工程物探技術在巖土工程勘查中的應用實踐分析

劉 紅

（江西有色地質勘查三隊，江西 新余 338000）

在當前巖土工程勘查工作中，工程物探技術的應用范圍十分寬泛，其屬于一種物理探查手段，具有較強的環境適應性和探測精度。在實際應用過程中，該技術主要是借助先進的儀器設備，對巖土物性參數進行充分確定，以便可以以此為依據，制定科學合理的施工方案，解決巖土工程建設中存在的一些地質方面的問題。因此，要想進一步推進工程物探技術的發展，就要對其在巖土工程勘查中的應用優勢、作用以及應用前景等進行深入的分析。

1 工程物探技術概述

工程物探技術（ Engineering geophysical exploration technology），是一種以地下物質的的物性差異為參考，通過相應儀器進行觀測，以便可以對地下物質的分布情況、巖土體的物性參數等進行準確測定，從而為解決工程地質問題提供可靠參考依據的一種物理勘探方法。現如今，該技術在巖土工程勘查工作中的應用率十分明確，可以很好的幫助相關施工單位解決地質問題。在實際應用過程中，該技術主要是利用人工物理場的變化以及儀器觀測等方式來為巖土工程施工組織設計提供可靠的參考資料，以免在后續施工過程中，因地質因素所影響而降低巖土工程的設計質量和施工質量。從技術特點來看，工程物探技術主要包括以下幾種技術形式：

首先，鉆孔波速測試技術。該工程物探技術的應用，可以幫助相關技術人員獲得更加清晰、準確的波速信息，進而以這些信息為依據，對工程現場的實際地質情況進行合理判斷，幫助巖土工程勘查工作人員制定出最佳的抗震設計方案和質量控制措施；其次，場地微振動測試技術。該工程物探技術與鉆孔波速測試技術一樣，都可以為巖土工程的抗震設計提供可靠的參考依據，其在實際應用階段，主要是通過對施工現場區域地震等級的劃分，來提高巖土工程的抗震能力；最后，電法勘探技術。該工程物探技術可以很好的幫助巖土勘查工作人員對巖土體的電磁學性質和化學特性等進行深入分析，從而準確定位巖土工程的構造，找出項目施工中容易產生的質量安全隱患，提前做好預防工作，推進工程建設的順利開展。

2 巖土工程勘查中工程物探技術的應用流程分析

2.1 工作布置

在巖土勘查工作開展之前，相關技術人員應對工程物探技術中所涉及的設備材料等進行提前的布置，尤其是高密度電法所使用的設備材料。并盡量在巖土工程的開陽岸方面布置若干電極線路和少數平行軸線，以便可以確保線路之間的間距處在合理范圍之內。

2.2 鉆探驗證

在工程物探前，應先對鉆探深度進行充分的明確，并根據實驗結構及初期結果方面的技術要求，對現場的終孔深度進行合理確定，盡可能使其符合優先孔深設計要求。除此之外，還要立足于巖土工程的實際情況，對探查深度進行適當調整。另外，工程物探在實施開展階段，應結合鉆探結果所顯示的巖體物性參數等，對鉆探深度作進一步的剖析。因為每個巖土工程的實際情況不盡相同，所以其鉆探深度也是各有千秋，因此，只有結合實際情況合理確定鉆探深度，才能獲得精準的勘查信息。最后，鉆孔完畢后，還要結合鉆頭類型，對其進行全面的養護。并配合工程物探技術的運用，對孔內進行及時的沖洗清理，以便為后續施工做好充足的準備。

2.3 現場試驗

在工程物探技術具體操作過程中，土樣勘察是著重考慮的問題之一。因為我國各地區的地理位置、地形條件等存在很大的差異性，若是在工程開展前對現場土質問題缺少認真勘查，勢必會給后續工程建設帶來很多不利的影響因素。因此，為了確保工程的建設質量，就要采取物探技術對各類土質的分布情況、土壤疏松度以及土壤承載力等進行全面的勘查。另外，還要對工程中所采集的巖樣進行充分展示。在展示階段需通過物理學實驗來對巖樣的力學性質、承載力及品質等進行詳細的分析和展示。與此同時，還要對現場水樣進行采集和檢測，以便可以準確判斷現場地表水分布情況以及土體中水含量情況等，進而為后續施工建設的順利開展提供可靠的參考依據。但若是橋梁工程建設，則在物探過程中，還要對河水進行取樣，進而根據取樣分析結果來確定水資源的情況以及區域內土質含水量。

3 巖土工程勘查中工程物探技術的應用要點分析

3.1 高密度電法的應用要點

通過對地下土質和其它物質進行性質剖析可以得知，不同地區的地下物質中所含有的電解質含量也是各不相同。因此，要想更加精確的判斷出地表的巖土性質，就要在巖土勘查工作中積極引入高密度電法。在實際操作過程中，相關工作人員要先利用專業儀器對勘察地區進行電流施加，以便可以全面分析檢測地下電流，并根據不同地區傳導電流的分布情況對地下巖土性質進行準確推算。另外，高密度電法還能實現對地下電流的分析檢測與利用，進而通過地表電阻率的精確計算，來對工程現場的地表巖土性質進行確定。

3.2 地震勘察技術的應用要點

該勘查技術是當下一種最為常見的工程物探方法，其不僅勘查精度高，而且勘查深度也是較為明顯。在實際應用時，該技術主要針對勘查區域中存在的地震波進行分析。因為各地區的地下介質不盡相同，所以使得不同區域下的地震波傳播方式也是存有很大的差異性。在探測過程中，技術人員可以結合地下介質的具體特點，如，物質密度、彈性等特征來展現地震波折射幅度和反射幅度，這樣才能根據幅度大小準確判斷地下介質的實際分布情況。

3.3 磁法勘探技術的應用要點

該工程物探技術的應用目的主要是對巖土礦石本身自帶的磁性進行全面的分析。因為不同地區的巖土礦石所具有的磁性性質也是不盡相同，并且這種磁性性質很容易導致勘探區域的磁場發生明顯的變化，即地磁異常情況。因此，在對這種異常情況進行分析時，相關工作人員就可應用磁法勘探技術的優勢來保證分析結果的準確性。在實際應用過程中，磁法勘探技術要先對勘查區域的地質進行合理劃分，這樣才能明確出不同區域地質的斷裂帶情況和多種巖石的分布情況。另外，該勘探技術還能確定目標區域內基地的構造以及內部的空間和巖土特性，并根據實際磁場的變化，繪制出清晰完整的地質圖。

3.4 淺層反射波勘探技術的應用要點

該勘探技術是現階段一種較為成熟的工程物探技術，可以大大增強工程物探范圍和精確度。其應用原理主要是通過對不同類型介質波的分析來判斷地下介質的阻抗差異。在實際應用階段，當介質波進入地下介質時遇到較大密度介質后，反射波會出現發射反應，但是振動幅度卻會明顯降低。這時，巖土勘查人員就可利用淺層反射波勘探技術對所得到的數據進行分析、計算，以此來判斷出不同層次的反射層。介質波持續的向下傳送，就會相應產生反射波，這些反射波會立即被記錄下來。但由于介質波通過的不同的介質與其本身在傳播過程中會產生相應的變化，所以根據這種變化就可對巖石性質進行準確判斷。

4 巖土工程勘查中工程物探技術的具體應用優勢分析

4.1 巖土工程檢測中的應用優勢

現如今，在巖土工程檢測工作中，工程物探技術的應用優勢主要體現在評價加固地基效果以及檢測基樁質量和路基密度等方面。而在實際操作時，物探技術大多以地質雷達法、瞬態面波法等技術形式來對彈性波動速度和施工前后的原位測試值進行對比分析。另外，工程物探技術還能依據電磁波在傳遞過程中的速度大小來判斷工程中存在的裂縫問題，并結合裂縫問題對工程日后運行使用所帶來的影響程度及危險等級進行科學評估，這樣才能及時幫助相關施工單位對現有的施工計劃和措施等進行有效調整，以便最大化推動工程建設的順利開展，減少施工安全問題的發生概率。此外，在工程質量檢測工作中，物探技術的應用優勢也得到了充分的發揮，尤其在樁基無損檢測方面，該技術的應用優勢主要體現在聲波檢測法和動力試樁法的合理運用上。其可以直接通過彈性傳遞速度的大小來對樁基質量進行檢測與判斷。現如今，工程物探技術以其較高的檢測效率和檢測精度以及較簡便的操作工藝和較低的應用成本等優勢，在大面積檢測及隨機抽樣檢測領域中得到了業界人士的一致好評和信賴。

4.2 巖土工程勘察中的應用優勢

在巖土工程勘察中，工程物探技術會按照連續性原則精準的獲取到相應的探測數據，并準確、清晰的以圖像形式將地質實際情況展現在大眾面前。這種技術手段的運用可以大大降低人工計算失誤情況的發生概率，加快巖土勘查工作效率。另外，與普通勘探技術相比，工程物探技術處理問題的能力和環境適應性也得到了很大程度的提升，其可以充分解決日常勘探工作中遇到的各種技術難題，例如。在對不明物體和斷層情況進行勘查時，就可完全利用工程物探技術進行勘探。隨著近年來巖土工程項目的不斷增多，對于巖土勘查的要求也在逐步的攀升，這種情況下，就需要將常規勘探技術與工程物探技術進行緊密結合，這樣才能確保勘探效果的最大化發揮，全面滿足巖土工程項目的建設要求。

5 巖土工程勘查中工程物探技術的應用發展前景分析

5.1 彈性波反射法

彈性波反射法的應用原理是指通過人工激發的方式來探測地震波、聲波在不均勻地質體中所產生的反射波特性。進而幫助隧道開挖工作對前方地質情況進行全面的了解和掌握。這種物探技術在實際操作時，一般是借助淺層地震儀的獨特優勢來開展相應的探測任務，其不僅鉆探深度明顯，環境適應性強，而且還能對探測目標進行剖面測試，可以為巖土工程項目的實施開展提供準確、直觀的勘探圖像，從而幫助相關施工單位制定科學合理的施工措施和技術運用方案。

5.2 地質雷達

地質雷達技術是近年來興起的一種現代化工程物探技術，其一般針對鐵路隧道工程巖土勘測工作，主要采取深度偏移成像的方法來提升地質勘探效率和精度。雖然該物探技術的應用前景十分美好，但是造某些方面仍存有的一定的應用缺陷，需要在日后研究中進行不斷的加強和完善，才能發揮出最大的利用價值。首先，在探測深度方面，地質雷達發射的電磁波頻率與電磁波在地下介質中的衰減呈負相關聯系，所以當探測距離逐漸縮小后，地質雷達技術所測得的圖像分辨率也就越模糊，因此，為了避免這種情況的發生，就要在日后研究中對提高地質雷達發射功率和分辨率進行全面加強；其次，地質雷達在運行過程中很容易受到金屬體所干擾，這樣就會降低勘探結果的準確性，因此，在日后研究中，要對該技術干擾能力的提升加大創新力度。

6 結語

綜上所述，工程物探技術是當下巖土工程勘查中不可或缺的重要組成部分，要想使其整體實效作用得到進一步的發揮，就要對該技術的應用要點、應用優勢等進行全面掌握，并在此基礎上對該技術進行相應的創新，彌補其在應用實踐中存在的弊端問題，這樣才能更好的在工程領域中發揮出最大的應用價值，成為工程開展的重要依據。