尤 江，張 斌

（中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，四川 成都 610000）

現(xiàn)階段，城市基礎(chǔ)建設(shè)體系日益完善。在城市建設(shè)施工中，為提高城市建設(shè)施工質(zhì)量及水平，通常要選擇科學(xué)的施工技術(shù)，對城市建設(shè)施工現(xiàn)場展開工程物探，制定可行性較強的城市建設(shè)方案。工程物探的原理是地球物理。利用工程物探技術(shù)，從比較全面的角度上勘探城市工程地質(zhì)及水文情況，詳細(xì)記錄勘探所得的相關(guān)數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)資料，為城市建設(shè)施工方案的制定提供數(shù)據(jù)支持。隨著物探技術(shù)的更新與發(fā)展，城市建設(shè)施工中已經(jīng)將工程物探技術(shù)作為重點施工內(nèi)容。重視城市建設(shè)中的工程物探技術(shù)，可提高施工方案制定的科學(xué)性，保障城市建設(shè)施工質(zhì)量及效率。從此種角度來看，本研究現(xiàn)實價值顯著。

1 工程物探技術(shù)的優(yōu)勢及方法

1.1 工程物探技術(shù)及優(yōu)勢

物探，全稱是地球物理勘探。物探技術(shù)作為探測手段，是分析探測地質(zhì)對象及其周圍介質(zhì)的物理差異。借助物探儀器，對地下介質(zhì)土體相關(guān)信息獲取，通過深入分析獲取區(qū)域的地質(zhì)特點，及時發(fā)現(xiàn)地下異?，F(xiàn)象，并且提出應(yīng)對方案。將工程物探技術(shù)應(yīng)用于城市建設(shè)中有比較顯著的優(yōu)勢，工程物探可提高城市規(guī)劃的科學(xué)性，為城市建設(shè)方案的制定提供參考。在地質(zhì)勘探中，工程物探技術(shù)能夠提高地下地質(zhì)的勘探能力，對于工程地質(zhì)勘探的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而且，在工程物探技術(shù)下，可使城市建設(shè)工程方案更加合理，保障城市建設(shè)施工的質(zhì)量及安全，對于提高城市建設(shè)水平有重要的作用。

1.2 工程物探技術(shù)的方法

在科學(xué)技術(shù)的不斷更新下，多種工程物探技術(shù)得到優(yōu)化。在城市建設(shè)期間，采用先進的工程物探技術(shù)，能夠精準(zhǔn)判斷地質(zhì)類型，對于提高施工質(zhì)量有重要作用。常見的工程物探技術(shù)方法如下：

其一，地震波法。該方法的原理是地震波，通過對地震波特性的利用，發(fā)揮散射作用。在頻率改變的情況下，傳播相速度也會發(fā)生變化，可將地下介質(zhì)特性有效反映出來。

其二，高密度電阻法。此種方法是通過對高密度電阻設(shè)施的利用，將導(dǎo)電條件較差的巖土結(jié)構(gòu)作為基本載體，向地面放電，對地下放電電廠的分布進行觀測，獲取地下介質(zhì)土體信息。

其三，電磁瞬變法。該方法的技術(shù)原理是感應(yīng)類地球物理探測技術(shù)，以電磁波傳播時間域為主。在能力驅(qū)動下，導(dǎo)電介質(zhì)會發(fā)生電子階躍，對電磁渦流產(chǎn)生激發(fā)作用，可通過對電磁渦流的觀測，實現(xiàn)對地下介質(zhì)信息的獲取。

2 城市建設(shè)實踐中的工程物探技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 工程物探技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造探查定位中的應(yīng)用

城市建設(shè)是城市化進程加快的體現(xiàn)，工程物探技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于城市建設(shè)實踐中。通常來說，城市建設(shè)與規(guī)劃的關(guān)鍵問題是遠(yuǎn)離地震帶。而遠(yuǎn)離地震帶的基礎(chǔ)和前提是明確城市建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況。因而在城市建設(shè)過程中，要采用科學(xué)的物探技術(shù)，探查地質(zhì)構(gòu)造。高密度電阻率、瞬變電磁和淺層地震勘探等技術(shù)，是城市建設(shè)中地質(zhì)構(gòu)造探查常用的技術(shù)。在地學(xué)科研者的不懈努力下，重大地質(zhì)構(gòu)造帶已經(jīng)在區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖中清晰地勾勒出來。不過，因經(jīng)費和技術(shù)等因素的影響，不少構(gòu)造帶在勾勒時，多以當(dāng)時工作人員的經(jīng)驗及資料為主。此種現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致勾勒位置與實際位置存在差異。在構(gòu)造區(qū)域分析中，此種差異對分析結(jié)果的影響不大。但是在城市建設(shè)中，則會產(chǎn)生較大的影響。舉例來說，某城市規(guī)劃建設(shè)火電發(fā)電廠時，位置初步規(guī)劃在小島。探查小島地質(zhì)構(gòu)造后，發(fā)現(xiàn)島周圍有較大斷裂帶。從區(qū)域構(gòu)造圖中來看，斷裂帶被標(biāo)識在小島對岸。出于安全考慮，技術(shù)人員對區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)資料進行搜集，采用淺層地震與高密度電阻率聯(lián)合的方式勘探，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷裂帶位置在島中央。由此可見，將工程物探技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造探查中，可有效保障城市建設(shè)的安全性。

2.2 工程物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

城市建設(shè)期間，地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生。地質(zhì)災(zāi)害可由自然因素形成，也可由人為因素造成。泥石流、滑坡等都是常見類型，是破壞環(huán)境、威脅財產(chǎn)生命安全的地質(zhì)現(xiàn)象。在城市建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中，淺層地震、地質(zhì)雷達和高密度電阻率技術(shù)，都能夠取得較好的勘測效果。城市規(guī)劃負(fù)責(zé)人在制定規(guī)劃方案時，重視對地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查，可有效實現(xiàn)對災(zāi)害的防范。物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的邊坡調(diào)查中，效果比較顯著。舉例來說，香港作為我國特別行政區(qū)，因地理位置的關(guān)系，城市內(nèi)有較多的邊坡。海邊、邊坡周圍的建筑物較多。香港始終關(guān)注城市建設(shè)中的地質(zhì)災(zāi)害問題，每年都會投入大量資金，將工程物探技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計，與實施工程物探技術(shù)前相比，香港實施工程物探技術(shù)后地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失至少降低10%。此外，邊坡失穩(wěn)會增加滑坡概率。邊坡失穩(wěn)前，采用工程物探技術(shù)探查是十分有必要的。應(yīng)用工程物探技術(shù)前，要對巖土層劃分情況、裂縫情況進行分析，合理確定滑坡的性質(zhì)，做好護坡?lián)跬磷鳂I(yè)。使用物探技術(shù)時要盡量控制鉆孔，避免對支護體結(jié)構(gòu)造成破壞。

2.3 工程物探技術(shù)在不良地質(zhì)體探測中的應(yīng)用

現(xiàn)代城市建設(shè)中，存在較多不良地質(zhì)問題，包括空洞、軟化體和巖溶等。不良地質(zhì)會影響城市建設(shè)施工的整體質(zhì)量，增加施工難度。巖溶是常見不良地質(zhì)。在灰?guī)r區(qū)，巖溶是常見地質(zhì)現(xiàn)象，在城市建設(shè)中需要采用工程物探技術(shù)，對巖溶進行科學(xué)的探查?；诠こ涛锾郊夹g(shù)，合理規(guī)劃城市建設(shè)地址，使城市建設(shè)規(guī)避巖溶區(qū)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，某市在城市建設(shè)期間，未應(yīng)用工程物探技術(shù)，將小區(qū)建設(shè)在巖溶發(fā)育區(qū)域。小區(qū)建設(shè)不到2 年就發(fā)生地面塌陷，造成較大的財產(chǎn)損失。針對此種現(xiàn)象，在城市建設(shè)不良地質(zhì)體進行探測時，可加強對工程物探技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)鉆探方法，在不良地質(zhì)體探測方面的效果并不顯著。主要是巖溶并沒有典型的發(fā)育規(guī)律，形態(tài)無固定規(guī)則，鉆探可能有誤差。工程物探技術(shù)的勘探范圍比較廣泛，且能夠連續(xù)勘探。地質(zhì)雷達、瞬變電磁及高密度電阻率等勘探技術(shù)，在不良地質(zhì)探測中的應(yīng)用效果均較好。以高密度電阻率技術(shù)來說，與表層電阻率相比，基巖電阻率更高。若基巖中的巖溶處于發(fā)育狀態(tài)時，電阻率降低幅度較大。

2.4 工程物探技術(shù)在地下管線探測中的應(yīng)用

在城市化進程中，地下管線是維持生產(chǎn)生活的重要基礎(chǔ)，是提高城市建設(shè)水平的關(guān)鍵要素。我國不少城市從20 世紀(jì)末開始，就已經(jīng)認(rèn)識到地下管線的重要性，展開了對地下管線的普查。目前，我國各城市為提高城市建設(shè)質(zhì)量，為城市發(fā)展提供充足的技術(shù)空間，始終定期測量地下管線。城市不同，其建設(shè)規(guī)劃的內(nèi)容及重點也存在差異。在此種情況下，不同建設(shè)地塊的地下管線數(shù)據(jù)信息有差異，并不能夠統(tǒng)一滿足施工要求。城市建設(shè)負(fù)責(zé)人在對城市建設(shè)工程規(guī)劃時，要通過對工程物探技術(shù)的利用，將施工區(qū)域內(nèi)地下管線分布情況探測清楚，為城市建設(shè)工程施工的安全性奠定基礎(chǔ)。如圖1 所示，是工程物探技術(shù)探測地下管線的示意圖。借助物探技術(shù)，可全面了解城市建設(shè)工程地下管線的布設(shè)情況。不同城市建設(shè)施工場地內(nèi)，地下管線的布設(shè)不同，所應(yīng)用的工程物探技術(shù)也不同。金屬管線探測儀，是常見的城市建設(shè)地下管線探測技術(shù)。除此之外，高密度電阻率法、地質(zhì)雷達法等也是重要的地下管線探測技術(shù)，在地下管線探測中能夠取得較好的探測效果。

圖 1 工程物探技術(shù)探測地下管線

2.5 工程物探技術(shù)在地下構(gòu)筑物探測中的應(yīng)用

在城市居住與交通壓力增大的情況下，地下建筑數(shù)量不斷增多。城市建設(shè)期間，就不可避免地會遇到地下建筑物。地下車庫、防空洞等都是常見的地下建筑物類型。在城市建設(shè)過程中，不少地下構(gòu)筑物的資料不夠完善，會影響規(guī)劃方案的科學(xué)性與合理性。為保障城市建設(shè)的質(zhì)量，務(wù)必要全面梳理地下構(gòu)筑物的相關(guān)信息，包括構(gòu)筑物的深度、地理位置等，制定合理的構(gòu)筑物保護方案。通常來說，要結(jié)合地下構(gòu)筑物的性質(zhì)及施工實際情況，選擇物探技術(shù)對構(gòu)筑物進行探測。瑞雷面波、地質(zhì)雷達和高密度電阻率等，都是常用的探測技術(shù)。舉例來說，在應(yīng)用高密度電阻率技術(shù)對地下防空洞進行探測時，若發(fā)現(xiàn)探測區(qū)域出現(xiàn)異常的低阻現(xiàn)象，且低阻頻率比較規(guī)則，提示區(qū)域內(nèi)有兩條防空洞。低阻現(xiàn)象的原因，是防空洞的建設(shè)時間相對較長，有不少區(qū)段存在滲水現(xiàn)象。

2.6 工程物探技術(shù)在地下水勘探中的應(yīng)用

城市建設(shè)中，工程物探技術(shù)在地下水勘探中也有比較廣泛的應(yīng)用。與南方相比，我國北方地區(qū)的氣候環(huán)境相對干燥，部分區(qū)域缺水現(xiàn)象嚴(yán)重。而城市建設(shè)規(guī)劃過程中，較低的水資源水位，會影響城市建設(shè)施工質(zhì)量。針對此種現(xiàn)象，可加強工程物探技術(shù)在地下水勘探中的應(yīng)用。如圖2 所示，是工程勘探技術(shù)勘探地下水的示意圖。對地下水進行勘探時，施工人員要通過對工程物探技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)地質(zhì)狀況的判斷。在此基礎(chǔ)上，掌握施工區(qū)域內(nèi)的巖石構(gòu)成，評估巖脈走向情況。詳細(xì)分析施工區(qū)域內(nèi)的巖脈后，施工人員就可推斷出水源位置，及時找到水資源，解決城市建設(shè)期間可能會面臨的水資源短缺問題。除此之外，施工人員可通過對聲波探測技術(shù)的利用，對地下水深度、位置等進行探測，詳細(xì)記錄探測結(jié)果，確定最佳的施工位置，從根本上保障城市建設(shè)工程施工的安全性。

圖 2 工程物探技術(shù)勘探地下水

3 結(jié)語

現(xiàn)代化城市建設(shè)時，為保障城市建設(shè)的質(zhì)量，工程物探技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)工程項目施工中。工程物探技術(shù)，是將先進的技術(shù)手段作為基礎(chǔ)，可探測出施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)和地形情況。根據(jù)所探測的地質(zhì)結(jié)果，能夠為城市建設(shè)施工方案的合理制定，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。在城市建設(shè)中應(yīng)用工程物探技術(shù)，可保障城市建設(shè)工程的施工安全性。文章在分析工程物探技術(shù)優(yōu)勢及方法的基礎(chǔ)上，分別從地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、不良地質(zhì)體、地下管線、地下構(gòu)筑物、地下水、文物及場外放射等方面，分析工程物探技術(shù)在城市建設(shè)實踐中的具體應(yīng)用。期望在本次相關(guān)內(nèi)容的探討下，能夠為日后提高工程物探技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用水平提供建議。