丁寧寧

河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程、水利工程、道路工程等在全國各地迅速展開。近幾年，尤以住宅建設(shè)工程更是百姓們關(guān)注的焦點(diǎn)。由于科技的發(fā)展，在建筑工程中使用了多種物理勘探方法以保證工程的質(zhì)量。

1）唐山市位于華北板塊東部，由于受太平洋板塊的俯沖作用，形成了由一系列相互平行的NNE——NE向斷裂組成的唐山斷裂帶。另外唐山市也是我國巖溶塌陷比較嚴(yán)重的地區(qū)之一，再加上采空區(qū)塌陷，第四系淺層地下水漏斗的形成，造成市區(qū)的地質(zhì)情況復(fù)雜。萬丈高樓，基礎(chǔ)為本。如果高層建筑的地基沒有處理好，將會(huì)埋下嚴(yán)重的隱患，造成極大的危害。本工程首先是對唐山市市郊某高層住宅小區(qū)進(jìn)行的地質(zhì)勘察，此次勘察的目的是：初步查明該工程場地覆蓋層的厚度和基巖的起伏形態(tài)，探明隱伏斷層構(gòu)造的位置，可能存在的規(guī)模大小及空間展布情況，還有對該地基淺層土（空）洞情況的探測。淺層地震法是利用人工激發(fā)的地震波在彈性介質(zhì)不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律，研究與巖土工程有關(guān)的地質(zhì)、構(gòu)造、巖土體的物理力學(xué)特性，并對工程場地與人工建筑物的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種地球物理勘探方法。它是通過測量地震波在地下介質(zhì)中的傳播速度的方法來達(dá)到探測目的的。由于不同類型巖(土)具有不同的彈性特征如速度、密度等，當(dāng)?shù)卣鸩ㄍㄟ^巖層(土層)分界面時(shí)，將產(chǎn)生反射、折射，并且有縱波、橫波和面波等之分，這些不同類型的波具有不同的傳播速度、途徑、頻率和強(qiáng)度，用儀器和計(jì)算機(jī)可以記錄、分析各種波的傳播時(shí)間和波形特征，從而實(shí)現(xiàn)不同地層層面的劃分。由于本工程遠(yuǎn)離市區(qū)，地勢相對較低，巖層含水量大，有利于反射波的激發(fā)與傳播。在本次勘探工程的具體實(shí)施中，采用道間距為1m，偏移距為18m，炮間距為3m，24道接受，4層覆蓋的觀測系統(tǒng)。采用18磅重錘敲擊作為激發(fā)震源，其優(yōu)點(diǎn)是安全、方便、廉價(jià)、有效。雖然單次擊發(fā)能量較小，但多次激發(fā)可使有效信號(hào)增強(qiáng)，有利于垂直疊加。最終根據(jù)物探勘察數(shù)據(jù)計(jì)算得出的結(jié)果和鉆探結(jié)果相比較，吻合性好，解釋可靠。由于地震波場十分復(fù)雜，除了有反射波以外，還有沿地面?zhèn)鞑サ牡貪L波、聲波、面波、折射波。特別是在近炮點(diǎn)處，直達(dá)波、聲波、面波和淺層反射波混在一起，反射波無法拾取。因此，深度10m以內(nèi)或5m內(nèi)可稱為淺層地震反射法的盲區(qū)?？臻g尺寸小于10m的土洞難以發(fā)現(xiàn)。所以，該地基淺層土（空）洞的任探測務(wù)采用的是地質(zhì)雷達(dá)法。地質(zhì)雷達(dá)法在該地基以土（空）洞作為探測目標(biāo)過程中，體現(xiàn)出極強(qiáng)的優(yōu)勢。因?yàn)橥粒眨┒磁c周圍的土壤具有明顯不同的介電性質(zhì)。土（空）洞如保存完好且未被地下水充盈時(shí)，表現(xiàn)為高電阻率特征；反之則表現(xiàn)為低電阻率特征。當(dāng)土（空）洞塌陷后，在洞內(nèi)形成破碎、疏松的堆積物，與圍巖的導(dǎo)電和介電性質(zhì)同樣具有差異。另外，地質(zhì)雷達(dá)的探測深度受地表電阻率的影響很大，當(dāng)?shù)乇砀稍飼r(shí)，100MHz的工作天線的有效探測深度為10m；當(dāng)?shù)乇沓睗駮r(shí)，探測深度只有5m，甚至更小。因此，地質(zhì)雷達(dá)是適宜探測埋藏淺（一般小于10m）、規(guī)模?。ㄒ话阈∮?m）的土洞，這也正符合本次勘探任務(wù)的要求結(jié)果，在本次勘探過程中，地質(zhì)雷達(dá)以其精度高、效率高、成本低、成果直觀的特點(diǎn)，順利地完成了對地基地層10m以內(nèi)、直徑小于3m的土（空）洞的探測。同時(shí)提供了連續(xù)的平面和剖面形態(tài)的資料圖件，對土洞的分布范圍、埋深、大小及連通情況一目了然，對該工程的設(shè)計(jì)和施工起到了科學(xué)的指導(dǎo)作用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。

2）在本次工程進(jìn)行過程中和竣工后的工程質(zhì)量檢測也是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。其中的混凝土工程質(zhì)量檢測又是重中之重。對于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量情況的確認(rèn)，就必須采用局部破損或非破損的方法進(jìn)行檢測，而對于絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)來說，破損試驗(yàn)是不允許的。這樣一來，非破損測性試驗(yàn)就顯得很重要。而混凝土雷達(dá)作為一種先進(jìn)的無損檢測設(shè)備，它具有高精度的分辨率、檢測速度快、操作簡便等特點(diǎn)，為本工程的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測提供了一種可行的檢測手段。

在這次工程施工過程中和竣工后，通過使用混凝土雷達(dá)，主要對樓體內(nèi)外墻中混凝土芯柱的澆筑質(zhì)量及混凝土內(nèi)鋼筋配置情況作以確認(rèn)。在檢測空心砌塊部位時(shí)，更是發(fā)揮了雷達(dá)精、準(zhǔn)、快的特點(diǎn)，對于該灌實(shí)混凝土的部位是否灌實(shí)、該植入鋼筋的部位是否植入等都作了精確的檢測，為工程的質(zhì)量提供了科學(xué)的保障。

盡管雷達(dá)對混凝土的檢測有那么多優(yōu)點(diǎn)，但在某些項(xiàng)目上的精度還不夠，如對鋼筋直徑的檢測，目前還沒有達(dá)到毫米級(jí)。也就是說在雷達(dá)圖像上看，基本不能區(qū)分8mm和10mm直徑的鋼筋。雖然雷達(dá)有著這樣的不足，但在實(shí)際應(yīng)用中還是首選。

當(dāng)然，在高層建筑地基勘察工程中和混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測中還有其它方法，如勘察地層10m以下，直徑大于3m的溶洞，也有用高密度電法的；探測混凝土內(nèi)部鋼筋直徑的就得用鋼筋探測儀等。

總之，在高層建筑地基勘察工程中和混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測中，淺層地震法和地質(zhì)雷達(dá)法是應(yīng)用最普遍的兩種物探方法。

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