工程物探技術在巖土工程中的應用及前景

盧 騰，郝樂輝

（1.江西省核工業地質局二六一大隊，江西 鷹潭 335000；2.江西省能源礦產地質調查研究院，江西 南昌 330103）

巖土工程在整體的工程完備與全面開展階段，無異于是最關鍵、最基礎、最核心的部分之一，必須要采用先進的核心技術對巖石的覆蓋狀況以及圖層結構進行全面研究，才能確保整體的工程建設能夠在預想的范圍之內進行有序開展。而隨著工程物探技術的全面推廣與不斷應用，為巖土工程的長久發展提供了不可忽視的動力支持。其所具有的快速、全面、準確等核心優勢與巖土工程的建設目標相契合。

1 工程物探技術的基本簡述

工程物探技術在具體工作投用時，能夠將各項不同的理論知識進行全面融合，相關的工程管理人員可以根據具體的建設目標與勘察目的，選擇相應的物探方法。工程物探技術會根據不同的物理現象，對土層構造作出具體的判斷結果，以此確保能夠為相關工程的建設提供源源不斷的智力支持。但是不同的物探方法最終所呈現出的效果都具有著一定的差異性，因此相關的管理人員在選用物態方法時，不僅需要參考具體的規范要求，并且要根據以往的物探經驗，對工作目的現場地質條件等相關的客觀因素進行全面分析與綜合。與此同時，可以適當的將物探技術與高密度電法進行結合，以巖石土層導電性的差異為主要基礎，采用人工的方式施加穩定流場的作用，能夠對整體的電流分布狀況和基本規律進行大致勘察，并將最終所測量出的結果，以計算機的方式進行處理、分析、總結、儲存，為物探技術的發展奠定良好的基礎。

2 工程物探技術在巖土工程中的實際用途

2.1 勘察階段的具體應用

通過大數據平臺，對于我國早期鉆探技術進行全面的信息調研與數據分析，不難發現，其主要是采用傳統的技術進行毫無加工的照搬照用，導致最終所取得的成效微乎其微，而加強對工程物探技術的應用與推廣，能夠徹徹底底的摒棄早期鉆探技術所存在的弊端。例如，在具體的土層檢測與全面勘察時，一味地采用以部分促進整體發展的方式，會導致最終所呈現出的實際成果與原有的數據之間存在的數值差過大。而物探技術的投用能夠在最短的時間內明確地質界面，不僅能夠對早期的鉆探技術進行良性改善，并且能夠從根本上把握巖土的地質條件，整體的工程適用性較強對施工環境并沒有過多的硬性要求，最大程度地滿足巖土工程的發展規劃。可以選擇在勘察階段將物探技術與鉆探技術兩者進行巧妙的融合，提取核心要點，并將其發揚光大，確保最終勘察的總體效率得到質的提升。

2.2 檢測階段的實際應用

在巖石工程竣工后，必須要對各個不同環節的實際狀況進行再三的審查與反復檢測，避免由于細小問題出現而影響后續工作的有效推進。

而在此階段工程物探技術所發揮出的強大價值也是不容小覷的，其中，電磁波法探測技術能夠結合電磁波的具體傳播特征，對整體的巖土結構進行定位與判別，其具有較強的探測深度與分辨率在現場，能夠在短時間內為相關的工作人員提供實時剖面記錄圖，圖像具有高度的清晰性、直觀性、價值性。令專業的工作人員能夠根據圖紙明確工程建設的不足之處并積極地尋找相應的措施，進行改進與研究。

2.3 質量控制階段的實際應用

最終工程所呈現出的質量狀況是最為重要的，因此必須要對質量控制這一首要問題引起高度重視。采用工程物探技術投入使用能夠最快速的對工程的質量狀況進行分析與檢測以細化的方式，確保能夠事無巨細地將總體的質量問題進行有效控制，減少了意外事故發生的頻率，使相關施工人員的人身安全得到最有力的保障。而在對質量控制時可以采取抽樣調查的方式，從全部的調查研究對象內有選擇地抽選出部分進行調查，并以最終所取得的實際數據為主要的發展依托，對總體的調查對象進行科學的評估與推斷。例如，在對巖土工程樁基檢測時，利用低應變反射波法對部分樁身結構的完整性進行檢驗，并且對樁身缺陷位置、施工樁長校對、混凝土強度等級等各個不同問題進行全面評估。

2.4 提供基礎的資料

在巖土工程開始建設時，如果無法對相關的地質狀況進行統籌全局的概括，會為后續的工程開展帶來不可忽視的阻力。而相關的工作人員可以利用工程物探技術，能夠對地質災害頻繁出現的地區資料進行總體性的明確，并結合自我的工作經驗初步預測并劃分出地質災害調查的主要目標。運用一系列的物探方法與技巧對目標地質狀況進行勘察分析檢測了解，為后續預防和控制不良問題的出現提供科學的基礎資料。與此同時，在巖土工程建設前期，利用工程物探技術對潛在的安全隱患進行范圍檢測、分布狀況分析、性質判斷，通過預測與評估的方式能夠為制定下一步的治理方案提供科學的發展依據。在實際的工程階段，物探技術仍然發揮著其不可替代的核心價值。使相關的工作人員可以在前期根據自主意愿利用工程物探技術，減少意外事故的頻發率。

3 工程物探技術在巖土工程中的應用前景

在不對所需探測的物體造成損害的前提下，工程物探技術就能快速獲取精準的探測結果，這種高效、低成本的優點是工程物探技術自身具備的，其應用前景廣闊。而以下主要從不同方面不同角度對使用頻率較高的工程物探技術進行綜合性的總結與分析。

3.1 地震波層析成像技術

以淺層地震儀作為主要儀器的地震波層析成像技術使得淺層地震儀相關的優點都可以在此技術中得到充分體現。地表障礙物以及風化層并不能影響地震波成像技術，它的剖面測試是根據地質鉆探來展開的。電纜和井深可以在地震波層析成像技術剖面測試的時候進行制約，因為地震波層析成像技術剖面的深度是受電纜長度和井深影響的。成圖效果好、簡單直觀、可直接利用是該技術的幾大優點，與此同時，用地震數據對地下結構的物質屬性進行良性反饋，并通過層層遞進的方式，對于其基本的圖像進行大致繪制，有效地展現出巖土工程的精細結構和局部不均勻性，還可以利用射線追蹤層析成像，能更客觀地反映出地下的結構信息。因此重視和推廣地震波層析成像技術在工程地質中的應用是十分有必要的。

3.2 隧道地震勘探 （TSP）方法

為了能夠進一步的減少巖土工程在具體建設階段所遇見的不良地質狀況，可以適當的通過隧道地震勘探的方式對地質狀況進行有效的預報。隧道地震勘探方法與以往的物探方式相比，其觀察的距離較遠是較為顯著的優勢之一，通過藥物方式進行爆破，令所產生的地震波能夠沿隧道的方向與球面波的形式進行傳播，在不同的巖土工程狀況下，由于地質條件的差別最終會以不同的速度進行傳播，在其頁面處被反射并以高精度的接收器進行接收，最終采用相關的計算機軟件，能夠對周邊各個要素進行更為直觀的展現。以智能的方式將巖土工程內所測定出的彈性、模型、密度等各項參數分布呈現。由于對場地的了解狀況和具體程度在一定程度上與后續巖土工程的高質建設息息相關，要根據巖體穩定程度及巖土工程的地質條件，為其提出相對應的掘進方法或具體意見。保證整個工程在施工或是運營期間的結構安全穩定，在縮短工期建設時間的同時，有效的減少資金的投用。

3.3 地質雷達

現如今許多行業都加強了對地質雷達技術的運用與推廣，但是仍然有其無法避免的局限性，簡單的可以歸結為以下兩個方面的原因：①其發射的電磁波在地下介質內傳播時，隨著電磁波頻率的上升其衰減程度也會上升。所以能夠將發射功率和分辨率更好的提高的方法還需研究；②地面金屬體、電線等物體對地質雷達有較大的干擾，想要真實的反映地下的情況，就需要更好的避免或壓制這些干擾，這也是一個需要研究的課題。所以說，要想把地下介質的介電性直接轉換為可見的地質情況，就需要將鉆探、地質概況以及探地雷達相互結合共同研究，把需要檢測的地質-地球物理模型建立起來，能夠更有效地對地下的實際狀況進行明確的檢測與勘察。

4 結語

工程物探技術在巖土工程建設階段所具有的實際意義和強大價值是顯而易見的，因此在具體工作完善時，需要采用創造性轉化與創新性發展的新型建設理念，在原有的基礎上對物探技術進行靈活式的轉變，使其延伸至多樣的技術手段投用到巖土工程的完工之上。雖然現階段仍然存在工作缺陷有待商討，但是積極的與時代發展相接軌，將專業性的理論內容與先進性的科學技術進行有機串聯，將提高最終工程的建設質量與建設效益作為首要的發展目標。以高度嚴謹的科學態度淋漓盡致的展現出工程物探技術對巖土工程的促進作用，在為相關工程帶來經濟效益的同時，能夠為我國的建設與發展提供不可多得的社會效益。