張 鵬

（中南勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430074）

現(xiàn)如今工程物探技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，在國家越發(fā)重視巖土勘探工程的背景下，工程物探技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)能夠保證在巖土工程勘探環(huán)節(jié)中，在不損壞勘測(cè)對(duì)象的基礎(chǔ)上就能獲得相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。與傳統(tǒng)巖土工程勘測(cè)技術(shù)相比較而言，工程物探技術(shù)能夠保證勘測(cè)結(jié)果的正確性。工程物探技術(shù)所具備的應(yīng)用效率高以及成本價(jià)格低廉的特征，因此工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用空間不斷擴(kuò)大，為此需要推動(dòng)工程物探技術(shù)的高精度發(fā)展，充分發(fā)揮工程物探技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

1 工程物探技術(shù)及巖土工程

工程物探技術(shù)是我國近年來新型的地質(zhì)研究學(xué)科，在我國的科學(xué)研究中呈現(xiàn)出深層次發(fā)展趨勢(shì)。工程物探技術(shù)主要是利用儀器設(shè)備對(duì)人工物理場(chǎng)的變化情況或是自然物理場(chǎng)的變化情況進(jìn)行勘測(cè)，通過對(duì)地質(zhì)體以及地下巖土層物性進(jìn)行觀測(cè)，幫助工程人員清晰全面了解地質(zhì)體的空間分布情況，有效分析巖土工程中的地質(zhì)問題[1]。

工程物探技術(shù)的應(yīng)用特征為：第一，采取的工程手段方式相對(duì)較多，鉆孔聲波測(cè)試、高密度電法以及室內(nèi)測(cè)試地質(zhì)雷達(dá)等工程手段的靈活應(yīng)用，能夠幫助工程人員在極為復(fù)雜的地質(zhì)條件下，仍舊能夠進(jìn)行精準(zhǔn)性勘察工作，確?？辈旃ぷ魍瓿啥葷M足勘察工作要求。第二，不同類型的工程物探技術(shù)其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及不足也存在一定的差異性，因此在復(fù)雜環(huán)境的適用性也存在一定的差異性，為了能夠充分發(fā)揮工程物探技術(shù)的價(jià)值作用，需要提升巖土工程工作人員的勘察技術(shù)水平，可結(jié)合巖土工程的勘察目的以及勘察目的層物性狀態(tài)選擇工程物探技術(shù)，保證工程勘察工作開展的準(zhǔn)確性。第三，工程物探技術(shù)應(yīng)用前，工程管理人員需開展技術(shù)應(yīng)用前期的實(shí)驗(yàn)工作，對(duì)不同工程物探技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)質(zhì)的工程物探技術(shù)采集方案，確保巖土工程勘探結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。

圖1 巖土工程

2 巖土工程常用的工程物探技術(shù)

（1）地震波層析成像技術(shù)。常見的工程物探技術(shù)就是地震波層析成像技術(shù)，在巖土工程項(xiàng)目施工區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘查過程中，借助地震波層析成像技術(shù)能夠幫助巖土工程的施工企業(yè)對(duì)施工區(qū)域的地表障礙有效清除，幫助施工企業(yè)對(duì)于施工區(qū)域地層中存在的風(fēng)化層進(jìn)行全面性分析，但由于地震波層析成像技術(shù)受到電纜長度以及鉆井深度的影響，因此無法對(duì)施工區(qū)域中深層次的底層情況進(jìn)行全面勘察[2]。在鉆井技術(shù)以及輸電技術(shù)不斷提升的背景下，可有效改善制約地震波層析成像技術(shù)應(yīng)用因素。

（2）電波勘探技術(shù)。巖土工程項(xiàng)目施工角度來看，地質(zhì)內(nèi)部物質(zhì)組成差異性相對(duì)較大，因此地質(zhì)內(nèi)部電磁學(xué)性質(zhì)存在極大的差異性，利用電波勘探技術(shù)能夠?qū)Φ貧?nèi)不同施工區(qū)域的電磁學(xué)性質(zhì)進(jìn)行全面分析處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)巖土工程施工區(qū)域地質(zhì)的有效勘探。在電波勘探技術(shù)的具體應(yīng)用過程中，技術(shù)工作人員需要人跟巖土工程施工區(qū)域地質(zhì)特征不同，選擇適用性更高的電波勘探技術(shù)。

（3）波速測(cè)試技術(shù)。工程物探技術(shù)中的波速測(cè)試技術(shù)主要是利用對(duì)壓縮波以及剪切波在巖土中的傳播速度，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行原位測(cè)定。波速測(cè)試技術(shù)與傳統(tǒng)室內(nèi)測(cè)試技術(shù)相比較而言，波速測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于巖土工程中得到的地質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性更高，不僅能夠?qū)r土工程施工區(qū)域場(chǎng)地土質(zhì)的類型以及建筑場(chǎng)地類別進(jìn)行確定，同時(shí)還能保證巖土工程動(dòng)力學(xué)指標(biāo)參數(shù)測(cè)量的精準(zhǔn)性。

3 巖土工程中工程物探技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）應(yīng)用于巖土工程檢測(cè)中。巖土工程檢測(cè)工作開展過程中應(yīng)用工程物探技術(shù)，能夠幫助巖土工程工作人員發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)過程中存在的問題，可對(duì)地基加固效果質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，為針對(duì)性措施的制定提供參考，保證巖土工程建設(shè)施工的施工質(zhì)量。巖土工程中應(yīng)用工程物探技術(shù)能夠修建建筑體的碾實(shí)密度進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也能對(duì)混凝土構(gòu)件以及基樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，常用的工程物探技術(shù)為瞬態(tài)面波法以及地質(zhì)雷達(dá)法，在巖土工程施工前后檢測(cè)結(jié)果比較應(yīng)用的工程物探技術(shù)為彈性波速度檢測(cè)技術(shù)，通過對(duì)建立彈性波速度、電磁波速度以及原位測(cè)試試驗(yàn)的方式，達(dá)到施工前后檢測(cè)結(jié)果比較的目的，在對(duì)彈性波以及電磁波介質(zhì)傳遞的速度變化進(jìn)行觀察，以觀察結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)巖土工程裂縫情況進(jìn)行全面掌握。

在巖土工程項(xiàng)目施工過程中應(yīng)用工程物探技術(shù)，能夠?qū)r土工程的工程建設(shè)施工質(zhì)量全面掌控。如樁基無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用就是利用動(dòng)力測(cè)樁法以及聲波測(cè)樁法對(duì)巖土工程項(xiàng)目混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢查，樁基無損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)成本低廉性、檢測(cè)速度高效性以及技術(shù)要求水平較低等優(yōu)勢(shì)，讓其能夠在巖土工程內(nèi)大面積檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。

（2）應(yīng)用于巖土工程勘察中?，F(xiàn)如今巖土工程項(xiàng)目勘察過程中常常應(yīng)用的工程技術(shù)就是工程物探技術(shù)。傳統(tǒng)巖土工程常用的勘察技術(shù)為鉆探技術(shù)，但由于鉆探技術(shù)應(yīng)用操作技術(shù)簡(jiǎn)單，檢測(cè)準(zhǔn)確性較低等弊端的限制，給巖土工程項(xiàng)目建設(shè)安全帶來影響，因此需要利用工程物探技術(shù)解除巖土工程傳統(tǒng)勘察技術(shù)中的不足之處，確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確科學(xué)性，確保地質(zhì)界面勘察后的連續(xù)性。如在對(duì)巖土工程中地下不明物體以及洞穴進(jìn)行勘察過程中，傳統(tǒng)勘察技術(shù)是無法對(duì)巖土塊壘內(nèi)不明物體的性質(zhì)、狀態(tài)、形狀以及具體分布情況無法有效確定，而工程物探技術(shù)的應(yīng)用是不會(huì)受到場(chǎng)地以及地質(zhì)條件的制約，利用工程物探技術(shù)進(jìn)行勘察的用時(shí)時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉆探手段，同時(shí)工程物探技術(shù)勘察精確度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)勘察技術(shù)。為了確保建設(shè)工作的抗震設(shè)計(jì)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要利用彈性波技術(shù)開展巖土動(dòng)力測(cè)試以及地震參數(shù)設(shè)計(jì)，繼而得到建筑工程抗震設(shè)計(jì)參與，對(duì)建筑場(chǎng)地的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。

巖土工程勘察環(huán)節(jié)中工程物探技術(shù)的具體應(yīng)用流程如下所示：第一，巖土工程工作人員需先進(jìn)行巖土勘察工作的布置環(huán)節(jié)。以高密度電法為例，巖土工程工作人員需要現(xiàn)在開陽岸區(qū)域開展11條10cm長電極劇剖面的布置工作，四條電極劇剖面與橋軸線共同布置，工作人員需要保證測(cè)線間距被控制在35m～95m范圍之內(nèi)。第二，巖土工程工作人員需要進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證。需要保證鉆孔深度滿足設(shè)計(jì)深度喲求，結(jié)合鉆探表現(xiàn)的巖土完整性，確保巖土大小方面在15m左右。鉆孔工作完成后需要對(duì)鉆孔進(jìn)行技術(shù)保護(hù)，確保鉆孔內(nèi)部的干凈性，為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作的開展提供保障。在進(jìn)行電磁波CT技術(shù)鉆孔測(cè)試期間，需要保證鉆孔孔壁的完整性，確保電磁波CT測(cè)試的準(zhǔn)確性。

（3）應(yīng)用于工程地質(zhì)資料解釋中。對(duì)巖土工程而言，工程地質(zhì)資料解釋的正確性極為重要，可提升巖土工程問題分析的精準(zhǔn)度，同時(shí)也會(huì)對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)方案處理設(shè)計(jì)的有效性造成影響，因此物探工程師需要具備專業(yè)的技術(shù)工程知識(shí)以及豐富的巖土專業(yè)知識(shí)。巖土工程開展過程中是需要對(duì)地層界面有效劃分，彈性波的技術(shù)的應(yīng)用，物探工程師可根據(jù)彈性波在不同巖土土層內(nèi)的傳播速度，繼而對(duì)巖土工程的進(jìn)行地質(zhì)界面劃分。由于地層與地層之間由于力學(xué)性質(zhì)相同因素，導(dǎo)致彈性波在不同地層中出現(xiàn)速度相近的情況，因此存在解釋為同一速度層的可能，針對(duì)這一現(xiàn)象物探工程師需要利用巖土體力學(xué)性質(zhì)的變化情況對(duì)物探資料進(jìn)行分析解釋。

4 巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用前景

對(duì)于巖土工程項(xiàng)目而言，巖土工程建設(shè)質(zhì)量與工程物探技術(shù)的應(yīng)用成效有著極大的關(guān)聯(lián)性，為了實(shí)現(xiàn)工程物探技術(shù)應(yīng)用效用最大化，需要重視工程物探技術(shù)的綜合應(yīng)用。在進(jìn)行巖土工程勘探過程中，工程物探技術(shù)可在不破壞巖土工程施工區(qū)域周邊環(huán)境的前提下，對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行高效的勘探測(cè)量工作，再加上工程物探技術(shù)應(yīng)用成本的低廉性，因此在巖土工程項(xiàng)目建設(shè)施工中得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鉆探技術(shù)與工程物探技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同類型工程物探技術(shù)的融合應(yīng)用，可為巖石工程建設(shè)工作高效開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的促進(jìn)下，工程物探技術(shù)的探測(cè)精確提升以及檢測(cè)范圍擴(kuò)大得到了技術(shù)支持，也因此拓寬了工程物探技術(shù)的應(yīng)用前景，為此工程物探技術(shù)在巖土工程應(yīng)用技術(shù)水平提升期間，巖土工程工作人員可選擇而降地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)以及鉆探技術(shù)相結(jié)合，建立針對(duì)巖土工程項(xiàng)目實(shí)際情況的探測(cè)模型，最大程度提升工程物探技術(shù)的應(yīng)用效果，同時(shí)利用GIS技術(shù)構(gòu)建相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，利用空間信息獲取功能、地理信息技術(shù)等系統(tǒng)功能，提升巖土工程的地質(zhì)信息管理應(yīng)用水平。此外物探工程師可利用先進(jìn)的技術(shù)手段在充分掌握數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)關(guān)系的背景下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。

5 結(jié)語

總而言之，我國巖土工程項(xiàng)目的施工數(shù)量不斷增加，工程物探技術(shù)在巖土工程項(xiàng)目的應(yīng)用取得一定的應(yīng)用成效，不僅能夠解決巖土工程勘察過程中的影響因素，同時(shí)還能提升巖土工程的勘察水平，通過對(duì)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)的有效整合能夠確保巖土工程的施工質(zhì)量，為此需要加強(qiáng)工程物探技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升工程物探技術(shù)在巖土工程項(xiàng)目的應(yīng)用水平。