關(guān)于工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用探討

侯智源

（山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250001）

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長，城市中在建工程的數(shù)量不斷增加，作為建設(shè)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)性準(zhǔn)備工作，巖土工程勘察工作質(zhì)量的好壞將會對后續(xù)的設(shè)計和施工工作帶來直接影響。通過對工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)全面地分析研究，認(rèn)識到工程物探技術(shù)的工作原理和重要性。

1 工程物探技術(shù)的概念及重要性

工程物探技術(shù),是現(xiàn)代技術(shù)中的一種新型的關(guān)于巖土工程勘察的施工技術(shù)。它能通過加密工作點(diǎn)的方式,將地下結(jié)構(gòu)體的連續(xù)、清晰的展現(xiàn)出來,其能將鉆探技術(shù)都沒有辦法解決的,僅僅只能通過少許信息來推測周圍地質(zhì)的情況,用來避免鉆探技術(shù)因?yàn)榇朔N情況造成的劃分條件失誤和判斷失誤的情況[1]。其主要的作用之一是對城市巖土結(jié)構(gòu)工程施工管理過程環(huán)境中的主要地質(zhì)地理?xiàng)l件以及具體地質(zhì)地理環(huán)境等因素進(jìn)行地質(zhì)探測或者勘察。應(yīng)用巖土工程物探法的技術(shù)管理能夠有效的提高巖土工程在城市建設(shè)項(xiàng)目過程施工中的技術(shù)施工管理質(zhì)量,同時也可以提升巖土工程的整體的勘察水平,幫助相關(guān)巖土工程工作人員有效的收集信息,然后將收集來的數(shù)據(jù)信息整理成對工程有用的資料,幫助工作人員節(jié)省時間,從而提升其工作效率。

2 工程物探技術(shù)與巖土工程的關(guān)系

工程物探勘測是一門獨(dú)立的技術(shù)學(xué)科,在其實(shí)際工程勘測的技術(shù)運(yùn)用中,主要的是針對在巖土工程中存在的一些勘測相關(guān)技術(shù)問題,通過運(yùn)用工程物探技術(shù)能夠很快的準(zhǔn)確找出在進(jìn)行巖土基礎(chǔ)工程施工的勘測過程中可能出現(xiàn)的一些問題。

一般而言在工程施工的前期,主要運(yùn)用的就是物探技術(shù),物探工程對施工質(zhì)量起了決定性的作用。同樣對于我國巖土建筑工程設(shè)計和施工規(guī)劃而言,是巖土施工設(shè)計過程的其中的一項(xiàng)重要的地質(zhì)勘測測量工作[2]。技術(shù)工作人員在物探技術(shù)運(yùn)用完成以后,需要把工程物探技術(shù)與自己之前所得到的專業(yè)資料信息來進(jìn)行緊密結(jié)合,更加深層次的了解和分析其所在的范圍區(qū)域中的巖土狀況和地質(zhì)方面因素等數(shù)據(jù)資料,同時也能有效地掌握和了解巖土工程相關(guān)的地質(zhì)因素,通過這些來制定合理科學(xué)的實(shí)施計劃和措施。

3 工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的實(shí)踐策略

3.1 利用工程物探技術(shù)在巖土工程開展地質(zhì)調(diào)查

電磁雷達(dá)物探法的技術(shù)類型有多種,其理論依據(jù)都用的是現(xiàn)代電磁物理學(xué)中的相關(guān)物探理論,探地探測雷達(dá)定位法是也是一種基于近地電磁波和高反射率的波形、振幅等雷達(dá)信息采集來用于進(jìn)行實(shí)地勘察的雷達(dá)方法,主要應(yīng)用于地下(或探測物體內(nèi))不完全可見界面(或探測目標(biāo))的雷達(dá)定位與探測信息采集獲取[3]。在此控制技術(shù)中,采取的控制設(shè)施為合適不同型號的無線探地器和雷達(dá),組成控制部分主要包括信號發(fā)射控制單元、發(fā)射控制天線、接收控制天線與信號接收控制單元以及信號控制處理中心、其他設(shè)備附件等。運(yùn)用無線接收器和天線技術(shù)來實(shí)時收集這些電磁波在掩埋介質(zhì)中快速傳播及在過程中所產(chǎn)生的頻率波形、幅度以及介質(zhì)相位等各種變化相關(guān)信息,通過對這些信息的分析處理與收集分析,判定地下掩埋介質(zhì)的各種具體情況,包括介質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、埋藏區(qū)域深度以及地下空間地理位置等。

3.2 高密度電法

高密度傳導(dǎo)電法即是一種高密度傳導(dǎo)電阻與功率自動探查探測技術(shù),該探查技術(shù)主要是根據(jù)探測巖土區(qū)域介質(zhì)傳導(dǎo)電阻與功率是否存在較大差異情況來對其進(jìn)行自動探測的,在具體技術(shù)應(yīng)用中,需要對本次探測巖土區(qū)域內(nèi)部施加一定電場,利用專門的探測設(shè)備技術(shù)來進(jìn)行檢測傳導(dǎo)電流的變化分布與介質(zhì)變化波動情況,然后對探測巖土流的性質(zhì)變化進(jìn)行分析判斷。在這種高密度磁力電法中,可以準(zhǔn)確的測量出地面表層電場運(yùn)動變化的各種相關(guān)物理信息,計算控制出精確的優(yōu)質(zhì)地表磁場電阻和功率,提高地質(zhì)工程師和地質(zhì)資源勘察的技術(shù)質(zhì)量。

3.3 地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)

巖土工程中地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)手段的運(yùn)用在當(dāng)前也得到了較好運(yùn)用，其主要就是采用高頻電磁波進(jìn)行發(fā)射處理，促使其能夠在介質(zhì)中進(jìn)行差異性反射和傳遞，進(jìn)而也就能夠根據(jù)其接收效果分析判斷其基本效果。該技術(shù)手段的應(yīng)用相對而言較為高效便捷，并且在分辨率方面也能夠具備理想的可靠性效果，其能夠在淺層地質(zhì)探測中發(fā)揮出較為理想的作用效果。但是該技術(shù)手段在實(shí)際操作過程中也表現(xiàn)出了一定的局限性，探測的深度不是特別理想，受到的干擾因素也比較多，進(jìn)而也就很可能影響其作用價值效果，需要在今后進(jìn)行不斷研究和探索，確保地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)能夠發(fā)揮出較強(qiáng)作用效能。

3.4 對巖土工程進(jìn)行檢測

在對巖石工程材料進(jìn)行物探檢測時,通過采用物探檢測技術(shù)使它可以對巖石剪切的紋波和在超聲波中的波速都可以做到有效的快速測試。在對自動剪切機(jī)縱波波速誤差進(jìn)行單孔測試時,主要方法可以分別采用縱波單孔法、跨波單孔法和非平面波測試法。在選擇采用微波單孔法對剪切波形器進(jìn)行射頻測試時,需要分別滿足以下幾個條件:①微波測試時兩孔之間要盡量保持直線垂直。②測試相關(guān)的基層工作人員首先要根據(jù)實(shí)際基層地質(zhì)情況分層測試情況,每個1～3m區(qū)內(nèi)布置一個分層測試站點(diǎn),然后根據(jù)預(yù)先預(yù)計設(shè)定好的分層情況,自上而下依次進(jìn)行分層測試。在安全完成本次測試準(zhǔn)備工作之后,應(yīng)該對一些主要檢測點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行充分的測試,從而可以保證檢測的質(zhì)量準(zhǔn)確性。

3.5 利用工程物探技術(shù)對巖土工程進(jìn)行施工監(jiān)測

在施工過程中偶爾會出現(xiàn)地表斷裂、巖土倒塌等意外情況,物探技術(shù)可以對施工人員的人身安全起到間接的保護(hù)作用。在巖體工程施工開始前,需要對危險的建筑實(shí)施探測勘察的工作運(yùn)用工程物探技術(shù)的方法,了解這些出現(xiàn)的危險情況是否會導(dǎo)致建筑工程不能完成,了解到具體情況以后依據(jù)這些來制定一些可行的實(shí)施方案。如此不僅有助于保證所有施工者的人身安全,而且可以促使各項(xiàng)施工任務(wù)的得到順利有效地執(zhí)行;運(yùn)用這種技術(shù)也就是可以通過對堤壩的構(gòu)造與否是結(jié)實(shí)、道路的構(gòu)造與否是否是結(jié)實(shí)等方面問題進(jìn)行現(xiàn)場檢測而得出結(jié)論,消除不利的隱患;利用電磁雷達(dá)技術(shù)對受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確且有效的檢測,相關(guān)的一些檢測對于災(zāi)后工程的建立有重要的作用。以上這些都可以清楚地看出,工程中的物探技術(shù)和檢測手段對于巖土工程施工檢測意義重大,對于巖土工程施工檢測的情況在研究和分析的時候,就需要我們采用一種科學(xué)的手段,將我們對于巖土工程施工檢測的實(shí)踐情況和其他巖土工程的檢測技術(shù)做到了有機(jī)結(jié)合。

圖2 WZG-24A工程地震儀

4 結(jié)語

綜上所述,工程物探技術(shù)的發(fā)展越來越快,各種工程物探技術(shù)的發(fā)展也日益成熟,在其探測效率和探測結(jié)果的準(zhǔn)確性上大大提高。通過對工程物探技術(shù)對巖土工程的運(yùn)用,例如施工檢測,質(zhì)量控制,界面劃分,地質(zhì)調(diào)查以及鉆探技術(shù)等的一些了解,將工程物探技術(shù)應(yīng)用到巖土工程的實(shí)際建設(shè)中,可有效推動巖土工程的快速積極的發(fā)展。