簡議地球物理在巖土工程施工中的應(yīng)用

劉曉光 安琪

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步，物探工程技術(shù)也在不斷的發(fā)展，并且已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用到巖土工程當(dāng)中。目前，工程物探技術(shù)就是對現(xiàn)有的地質(zhì)資料進(jìn)行分析與觀測，并且對觀測結(jié)果計算與分析，從而對測試地點的巖土情況進(jìn)行了解，以此有效解決存在的問題，工程物探技術(shù)很好的解決了巖土工程中的問題，應(yīng)用前景非常廣闊。本文對物探工程在巖土工程中的應(yīng)用進(jìn)行了一定分析與研究，對應(yīng)用前景進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：物探技術(shù)；巖土工程；應(yīng)用

現(xiàn)階段，物探工程技術(shù)已經(jīng)取得了飛速發(fā)展，主要表現(xiàn)在依據(jù)電學(xué)理論、電磁波原理以及彈性波原理等衍生出來的工程物探技術(shù)。物探工程作為新型的、有效地勘測手段已經(jīng)逐漸被巖土工程專業(yè)人員所接受。并對巖土工程中問題的給出了合理的解決辦法，與傳統(tǒng)勘測手法比較，物探技術(shù)不受使用場地、地形的限制，擁有節(jié)約時間、勘測精度高、節(jié)省成本等特點，得到了廣泛應(yīng)用的，對提高巖土工程質(zhì)量有著一定作用。

一、巖土工程與物探工程的關(guān)系

從科學(xué)角度來說，工程物探是一門獨(dú)立學(xué)科，但是在實際勘測過程中，工程物探成為了服務(wù)于巖土工程的綜合技術(shù)。巖土工程師解決巖土問題的時候，就好像醫(yī)生給病患看病差不多，都是通過表面了解情況，對形成原因進(jìn)行初步判斷，合理利用技術(shù)手段進(jìn)行檢查，從而確定檢查結(jié)果。在巖土工程中物探工程師需要解決的問題包括：第一，參數(shù)問題。巖土工程中需要的各種參數(shù)，例如動力參數(shù)、結(jié)構(gòu)自振周期等；第二，界面問題。主要包含判斷巖土的地質(zhì)構(gòu)造與軟結(jié)構(gòu)面、界面劃分以及不好地質(zhì)的界面等；第三，形態(tài)問題。主要包括界面形態(tài)、不明物體形態(tài)、物體深度與位置等。第四，對施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。檢測巖土樁基、增加地基對比效果以及其它方面檢測。每一種技術(shù)都有一定的局限性以及適用性，只有對其足夠的了解才能很好地使用技術(shù)，因此需要巖土工程與物探工程相輔相成，進(jìn)行技術(shù)交流，讓彼此更好的服務(wù)于對方，從而達(dá)到共同進(jìn)步、共同提高的目的。

二、工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

（一）巖土工程檢測中工程物探技術(shù)的應(yīng)用

物探工程技術(shù)在工程檢測方面的作用主要體現(xiàn)對加固地基的效果進(jìn)行評價、對基樁質(zhì)量以及路基密度進(jìn)行質(zhì)量檢測。巖土工程檢測中工程物探技術(shù)的應(yīng)用主要包含以下方面：地質(zhì)雷達(dá)法、瞬態(tài)面波法等。對彈性波動速度以及施工前后的原位測試值進(jìn)行分析與比較。此外，也可以使用電磁波傳遞過程中的速度差異對大壩以及建筑中的裂縫進(jìn)行檢查，并且要掌握裂縫的詳細(xì)情況，針對裂縫是否對工程產(chǎn)生危害進(jìn)行評估，以及評估危險等級，并采取一定的有效措施，以便于保障工程可以安全進(jìn)行，避免出現(xiàn)安全事故。

在檢測工程質(zhì)量的過程中，工程物探技術(shù)也發(fā)揮著一定作用，比較常見的就是可以對樁基形成無損檢測，主要檢測方式包括以下兩種：一是，聲波檢測法；二是動力試樁法。利用彈性傳遞速度的不同對工程質(zhì)量進(jìn)行檢測與判斷。這種檢測方式檢測效率高、檢測工藝簡單，并且檢測的成本也不是很高，因此，適合進(jìn)行大面積檢測，還支持隨機(jī)抽樣，因此獲得了大量的應(yīng)用。

（二）巖土工程勘察中工程物探技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)巖土勘測手段都是采用鉆探，這種檢測方式往往都是以點帶面，因此得到的數(shù)據(jù)總是斷斷續(xù)續(xù)，準(zhǔn)確性也不是很高，但是工程物探技術(shù)得到的地質(zhì)界面就非常連續(xù)，并且不容易發(fā)生漏洞，得到比較精確的結(jié)果。工程物探技術(shù)可以解決傳統(tǒng)勘測手段不能解決的問題，比如說，巖土地下的斷層以及不明物體等。工程物探技術(shù)比傳統(tǒng)勘測技術(shù)的使用場地以及條件都更加寬松，所以使用的限制度也小，還擁有成本低、效率高、精度高的優(yōu)點。可以把工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘測技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用，相互補(bǔ)充，以便于達(dá)到勘測的最佳效果，在勘測市場中擁有很大優(yōu)勢。彈性波技術(shù)可以對界面通過彈性波的傳遞來判斷，一旦出現(xiàn)比較大差異的時候，就能通過彈性波表現(xiàn)出來，所以在巖土工程中被廣泛應(yīng)用。高密度法以及地質(zhì)雷達(dá)法也在巖土工程中得到廣泛應(yīng)用。

三、在巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用前景

工程物探技術(shù)擁有很多獨(dú)特的優(yōu)點，在不損壞勘測對象的前提下就能快速的得到檢測結(jié)果，還有成本比較低以及效率高的特點。因此，應(yīng)用的前景也十分廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程物探技術(shù)也逐漸向高精度、范圍廣、準(zhǔn)確性更高方向發(fā)展，其發(fā)展前景也是非常廣泛的，逐漸被應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害、工程檢測等領(lǐng)域，人們也越來越重視，在不久之后，工程物探技術(shù)的作用將會更大，逐漸變得不可替代。對常見的物探方法前景進(jìn)行簡要分析。

（一）地震波層析成像技術(shù)

地震波層析成像技術(shù)使用的勘測儀器為淺層地震儀，它具有淺層地震儀的特點，一般鉆探能夠達(dá)到的地方地震波層析成像技術(shù)就可以進(jìn)行一定的剖面測試，并且不受地質(zhì)障礙與風(fēng)化層的影響。地震波層析成像技術(shù)探測深度一般情況下，只是受井深與纜線長度的影響，只要這兩方面足夠，地震波層析成像技術(shù)就會擁有一定的深度，地震波層析成像技術(shù)形成的圖比較直觀，并且與地質(zhì)參數(shù)有著一定關(guān)系，可以給工程提供依據(jù)。因此，地震波層析成像技術(shù)是一項非常值得廣泛推廣的新技術(shù)。

（二）隧道地震勘探技術(shù)

隧道地震勘探技術(shù)與其他種類的技術(shù)比較而言，最大的特點就是：探測分辨率高、探測距離遠(yuǎn)、甚少影響施工依據(jù)抗干擾能力比較強(qiáng)。隧道地震勘探技術(shù)作為一種新型的物理勘測方式，主要采取的是深度偏移成像手段，對精度以及準(zhǔn)確性有著很大影響，所以隧道地震勘探技術(shù)的應(yīng)用前景也是非常好的。

隧道地震勘探技術(shù)在實際的運(yùn)用中存在的問題也是比較多的，沒有明確不良地質(zhì)的判斷指標(biāo)是最重要的問題，大部分都是根據(jù)工程人員的經(jīng)驗來作為判斷依據(jù)。目前，也沒有辦法識別與隧道幾乎平行的飽水帶，圓柱體溶洞等，這將成為以后研究的重點。地震勘探技術(shù)解決的問題與實際需要解決的問題還是存在一定差異。因此，就需要地質(zhì)人員學(xué)習(xí)更多的地質(zhì)知識。想要很好的提高地質(zhì)預(yù)測的準(zhǔn)確度，除了提高人員水平之外，也應(yīng)該應(yīng)用多種預(yù)測方式進(jìn)行驗證，從而提高預(yù)測水平。

（三）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用前景還是比較廣闊的，但還是存在一定的局限性，主要表現(xiàn)為兩個方面：一是，探測的深度，在不斷提高地質(zhì)雷達(dá)重量與質(zhì)量的前提下，怎樣提高地質(zhì)雷達(dá)的分辨率與成功率也成為研究重點；二是，地質(zhì)雷達(dá)受到金屬體以及電線的干擾比較大，那么怎樣較好的避免或壓制干擾，真實的反應(yīng)實際情況，也是日后研究的重點。所以需要我們努力把地下介質(zhì)當(dāng)中的電能變?yōu)榈刭|(zhì)的實際情況，因此，需要把地質(zhì) 、雷達(dá)、鉆探有機(jī)的結(jié)合起來，建立一定的探測模型，從而最大限度的提高物探效果。

結(jié)束語：

綜上所述，工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用前景還是比較廣泛的，但是由于地質(zhì)條件、邊界特征等對工程的影響比較大，使得這些物探技術(shù)也存在著局限性，因此采用單一物探技術(shù)很難很好的解決巖土工程中的問題，所以，就需要我們依據(jù)實際的具體情況，來選取最有效的物探工程技術(shù)，從而提高工程物探技術(shù)的質(zhì)量。