橫波技術(shù)在工程物探中的應(yīng)用探討

摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，新興建筑物越來(lái)越多，使得城市之中的土地資源變得越來(lái)越珍貴、稀少，為了能夠?qū)⑼恋刭Y源的使用效率提升到最高程度，現(xiàn)代城市之中出現(xiàn)了大量的高層建筑，而在進(jìn)行高層建筑施工建設(shè)的時(shí)候，由于高層建筑物將所有的建筑壓力都放到了一個(gè)較小的建筑地基上，所以高層建筑對(duì)于地基以及地基所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也就有了更為嚴(yán)格的要求。在進(jìn)行高層建筑物地基之下地質(zhì)結(jié)構(gòu)檢查的時(shí)候，需要檢察人員能夠檢查到地下較深處的土層結(jié)構(gòu)，為了能夠達(dá)到這一檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，工作人員往往會(huì)使用橫波探物的檢測(cè)技術(shù)，促進(jìn)檢測(cè)效果的提升。本文主要就橫波技術(shù)在工程物探中的應(yīng)用展開(kāi)了探討。

關(guān)鍵詞：橫波技術(shù)；工程物探；應(yīng)用

1、橫波技術(shù)及其重要性分析

橫波技術(shù)和縱波技術(shù)勘探存在一定的相似性，根據(jù)波的傳播特征，可以分為直達(dá)波、回折波、折射波以及反射波?；卣鄄ㄖ饕峭ㄟ^(guò)時(shí)距曲線來(lái)計(jì)算回折點(diǎn)的速度，通過(guò)對(duì)回折波的推演，可以計(jì)算底層垂直方向的速度結(jié)構(gòu)。在工程探物中，可以提供覆蓋層或者低降速帶的速度，主要應(yīng)用于堅(jiān)硬土層深度及波速測(cè)量。折射波是通過(guò)曲線方程來(lái)計(jì)算深度，其可以為工程探物提供速度參數(shù)。反射波是通過(guò)聲波反射原理，通過(guò)曲線方程來(lái)測(cè)量地表深度?？梢?jiàn)，在工程探物過(guò)程中，主要是采用橫波技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)斷層的測(cè)量。為了保證建筑物能夠具有良好的安全質(zhì)量，往往需要對(duì)建筑物進(jìn)行相應(yīng)的地震性方面的研究。而活動(dòng)斷層勘察以及場(chǎng)地類別的劃分則是地震安全性評(píng)價(jià)工作之中最為重要的內(nèi)容，活動(dòng)斷層勘察一般來(lái)說(shuō)是將活動(dòng)斷層的產(chǎn)狀、活動(dòng)年代以及規(guī)模等等問(wèn)題確定。在場(chǎng)地類別的劃分之中，因?yàn)闄M波速度是場(chǎng)地土軟硬程度評(píng)價(jià)的一個(gè)十分重要的指標(biāo)，同時(shí)也是重大工程烈度小區(qū)劃的基礎(chǔ)，所以其具有較為廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推進(jìn)之下，種種地下資源的需求也在不斷提升，比如說(shuō)煤以及地下水等等。

2、現(xiàn)階段我國(guó)工程物探現(xiàn)狀

各種地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用，需要依據(jù)特定的物理前提，同時(shí)，當(dāng)前地球物理?xiàng)l件，地質(zhì)、和邊界特征等對(duì)測(cè)試結(jié)果有更大的影響力，并且這些方法和技術(shù)也還存在一定的限制條件，與此同時(shí)，一些大中型重點(diǎn)工程之中的地質(zhì)工程問(wèn)題較為復(fù)雜，所以使用一個(gè)單一的地球物理勘查方法，很難找到一個(gè)解決方案比較有效解決地質(zhì)工程問(wèn)題，因此，考慮到綜合物探進(jìn)行探測(cè)，這樣就可以不斷提升物探成果的地質(zhì)解譯精度以及成果分析質(zhì)量，進(jìn)而不斷滿足工程勘察的需要。隨著建筑領(lǐng)域的快速發(fā)展，現(xiàn)代建筑工程在進(jìn)行選址、建設(shè)的時(shí)候，也開(kāi)始地表以下的方向發(fā)展，而地表以下的各方面情況都比較復(fù)雜，在進(jìn)行施工建設(shè)的時(shí)候會(huì)遇到諸多的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土質(zhì)特征，如果對(duì)這些情況處理不慎就會(huì)在很大程度上給建筑物的安全質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的影響，所以在進(jìn)行施工建設(shè)之前就需要施工人員能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，保障施工建設(shè)能夠具有良好的環(huán)境，而現(xiàn)代先進(jìn)的橫波物探技術(shù)也為工程方面的探測(cè)提供了更多的選擇空間。

3、橫波技術(shù)在工程物探中的應(yīng)用

3.1PS測(cè)井技術(shù)

PS測(cè)井技術(shù)是指在測(cè)井的過(guò)程中，采用P波以及S波進(jìn)行測(cè)量，其可以測(cè)定縱波及橫波速度的同時(shí)計(jì)算相關(guān)參數(shù)，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。在工程探物的應(yīng)用中，PS測(cè)井技術(shù)主要分為跨孔以及單孔兩種方式，跨孔的成本相對(duì)較高，因而單孔的應(yīng)用較為廣泛，在實(shí)際檢測(cè)中，主要應(yīng)用檢層法進(jìn)行檢測(cè)，激發(fā)方式采用地面水平敲擊，產(chǎn)生SH波，同時(shí)在檢波器在5個(gè)方向進(jìn)行信號(hào)接收，其主要采用三種方式，第一種是直射線法，通過(guò)直線接收的方式來(lái)完成。第二種是折現(xiàn)法，通過(guò)折現(xiàn)來(lái)進(jìn)行接收；第三種是波前重建法，通過(guò)理論計(jì)算來(lái)完成測(cè)量。在三種測(cè)量方式中，波前重建的方式精度最高。例如在某工程的PS測(cè)井實(shí)際工作中，為了測(cè)量橫波的效果，提升記錄的信噪比，采用雙向敲擊的方式來(lái)獲取記錄，在數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，通過(guò)地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)特征計(jì)算出橫波的震相。采用了橫震波源，降低了縱波的能力，突出橫波的準(zhǔn)確性。而在橫波的計(jì)算中。

3.2地表淺層松散類型沉積物

伴隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口逐漸增加，相應(yīng)的城市整體面積也就越來(lái)越大，而在城市不斷擴(kuò)張之中就難免會(huì)遇到各種各樣的土層結(jié)構(gòu)以及土質(zhì)類型，而淺層松散類型沉積物就是其中的一種，淺層松散類型沉積物這一土層結(jié)構(gòu)的成因比較復(fù)雜，進(jìn)而也就因?yàn)檫@一特點(diǎn)使得人們?cè)谶M(jìn)行研究的時(shí)候，往往也會(huì)帶有一定的難度，通常情況下淺層松散類型沉積物并沒(méi)有結(jié)固成穩(wěn)定的巖石，而是一種在結(jié)構(gòu)上比較松散類型的沉積物，根據(jù)資料顯示，目前有一些高速公路以及建筑物正是建設(shè)在這種沉積物之上的，在這種情況下，就需要施工單位能夠?qū)\層松散類型沉積物進(jìn)行全面的調(diào)查分析，尤其需要分析人員能夠?qū)\層松散類型沉積物的土層分布規(guī)律、整體結(jié)構(gòu)厚度、沉積物的相應(yīng)填埋深度等方面進(jìn)行全面的研究。

然而在傳統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程之中，為了能夠?qū)\層松散類型沉積物各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，施工技術(shù)人員通常會(huì)采用鉆機(jī)鉆孔的方式進(jìn)行實(shí)地研究，并在研究的過(guò)程之中通過(guò)鉆機(jī)采集到地下的土層深處的土質(zhì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)淺層松散類型沉積物的情況進(jìn)行分析，但是在采用這種方式進(jìn)行地地質(zhì)分析的時(shí)候，由于鉆孔的數(shù)量有限，所以只能夠選擇幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)而也就導(dǎo)致最后得出的調(diào)查結(jié)論帶有一定的推理性，并不能夠精準(zhǔn)的反引出建筑地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，而如果在這一地區(qū)進(jìn)行大面積的鉆孔取樣施工，那么無(wú)疑會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，使得施工成本大大增加。所以在這種狀況下，現(xiàn)代很多施工建設(shè)單位開(kāi)始使用新型的橫波物探技術(shù)，通過(guò)這種技術(shù)的使用能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)淺層松散類型沉積物進(jìn)行探測(cè)，并且還能夠依托于現(xiàn)代發(fā)達(dá)的電子科技，將相應(yīng)的分析結(jié)果以電子信息的形式表現(xiàn)出來(lái)，使人們能夠直觀的認(rèn)識(shí)到淺層松散類型沉積物結(jié)構(gòu)的剖面圖，這樣不僅能夠做到快速探測(cè)的要求，還能夠保證探測(cè)結(jié)果的全面、有效，進(jìn)一步提升建筑工程質(zhì)量。

4、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，隨著我國(guó)各類建設(shè)項(xiàng)目的快速發(fā)展，項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地的位置呈多樣化發(fā)展，松散的沉積物層以及PS測(cè)井均呈現(xiàn)較強(qiáng)的復(fù)雜性，采用橫波技術(shù)便于觀察松散沉積物層的分布規(guī)律。本文主要對(duì)橫波技術(shù)在工程探物中的應(yīng)用進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，橫波技術(shù)主要是運(yùn)用聲波的原理，其主要包括直線、折射線及反射線等幾種聲波測(cè)量方式；橫波技術(shù)可應(yīng)用于PS測(cè)井以及松散沉積物層的測(cè)量，且具有較好的勘測(cè)效果。

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（作者單位：中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì)）

作者簡(jiǎn)介：潘杰 ，1987年4月，男，漢族，工程師，研究方向：工程物探，工程勘察。