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(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，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(huì)對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)和施工工作帶來直接影響。通過對(duì)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(shí)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(cè)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(duì)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(cè)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(shí)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(duì)工程有用的資料,幫助工作人員節(jié)省時(shí)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(cè)是一門獨(dú)立的技術(shù)學(xué)科,在其實(shí)際工程勘測(cè)的技術(shù)運(yùn)用中,主要的是針對(duì)在巖土工程中存在的一些勘測(cè)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(cè)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(duì)施工質(zhì)量起了決定性的作用。同樣對(duì)于我國(guó)巖土建筑工程設(shè)計(jì)和施工規(guī)劃而言,是巖土施工設(shè)計(jì)過程的其中的一項(xiàng)重要的地質(zhì)勘測(cè)測(cè)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(shí)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(jì)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(cè)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(cè)物體內(nèi))不完全可見界面(或探測(cè)目標(biāo))的雷達(dá)定位與探測(cè)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(hào)的無線探地器和雷達(dá),組成控制部分主要包括信號(hào)發(fā)射控制單元、發(fā)射控制天線、接收控制天線與信號(hào)接收控制單元以及信號(hào)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(shí)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(duì)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(dòng)探查探測(cè)技術(shù),該探查技術(shù)主要是根據(jù)探測(cè)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(duì)其進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)的,在具體技術(shù)應(yīng)用中,需要對(duì)本次探測(cè)巖土區(qū)域內(nèi)部施加一定電場(chǎng),利用專門的探測(cè)設(shè)備技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)傳導(dǎo)電流的變化分布與介質(zhì)變化波動(dòng)情況,然后對(duì)探測(cè)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(cè)量出地面表層電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)變化的各種相關(guān)物理信息,計(jì)算控制出精確的優(yōu)質(zhì)地表磁場(chǎng)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(duì)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(cè)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(cè)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(jià)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(duì)巖土工程進(jìn)行檢測(cè)

在對(duì)巖石工程材料進(jìn)行物探檢測(cè)時(shí),通過采用物探檢測(cè)技術(shù)使它可以對(duì)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(cè)試。在對(duì)自動(dòng)剪切機(jī)縱波波速誤差進(jìn)行單孔測(cè)試時(shí),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(cè)試法。在選擇采用微波單孔法對(duì)剪切波形器進(jìn)行射頻測(cè)試時(shí),需要分別滿足以下幾個(gè)條件:①微波測(cè)試時(shí)兩孔之間要盡量保持直線垂直。②測(cè)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(cè)試情況,每個(gè)1～3m區(qū)內(nèi)布置一個(gè)分層測(cè)試站點(diǎn),然后根據(jù)預(yù)先預(yù)計(jì)設(shè)定好的分層情況,自上而下依次進(jìn)行分層測(cè)試。在安全完成本次測(cè)試準(zhǔn)備工作之后,應(yīng)該對(duì)一些主要檢測(cè)點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行充分的測(cè)試,從而可以保證檢測(cè)的質(zhì)量準(zhǔn)確性。

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

在施工過程中偶爾會(huì)出現(xiàn)地表斷裂、巖土倒塌等意外情況,物探技術(shù)可以對(duì)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(duì)危險(xiǎn)的建筑實(shí)施探測(cè)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(xiǎn)情況是否會(huì)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(duì)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(chǎng)檢測(cè)而得出結(jié)論,消除不利的隱患;利用電磁雷達(dá)技術(shù)對(duì)受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確且有效的檢測(cè),相關(guān)的一些檢測(cè)對(duì)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(cè)手段對(duì)于巖土工程施工檢測(cè)意義重大,對(duì)于巖土工程施工檢測(cè)的情況在研究和分析的時(shí)候,就需要我們采用一種科學(xué)的手段,將我們對(duì)于巖土工程施工檢測(cè)的實(shí)踐情況和其他巖土工程的檢測(cè)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(yǔ)

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(cè)效率和探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性上大大提高。通過對(duì)工程物探技術(shù)對(duì)巖土工程的運(yùn)用,例如施工檢測(cè),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(dòng)巖土工程的快速積極的發(fā)展。