橫波技術在工程物探中的應用探討

摘要：隨著建筑行業的快速發展，新興建筑物越來越多，使得城市之中的土地資源變得越來越珍貴、稀少，為了能夠將土地資源的使用效率提升到最高程度，現代城市之中出現了大量的高層建筑，而在進行高層建筑施工建設的時候，由于高層建筑物將所有的建筑壓力都放到了一個較小的建筑地基上，所以高層建筑對于地基以及地基所處的地質結構也就有了更為嚴格的要求。在進行高層建筑物地基之下地質結構檢查的時候，需要檢察人員能夠檢查到地下較深處的土層結構，為了能夠達到這一檢驗目標，工作人員往往會使用橫波探物的檢測技術，促進檢測效果的提升。本文主要就橫波技術在工程物探中的應用展開了探討。

關鍵詞：橫波技術；工程物探；應用

1、橫波技術及其重要性分析

橫波技術和縱波技術勘探存在一定的相似性，根據波的傳播特征，可以分為直達波、回折波、折射波以及反射波。回折波主要是通過時距曲線來計算回折點的速度，通過對回折波的推演，可以計算底層垂直方向的速度結構。在工程探物中，可以提供覆蓋層或者低降速帶的速度，主要應用于堅硬土層深度及波速測量。折射波是通過曲線方程來計算深度，其可以為工程探物提供速度參數。反射波是通過聲波反射原理，通過曲線方程來測量地表深度。可見，在工程探物過程中，主要是采用橫波技術來實現對斷層的測量。為了保證建筑物能夠具有良好的安全質量，往往需要對建筑物進行相應的地震性方面的研究。而活動斷層勘察以及場地類別的劃分則是地震安全性評價工作之中最為重要的內容，活動斷層勘察一般來說是將活動斷層的產狀、活動年代以及規模等等問題確定。在場地類別的劃分之中，因為橫波速度是場地土軟硬程度評價的一個十分重要的指標，同時也是重大工程烈度小區劃的基礎，所以其具有較為廣泛的應用，與此同時，在科學技術發展的推進之下，種種地下資源的需求也在不斷提升，比如說煤以及地下水等等。

2、現階段我國工程物探現狀

各種地球物理勘探技術的應用，需要依據特定的物理前提，同時，當前地球物理條件，地質、和邊界特征等對測試結果有更大的影響力，并且這些方法和技術也還存在一定的限制條件，與此同時，一些大中型重點工程之中的地質工程問題較為復雜，所以使用一個單一的地球物理勘查方法，很難找到一個解決方案比較有效解決地質工程問題，因此，考慮到綜合物探進行探測，這樣就可以不斷提升物探成果的地質解譯精度以及成果分析質量，進而不斷滿足工程勘察的需要。隨著建筑領域的快速發展，現代建筑工程在進行選址、建設的時候，也開始地表以下的方向發展，而地表以下的各方面情況都比較復雜，在進行施工建設的時候會遇到諸多的地質結構、土質特征，如果對這些情況處理不慎就會在很大程度上給建筑物的安全質量帶來嚴重的影響，所以在進行施工建設之前就需要施工人員能夠對施工現場的地質情況進行分析，保障施工建設能夠具有良好的環境，而現代先進的橫波物探技術也為工程方面的探測提供了更多的選擇空間。

3、橫波技術在工程物探中的應用

3.1PS測井技術

PS測井技術是指在測井的過程中，采用P波以及S波進行測量，其可以測定縱波及橫波速度的同時計算相關參數，具有較高的工程應用價值。在工程探物的應用中，PS測井技術主要分為跨孔以及單孔兩種方式，跨孔的成本相對較高，因而單孔的應用較為廣泛，在實際檢測中，主要應用檢層法進行檢測，激發方式采用地面水平敲擊，產生SH波，同時在檢波器在5個方向進行信號接收，其主要采用三種方式，第一種是直射線法，通過直線接收的方式來完成。第二種是折現法，通過折現來進行接收；第三種是波前重建法，通過理論計算來完成測量。在三種測量方式中，波前重建的方式精度最高。例如在某工程的PS測井實際工作中，為了測量橫波的效果，提升記錄的信噪比，采用雙向敲擊的方式來獲取記錄，在數據的處理過程中，通過地震波運動學特征計算出橫波的震相。采用了橫震波源，降低了縱波的能力，突出橫波的準確性。而在橫波的計算中。

3.2地表淺層松散類型沉積物

伴隨著城市化進程的不斷加快，城市人口逐漸增加，相應的城市整體面積也就越來越大，而在城市不斷擴張之中就難免會遇到各種各樣的土層結構以及土質類型，而淺層松散類型沉積物就是其中的一種，淺層松散類型沉積物這一土層結構的成因比較復雜，進而也就因為這一特點使得人們在進行研究的時候，往往也會帶有一定的難度，通常情況下淺層松散類型沉積物并沒有結固成穩定的巖石，而是一種在結構上比較松散類型的沉積物，根據資料顯示，目前有一些高速公路以及建筑物正是建設在這種沉積物之上的，在這種情況下，就需要施工單位能夠對淺層松散類型沉積物進行全面的調查分析，尤其需要分析人員能夠對淺層松散類型沉積物的土層分布規律、整體結構厚度、沉積物的相應填埋深度等方面進行全面的研究。

然而在傳統檢測過程之中，為了能夠對淺層松散類型沉積物各方面數據進行全面的分析，施工技術人員通常會采用鉆機鉆孔的方式進行實地研究，并在研究的過程之中通過鉆機采集到地下的土層深處的土質，在此基礎上對整個淺層松散類型沉積物的情況進行分析，但是在采用這種方式進行地地質分析的時候，由于鉆孔的數量有限，所以只能夠選擇幾個點進行分析，進而也就導致最后得出的調查結論帶有一定的推理性，并不能夠精準的反引出建筑地區的地質特點，而如果在這一地區進行大面積的鉆孔取樣施工，那么無疑會耗費大量的人力物力，使得施工成本大大增加。所以在這種狀況下，現代很多施工建設單位開始使用新型的橫波物探技術，通過這種技術的使用能夠在較短時間內對淺層松散類型沉積物進行探測，并且還能夠依托于現代發達的電子科技，將相應的分析結果以電子信息的形式表現出來，使人們能夠直觀的認識到淺層松散類型沉積物結構的剖面圖，這樣不僅能夠做到快速探測的要求，還能夠保證探測結果的全面、有效，進一步提升建筑工程質量。

4、結束語

總的來說，隨著我國各類建設項目的快速發展，項目建設場地的位置呈多樣化發展，松散的沉積物層以及PS測井均呈現較強的復雜性，采用橫波技術便于觀察松散沉積物層的分布規律。本文主要對橫波技術在工程探物中的應用進行分析，結果發現，橫波技術主要是運用聲波的原理，其主要包括直線、折射線及反射線等幾種聲波測量方式；橫波技術可應用于PS測井以及松散沉積物層的測量，且具有較好的勘測效果。

參考文獻：

[1]EH-4大地電磁技術在西藏工程物探中的應用前景[J].肖長偉，馬玉福，岳彩芹.山西建筑.2015（03）.

[2]工程物探技術在巖土工程中的應用及前景[J].李江昌.技術與市場.2015（05）.

[3]橫波地震探測應用實例[J].藍星，李洋森，張瑋，周武.物探化探計算技術.2013（03）.

（作者單位：中國建筑材料工業地質勘查中心陜西總隊）

作者簡介：潘杰 ，1987年4月，男，漢族，工程師，研究方向：工程物探，工程勘察。