淺談工程物探技術(shù)在土木工程中的實際應用

胡全

中國地震局地球物理勘探中心 河南 鄭州 450002

正文：

1.物探技術(shù)實際應用的過程中應注意到的問題

物探是工程地質(zhì)勘察工作進行的過程中，應使用到的一項重要措施。物探技術(shù)有很多種，可以在各種深度上完成勘探工作，一般會在大面積勘探中得到應用，勘探流程及勘探結(jié)果展現(xiàn)出三維立體特征。如果能夠科學合理的應用物探技術(shù)，可以促使地質(zhì)勘探的控制水平得到大幅度提升，促使鉆孔的科學合理性得到大幅度提升。并且可以對測量結(jié)果的精準性做出一定保證，為后續(xù)工程項目設計工作的順利開展提供一定信息數(shù)據(jù)支持。

在使用一種物探技術(shù)難以完成工程地質(zhì)勘查工作的情況下，就應當適當?shù)氖褂闷渌锾郊夹g(shù)，開展綜合性物探，憑借電法、彈性波探測以及磁法等物探技術(shù)，從不同物理性質(zhì)及測試角度上開展綜合性物探工作，通過排除法間接開展地質(zhì)解釋工作過程中，有可能難以得出精準的測量結(jié)果。因此當在各種類型物探技術(shù)中進行選擇的時候，應當切實依據(jù)地層物性特征及勘探深度要求，還應當聯(lián)系當?shù)氐匦渭案蓴_因素，科學合理的在各種類型物探技術(shù)中進行選擇，以此為基礎對勘察結(jié)果的精準性做出一定保證。

作為鉆探的前期工作，依據(jù)物探測量點數(shù)多以及信息量大的特征，使用面積性或者透視性等探測方法，去對地下異常點形成清晰的認識，切實依據(jù)物探異常性、物性區(qū)分以及界面位置來布置鉆孔，在此背景之下自然是可以明確的找尋出鉆孔所在位置、深度以及數(shù)量。

針對物探結(jié)果以及異常點，依據(jù)地質(zhì)測繪報告和現(xiàn)有的鉆孔資料做出相應的判斷，并且還可以通過實際測量獲取到探測對象的各項參數(shù)指標，促使地質(zhì)勘探結(jié)果的精準性得到大幅度提升。

2.土木工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域中存在的問題

2.1 工程地質(zhì)勘察水平相對較低

依據(jù)相關(guān)調(diào)查工作得到的結(jié)果可以了解到的是，某些勘察單位提供的地質(zhì)勘察報告質(zhì)量不是很高，甚至勘察報告中得出的各項參數(shù)精準性不強。比方說，某些地質(zhì)勘察報告中前去土工試驗指標，除此之外也沒有對施工現(xiàn)場地質(zhì)情況做出明確的評價，也沒有給出科學合理的工程地質(zhì)處理方案。某些勘查報告中不需要顯示出的內(nèi)容卻顯示出來，需要顯示出的內(nèi)容卻沒有顯示出來，數(shù)據(jù)表格的占比相對較低，文字表述較多。之所以會形成這樣的問題，其實是為了設計人員順利的開展工作，僅僅認為提供承載力指標代表的就是完成地質(zhì)勘察工作。

2.2 勘查方法的科學合理性不強

以往一段時間中，某些單位開展地質(zhì)勘察工作的過程中，會通過靜荷載實驗確定土層承載力，但是依據(jù)實踐結(jié)果可以了解到的是，這種做法實際上是錯誤的。壓裂深淺不同的兩側(cè)土層壓力實際上是完全不一樣的，那么在實際工作的過程中，將哪一側(cè)的壓力數(shù)值當成是地基承載力指標，卻沒有做出明確的規(guī)定。除去上文中所說的問題之外，壓裂兩側(cè)土層并不可以嗲表壓力數(shù)值就是豎直方向地基的承載力。

2.3 現(xiàn)場鉆探領(lǐng)域中存在的問題

在我國工程地質(zhì)勘察行業(yè)改革深化水平不斷提升的背景之下，技術(shù)和實際工作逐漸分離開來，勘察單位中保有的勘察設備數(shù)量呈現(xiàn)出一種逐漸減少的趨勢，以往單位中的鉆探設備都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗接秀@探設備。因此在簽訂下來勘察合同之后，就會到市場中找尋個體鉆探設備，即便是某些單位中擁有一定數(shù)量的鉆探設備，但是因為地質(zhì)勘察的工期相對來說比較短，短時間內(nèi)想要完成外業(yè)工作，肯定是需要找尋個體鉆探設備來趕工期。在市場中個體鉆探設備數(shù)量逐漸增多的背景之下，因為個體鉆探設備管理力度不高，因此某些個體鉆探設備擁有者僅僅是到施工現(xiàn)場中簽訂安全責任書并開展教書交底工作，甚至在沒有開展技術(shù)交底工作的情況下就大規(guī)模的開展施工工作。個體鉆探設備的勞務費相對比較低，但是鉆探設備操作人員的工資水平卻不斷提升，因此鉆探的成本呈現(xiàn)出一種大幅度提升的態(tài)勢。個體鉆探設備擁有者實際工作的過程中，如果想要獲取到充足的經(jīng)濟效益，就不會規(guī)范化的開展鉆探工作，只有違規(guī)操作才可以獲取到充足的經(jīng)濟效益。因此也就難以對施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果的精準性做出保證，甚至還會對土木工程項目整體性質(zhì)量造成一定影響。

3.工程物探技術(shù)在土木工程中的具體應用

3.1 地震波層析成像技術(shù)

地震波層析成像技術(shù)實際應用的過程中，主要使用到的是淺層地震儀，所以在地質(zhì)勘察工作進行的過程中，可以將地震儀的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來。地震波層析成像技術(shù)實際應用的過程中，不會遭受到地表障礙物及風化層等因素的影響，在開展地質(zhì)鉆探工作的背景之下，完成剖面測試工作。地震波層次成像技術(shù)剖面測試技術(shù)實際應用的過程中，會遭受到電纜及井深等因素的影響，在電纜長度越大、井深越大的情況下，地震波層析成像技術(shù)的剖面的深度自然也就越大。地震波層析成像技術(shù)實際應用的過程中，展現(xiàn)出的優(yōu)勢在于成圖清晰度比較高，直觀性比較強，測量結(jié)果不需要經(jīng)過處理就可以直接得到應用，因此這一技術(shù)措施逐漸在土木工程中得到較為廣泛的應用，淺層地震儀如圖1所示。

圖1 淺層地震儀

3.2 地質(zhì)雷達

地質(zhì)雷達技術(shù)實際應用的過程中展現(xiàn)出的優(yōu)勢比較明顯，但是卻存在一定局限性，具體會在兩個方面上有所體現(xiàn)。首先是在探測深度上，在地質(zhì)雷達發(fā)射的電磁波頻率逐漸提升的背景之下，電磁波在地表下介質(zhì)中的衰減速度就會逐漸提升，因此在探測距離比較短的情況下，分辨率也比較低。所以在不提升地質(zhì)雷達體積以及重量的背景之下，怎樣才可以促使地質(zhì)雷達的發(fā)射功率和分辨率得到一定程度的提升，是各個領(lǐng)域中相關(guān)工作人員應當充分重視的問題。其次，地質(zhì)雷達實際應用的過程中，容易遭受到勘察現(xiàn)場中金屬物體以及電線等物體的影響，怎樣才可以在地質(zhì)雷達技術(shù)實際應用的過程中，將各個因素對勘察結(jié)果的影響控制在最小范圍內(nèi)，是一個值得深入分析的問題。地質(zhì)雷達技術(shù)本身作為一種物探技術(shù)措施，其實也具備多解性以及目標方向精準性不強這一缺陷。所以地質(zhì)雷達技術(shù)實際應用的過程中，想要將地下介質(zhì)的電性轉(zhuǎn)換為實際地質(zhì)情況，就應當將地質(zhì)、鉆探以及探地雷達的勘探結(jié)果整合起來，構(gòu)建出地質(zhì)-地球物理模型，才可以對地下地質(zhì)實際情況形成清晰的認識，從而也就可以對地質(zhì)勘察結(jié)果的精準性做出一定保證。地質(zhì)雷達如圖2所示。

圖2 地質(zhì)雷達

結(jié)語：在本文中首先介紹工程物探技術(shù)實際應用的過程中應遵循的原則，而后詳細分析以往土木工程地質(zhì)勘探工作進行的過程中存在的問題，最終介紹物探技術(shù)在土木工程中的應用，希望可以在日后土木工程地質(zhì)勘探工作進行的過程中，能夠科學合理的應用工程物探技術(shù)，將工程物探技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，從而也就可以對地質(zhì)勘查結(jié)果的精準性做出一定保證，為后續(xù)各項施工工作的順利開展做出保證，從而也就可以在我國構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展型社會的過程中起到一定促進成性作用。