工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用及前景探析

邵潤(rùn)萌 郭崇峙

摘要：工程物探技術(shù)是我國(guó)新時(shí)期一項(xiàng)重要的科學(xué)技術(shù)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)代高新科技應(yīng)用在實(shí)地工程勘探中的重要體現(xiàn)。工程物探技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)的巖土工程項(xiàng)目具有重要的推進(jìn)意義，能夠大幅提升我國(guó)巖土工程項(xiàng)目的施工效率。本文通過(guò)對(duì)工程物探技術(shù)在巖土工程中的實(shí)際應(yīng)用方式進(jìn)行分析，并探析工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：工程物探技術(shù)；巖土工程；應(yīng)用；前景

巖土工程是土木工程的重要組成部分，是將土木工程當(dāng)中涉及到巖石、土壤、地下施工工程以及部分水中施工工程統(tǒng)稱(chēng)為巖土工程。在巖土工程中，最重要的部分就是對(duì)地質(zhì)情況的有效勘探。工程物探技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，大幅提升了巖土工程地質(zhì)勘探的精準(zhǔn)度，更加提升了巖土工程中對(duì)于實(shí)際工程狀況的掌握程度，對(duì)巖土工程的地質(zhì)勘探工作和工程施工都提供了重要的技術(shù)支持。

一、工程物探技術(shù)的概念

工程物探技術(shù)是新時(shí)期背景下地質(zhì)學(xué)科內(nèi)的新型地質(zhì)勘探技術(shù)，在地質(zhì)勘探應(yīng)用中也成為地球物理勘探技術(shù)，是通過(guò)對(duì)新時(shí)期高科技勘探設(shè)備和勘探技術(shù)的充分應(yīng)用，對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)勘探，能夠有效提升地質(zhì)勘探的精準(zhǔn)度，對(duì)于我國(guó)的巖土工程的勘探應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。工程物探技術(shù)能夠根據(jù)勘探對(duì)象的不同，采用不同的勘探設(shè)備和技術(shù)體系，從而有效提升勘探數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，因此，在工程物探技術(shù)體系中，重要可以分為五種勘探技術(shù)手段，即地震勘探、電法勘探、探底雷達(dá)勘探、層析成像勘探和彈性波測(cè)試勘探，根據(jù)實(shí)地工程項(xiàng)目的不同，來(lái)針對(duì)性選擇勘探方式，以滿(mǎn)足相關(guān)的工程勘探數(shù)據(jù)需求，進(jìn)而推動(dòng)工程項(xiàng)目的科學(xué)化開(kāi)展。

二、工程物探技術(shù)應(yīng)用在巖土工程中的意義

巖土工程是土木工程的重要組成部分，在巖土工程的實(shí)地施工過(guò)程中，最重要的就是對(duì)巖土工程的勘探工作，傳統(tǒng)的巖土工程勘探中，受于相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境因素、勘探設(shè)備精準(zhǔn)度以及相對(duì)較為落后的勘探技術(shù)，使得在巖土工程的勘探工作中難以取得較為精準(zhǔn)的勘探結(jié)果，從而導(dǎo)致了巖土工程施工中的數(shù)據(jù)支撐度不足，為工程開(kāi)展造成了不利影響。隨著我國(guó)工程物探技術(shù)體系的不斷發(fā)展與完善，逐漸應(yīng)用到了巖土工程之中，為巖土工程的勘察工作工作做出了巨大貢獻(xiàn)。在巖土工程勘探工作之中，工程物探技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的勘探技術(shù)體系，輔以現(xiàn)代化的地質(zhì)勘探設(shè)備，進(jìn)而能夠打幅度提升巖土工程勘探中的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，為巖土工程施工開(kāi)展提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持與指導(dǎo)，大幅度提升巖土工程的施工效率和安全系數(shù)，對(duì)于巖土工程的發(fā)展具有重大意義。巖土工程開(kāi)展的基礎(chǔ)就是對(duì)工程地點(diǎn)相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境因素進(jìn)行詳細(xì)的勘察工作，繪制出詳細(xì)的地質(zhì)情況勘察數(shù)據(jù)表，進(jìn)而為巖土工程的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐和施工技術(shù)指導(dǎo)，保證施工安全性，工程物探技術(shù)的充分應(yīng)用為巖土工程的地質(zhì)勘探工作提供了重大的技術(shù)支撐與保證，提升了地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，為巖土工程的施工開(kāi)展安全工作建設(shè)提供了至關(guān)重要的勘探數(shù)據(jù)保證，推動(dòng)了巖土工程的科學(xué)化開(kāi)展。

三、工程物探技術(shù)在巖土工程應(yīng)用中的主要技術(shù)類(lèi)型

工程物探技術(shù)在巖土工程的地質(zhì)勘探工作中，主要的技術(shù)應(yīng)用類(lèi)型有兩個(gè)方面：

工程物探技術(shù)中的地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)是新時(shí)期工程物探技術(shù)應(yīng)用在巖土工程勘探工作之中主要應(yīng)用技術(shù)手段之一，是新時(shí)期對(duì)雷達(dá)技術(shù)的最新應(yīng)用形式。傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘探工作中，主要采用的是管線(xiàn)探測(cè)儀等設(shè)備進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，其工作性能相較于地質(zhì)雷達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，地質(zhì)雷達(dá)通過(guò)發(fā)射機(jī)的發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射出頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0.1ns的超高頻電磁脈沖訊號(hào)，通過(guò)這一超高頻電磁脈沖訊號(hào)對(duì)巖土工程的資質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效探測(cè)，通過(guò)返回的脈沖信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境情況成像，將地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)圖像中詳細(xì)的顯示出來(lái)，為巖土工程的開(kāi)展提供精準(zhǔn)的地質(zhì)環(huán)境勘探結(jié)果，提升巖土工程施工效率。

第二，工程物探技術(shù)中的CT勘探技術(shù)。CT勘探技術(shù)是通過(guò)對(duì)巖土工程地質(zhì)環(huán)境中的地震波進(jìn)行分析，將地震波的分析結(jié)果結(jié)合通過(guò)圖像的形式展示出來(lái)的技術(shù)手段，在CT技術(shù)的應(yīng)用中，通過(guò)CT設(shè)備的地震波激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)的數(shù)據(jù)有效結(jié)合，對(duì)地震波的實(shí)際情況進(jìn)行分析，將地質(zhì)情況的彈性波數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與統(tǒng)計(jì)，然后將巖土工程中的地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)和情況數(shù)據(jù)繪制出來(lái)，為巖土工程的看展提供有效的數(shù)據(jù)幫助，為施工方案提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，推動(dòng)巖土工程項(xiàng)目發(fā)展。

四、工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

工程物探技術(shù)是整體的技術(shù)系統(tǒng)，其在巖土工程之中的應(yīng)用表現(xiàn)在多個(gè)方面的，對(duì)于巖土工程具有重要的應(yīng)用價(jià)值，可以最大程度上提升巖土工程設(shè)計(jì)施工的科學(xué)性，提升巖土工程施工的安全性。

第一，工程物探技術(shù)在巖土工程中對(duì)地質(zhì)界面類(lèi)型劃分的應(yīng)用。這一應(yīng)用主要體現(xiàn)在巖土工程中的地質(zhì)勘探階段，能夠有效將地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行界面劃分。在巖土工程的施工過(guò)程中，不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)于巖土工程施工的影響特別大，巖土工程的初始工作階段就是對(duì)項(xiàng)目地點(diǎn)的地質(zhì)情況進(jìn)行有效的檢測(cè)和分析，進(jìn)而提升巖土工程施工的科學(xué)性，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提升施工效率，地質(zhì)結(jié)構(gòu)根據(jù)地理位置的不同也會(huì)略有差異，但是我國(guó)主要的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層次分為四個(gè)層次，即地殼表層、淺層、中層和深層，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次劃分并不是水平劃分的，而是根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件的不同，地質(zhì)界面層級(jí)的狀況也會(huì)有所變化，因此在巖土工程中，對(duì)于地質(zhì)界面的劃分具有重要意義，是保證巖土工程順利開(kāi)展的必要前提。工程物探技術(shù)的應(yīng)用能夠提升對(duì)于地質(zhì)界面劃分工作的精準(zhǔn)度與速度，進(jìn)而推動(dòng)巖土工程的發(fā)展。

第二，工程物探技術(shù)在巖土工程中對(duì)巖石層形態(tài)結(jié)構(gòu)勘察的應(yīng)用。在巖土工程中，地質(zhì)表層下的巖石層因?yàn)榈叵滤鲃?dòng)以及外力作用的沖擊，會(huì)發(fā)生一定的機(jī)構(gòu)變化，存在一定的巖石褶皺、斷裂以及其他形態(tài)結(jié)構(gòu)，這些特殊條件形成的巖石結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致巖石層的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性降低，如果不能提前的進(jìn)行勘測(cè)，在巖土工程施工中就會(huì)存在一定的施工不穩(wěn)定性，影響巖土工程中的施工安全性。通過(guò)對(duì)工程物探技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)地質(zhì)表層下的巖石層結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的勘探，對(duì)巖石形態(tài)和其他存在的不穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行提前的了解，降低巖土工程施工的安全隱患。工程物探技術(shù)通過(guò)對(duì)地質(zhì)雷達(dá)的充分應(yīng)用，輔以先進(jìn)的勘探設(shè)備，能夠?qū)r土工程中地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行有效的勘探和數(shù)據(jù)分析工作，進(jìn)而提升巖土工程施工的安全性，確保巖土工程施工的科學(xué)性開(kāi)展。在中建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司的某個(gè)巖土工程之中，通過(guò)對(duì)工程物探技術(shù)的地質(zhì)勘探應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目施工地的地質(zhì)環(huán)境中存在巖石堆疊和裂縫現(xiàn)象存在，是由于項(xiàng)目的附近的山脈地形影響，存在很大的不穩(wěn)定性，如果按照常規(guī)施工的話(huà)，會(huì)產(chǎn)生較大的安全隱患，面對(duì)這種情況，單位果斷改變了施工方案，使得巖土工程施工可以順利開(kāi)展，避免施工事故的發(fā)生。

第三，工程物探技術(shù)對(duì)巖土工程的質(zhì)量檢測(cè)工作的應(yīng)用。質(zhì)量檢測(cè)工作是巖土工程進(jìn)行過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，是保證巖土工程施工質(zhì)量的保證，更是整個(gè)巖土工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量保證的重要流程，然而在實(shí)地的巖土工程中，很多施工階段都具有一定的施工隱蔽性，一般的質(zhì)量檢測(cè)工作的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)并不精準(zhǔn)，甚至有些施工階段無(wú)法用常規(guī)的質(zhì)量檢測(cè)方式進(jìn)行檢測(cè)，使得巖土工程的施工質(zhì)量和項(xiàng)目質(zhì)量難以得到有效保證。工程物探技術(shù)能夠有效解決巖土工程中的這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用，結(jié)合工程物探的地震波技術(shù)，進(jìn)而對(duì)巖土工程的隱蔽施工區(qū)域進(jìn)行有效的質(zhì)量檢測(cè)工作，進(jìn)而為整體的巖土工程施工質(zhì)量提供數(shù)據(jù)保障。在中建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司的某個(gè)巖土工程之中，由于該項(xiàng)目地的地質(zhì)環(huán)境狀況比較復(fù)雜，地貌構(gòu)成主要是海積階地和丘陵，在巖土工程的地基施工階段完成后，傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測(cè)工作難以檢測(cè)出地基施工的質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)注，通過(guò)對(duì)工程物探技術(shù)中的地震波技術(shù)應(yīng)用，對(duì)地基情況進(jìn)行了地震波數(shù)據(jù)采集分析，發(fā)現(xiàn)地基中的一個(gè)施工位置的地基深度沒(méi)有達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，影響了整體工程的穩(wěn)定性，施工單位趕緊進(jìn)行了補(bǔ)救工作，提升地基的穩(wěn)定性。通過(guò)工程物探技術(shù)的應(yīng)用，有效避免了巖土工程的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象發(fā)生，提升了巖土工程施工質(zhì)量，避免了施工單位不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

第四，工程物探技術(shù)在巖土工程中參數(shù)勘探工作中的應(yīng)用。巖土工程施工中，要以對(duì)項(xiàng)目地點(diǎn)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)作為施工進(jìn)行的重要指導(dǎo)，傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探所得的數(shù)據(jù)存在一定的不準(zhǔn)確性，使得巖土工程施工中存在一定的突發(fā)事件，影響巖土工程施工的速度。通過(guò)對(duì)工程物探技術(shù)的地質(zhì)勘察應(yīng)用，能夠有效提升數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，為巖土工程施工提供可靠的數(shù)據(jù)參數(shù)指導(dǎo)，避免施工過(guò)程中突發(fā)事件的發(fā)生，降低施工損失的同時(shí)，提升施工安全系數(shù)，保證施工技術(shù)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

五、工程物探技術(shù)應(yīng)用在巖土工程中的前景分析

隨著我國(guó)巖土工程項(xiàng)目的不斷增多，對(duì)于工程物探技術(shù)的應(yīng)用會(huì)愈加頻繁，也會(huì)逐漸的將工程物探技術(shù)普及到巖土工程的施工之中，確保我國(guó)巖土工程項(xiàng)目的發(fā)展與進(jìn)步，工程物探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：

首先，工程物探技術(shù)中地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的精準(zhǔn)地質(zhì)勘探結(jié)果。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是我國(guó)目前大部分與地質(zhì)勘察工作有關(guān)的工程類(lèi)項(xiàng)目經(jīng)常采用的地質(zhì)勘探技術(shù)，通過(guò)對(duì)電磁波的發(fā)射和返回，將地質(zhì)情況用數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的表達(dá)出來(lái)，對(duì)巖土工程的發(fā)展具有重大意義，其精準(zhǔn)的地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)閹r土工程的施工效率提供重要的數(shù)據(jù)支持，更能夠有效提升巖土工程施工的安全系數(shù)，推動(dòng)巖土工程項(xiàng)目發(fā)展。

其次，工程物探技術(shù)中的CT技術(shù)能夠優(yōu)化巖土工程中的數(shù)據(jù)成像的質(zhì)量。巖土工程中，數(shù)據(jù)成像工作是重要的施工開(kāi)展基礎(chǔ)支持，數(shù)據(jù)成像的質(zhì)量高低直接影響了巖土工程施工的效率和質(zhì)量。CT技術(shù)通過(guò)對(duì)地震波的分析，能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)成像的質(zhì)量，提升數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，進(jìn)而推動(dòng)巖土工程施工的質(zhì)量建設(shè)，促進(jìn)巖土工程的發(fā)展。

再次，工程物探技術(shù)中的GIS技術(shù)對(duì)于巖土工程的地質(zhì)信息管理具有重要的推動(dòng)作用。21世紀(jì)是數(shù)字化信息技術(shù)時(shí)代，已經(jīng)滲入到了各個(gè)行業(yè)之中，工程物探技術(shù)通過(guò)對(duì)數(shù)字信息技術(shù)的有效利用，通過(guò)GIS技術(shù)，將各種地質(zhì)信息情況進(jìn)行分類(lèi)管理，建立地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為我國(guó)的巖土工程項(xiàng)目開(kāi)展提供重要的數(shù)據(jù)參考和支持，根據(jù)不同的地質(zhì)情況進(jìn)行施工方案的優(yōu)化和對(duì)比，進(jìn)而幫助巖土工程施工分析出更適合的方案，促進(jìn)巖土工程的科學(xué)化施工。

六、結(jié)論

工程物探技術(shù)是新時(shí)期重要的技術(shù)體系，通過(guò)對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，為巖土工程施工提供重要的數(shù)據(jù)參考，提升巖土工程的施工質(zhì)量以及系數(shù)，推動(dòng)我國(guó)巖土工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王成龍. 工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用及前景[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2017（18）：300-300.

[2]馬海軍. 工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2018，266（20）：114-114.

[3]孔祥睿. 工程物探技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用研究[J]. 世界有色金屬，2017（20）：262-262.

[4]劉永生，劉仁義，馬瑞光. 綜合物探方法在地面塌陷場(chǎng)地勘查中的應(yīng)用[J]. 巖土工程技術(shù)，2018，32（3）.141-142.

[5]郝彬彬，王春紅. 綜合物探技術(shù)在礦山水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]. 煤炭工程，2017，49（3）：47-49.

[6]龔選波，張繼偉，周玉鳳，等. 綜合物探技術(shù)在深圳地鐵16號(hào)線(xiàn)巖溶勘察中的應(yīng)用[J]. 工程勘察，2018，46（7）.169-170.

（作者單位：建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司）