比傳統勘測技術的使用場地以及條件都更加寬松，所以使用的限制度也小，還擁有成本低、效率高、精度高的優點。可以把工程物探技術與傳統勘測技術進行聯合使用，相互補充，以便于達到勘測的最佳效果，在勘測市場中擁有很大優勢。彈性波技術可以對界面通過彈性波的傳遞來判斷，一旦出現比較大差異的時候，就能通過彈性波表現出來，所以在巖土工程中被廣泛應用。高密度法以及地質雷達法也在巖土工程中得到廣泛應用。

三、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。

（一）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。

（二）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。

（三）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：

綜上所述，工程物探技術在巖土工程中的應用前景還是比較廣泛的，但是由于地質條件、邊界特征等對工程的影響比較大，使得這些物探技術也存在著局限性，因此采用單一物探技術很難很好的解決巖土工程中的問題，所以，就需要我們依據實際的具體情況，來選取最有效的物探工程技術，從而提高工程物探技術的質量。