浅论岩土工程中工程物探技术的应用陈颉

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年第9期   作者:陈颉
[导读] 工程物探技术是工程勘察的一个重要组成部分,随着国民经济的飞速发展,信息技术的不断进步,工程物探技术已经被越来越广泛的应用于各大工程项目中了。
        摘要:工程物探技术是工程勘察的一个重要组成部分,随着国民经济的飞速发展,信息技术的不断进步,工程物探技术已经被越来越广泛的应用于各大工程项目中了。在原地球物理勘探前提下发展的工程物探,以往一直服务于工程地质与水文地质。现阶段在岩土工程中,工程物探已经成为了不可缺少的关键勘察工具,其具有成本低、服务面广、信息量大以及周期短的优势,其地位、作用无疑是不可缺少的。下面本文将重点分析工程物探技术在岩土工程中的应用,以期能为相关业界人士提供一些有价值的参考。
        关键词:工程物探;岩土工程;应用研究
       
       
        前言:当前在岩土工程中已经广泛应用了工程物探技术,其主要勘探岩土工程地质环境与地质条件中的各种因素。工程物探技术可以进一步提升岩土工程建设质量与勘察水平。通过科学的物探技术,有效收集了岩土工程中的相关数据信息与地质资料,结合这些数据信息与地质资料,岩土工程规划人员可以对岩土工程中的设计和规划工作进行科学合理的开展,不仅能降低各类因素的影响,还能保证岩土工程设计的有效性,为岩土工程的社会效益与经济效益的切实有效提升奠定基础。
        1工程物探设备与技术方法
        1.1工程物探设备
        一个国家的科学发展高度一定意义上取决于工程设备仪器的精密程度,改革开放前,我国的物探设备相对来说是非常简陋的。近二十年来,我们通过不断的学习与钻研,随着经济及科学水平的飞速发展,涌现出了大量的高性能的国产物探设备,它们在数据采集记录和处理分析等技术环节都有了突破性的飞跃,如今我们这些国产设备的性能已经和国外的那些进口仪器的精密程度不相上下,为接下来物探技术未来的发展打下夯实的基础。
        1.2浅层地震法
        结合地下介质的波阻抗差异,浅层地震法主要是通过对纵波勘探这种人工地震探测方法的运用。其不仅能查找构造追索断层,还能对岩土体的物理力学原理及岩土工程有关地质进行研究,测定各种覆盖层的百度,明确基岩埋深起伏情况。
        1.3瑞利面波法
        结合地下介质的物性差异,瑞利面波法主要是通过对面波勘探这种人工地震探测方法的运用。其原理为密度变化时出现的频散情况会在各种介质传播中遇到,在频散曲线上出现异常,速度会突然发生变化,衰减慢、能量大就是这种方法的主要特点。
        1.4地质雷达
        结合地下介质的电性差异,地质雷达勘探核心是对地下异常体通过运用电磁波来检测的方法,探测深度与分辨率在天线中心频率的不同下也会出现一些变化。对于基础处理的地下异物、质量监理以及开采下地洞室时,可以使用此方法进行测深。
        1.5高密度电法与瞬变电磁法
        在物探调查滑坡、岩溶、采空区等灾害以及针对物探找水、管线调查时,可以采取此类方法,人工供电测量场的分布,运用地下介质的电性差异,可以集合测深法与剖面法两种方法测量,此方式信息量大,施工效率较高。使用瞬变电磁法对地质体的规模、形态以及电性进行判断是最好的选择,它工作效率较高,体积相对较小。
        1.6工程测井与工程CT
        作为地下物探方法,利用钻孔主要是将各种传感器安置在孔内,以此来对各种物理信息进行接收采集,进而对岩石的物理参数与孔壁的地质特征进行推断。我们最常用的方法为流量测井、放射性测井、电磁波测井、声波测井以及电测井。而在获取大量信息的基础上,工程CT可以通过各种处理与运算,应用在物理探测资料处理上。


        2岩土工程中工程物探技术的应用
        2.1岩土工程勘察
        岩土工程中使用最广泛的就是钻探技术,尽管其促进了勘察工作效率的提升,但仍具有一定的局限性。钻探技术在实际工作中,只是对地质情况进行某一点测量,并在对该区域整体情况予以判定时以此数据作为依据。采用这种方法当地质界面处于连续状态时,并不会影响后续施工,但若地质界面未处于连续状态,就会有一些差异性存在于勘探结果中。这种传统的技术手段在工程物探技术出现后予以了有效替代,通过连续加密测点处理,为工程地质界面的连续性进行了有效保证。另外,其还可以对地下分布形态、埋深以及不明物体、断层等情况进行有效勘探,得到的结果准确性较高,这是传统勘察技术无法比拟的。作为岩土工程勘察中一项应用效率最高的技术,弹性波技术主要是通过对弹性波在各种介质传播差别的运用,在对地质界面予以勘察时,它以运动学和动力学为前提,一旦有差异性存在于地层中,弹性波就会出现波动,以此来对地层情况进行准确传达。
        2.2岩土工程检测
        首先,测试孔要保持垂直。其次,结合实际地质分层情况,相关工作人员应每隔1至3米布置一个测点,随后自上而下结合预先设定好的情况开展测试。最后,传感器在测试剪切波时要固定在测试孔内的一定深度下,并沿木板纵轴打击其两端,详细记录极性相反的两组剪切波波速。待测试工作完成后,要充分测试一些检测点,保证检测的准确性。由于其属于调频弹性纵波,所以在测试声波波速过程中,为了保证岩层中声波的传播性,就必须仔细测试这种声波,有效控制测试的仪器,选择正确的测试方法,从而保证岩土工程中对声波波速以及剪切波测试的有效性,进一步指导岩土工程施工的顺利开展。
        2.3岩土工程质量控制
        岩土工程管理中实施质量控制是至关重要的,在此项工作实际开展过程中,通过对工程物探技术的应用,可以提供相关依据促进岩土工程质量控制工作的开展,规避施工中存在的事故,保证岩土工程施工质量。将物探技术应用在岩土工程质量控制中,既能采用大面积检测方法,还可以采用抽样调查方法。通过岩土工程质量控制中有效应用物探技术,可以对岩土工程施工质量予以了极大的保证,比如,可采用低应变检测技术在岩土工程桩基检测过程中,有效控制桩基施工质量,这对于桩基施工中基桩缺陷的及时发现是非常有利的。
        3提高工程物探应用质量的措施
        首先,结合岩土工程的实际需求,对工程物探方法予以科学合理的选择,通常需要对施工现场自然环境、地质条件等因素的充分考虑,选择勘探效果好且具有的工程物探技术,提高勘探结果的可靠性与准确性,保证勘探结果可以对岩土工程需求予以有效满足。其次,对工程物探方法进行综合使用,为了对岩土工程勘探质量进行有效提升,在获取岩土工程资料过程中,若一种勘探方法无法做到,可结合多种物探方法进行,详细分析对比勘探结果,以此来保证获取资料信息的有效性。然后,在使用工程物探技术过程中,应对剖面进行科学的设置,使其经过工程中已知的钻孔点位,进而切实有效的提升工程物探技术的应用质量。最后,将物探技术应用在岩土工程中,需要对地质调查进行科学的展开,将地质理论与工程物探结果相结合,为相关人员综合对比分析提供便利,规避安全隐患,保证岩土工程施工技术与设计的有效性。
        结束语:
        总而言之,工程物探技术在现阶段来看有较为广阔的发展前景,虽然现阶段技术水平较高,但还存在较大的进步空间,有待进一步完善。因此,新时期必须对工程物探技术的内容予以不断丰富,抓住科学技术发展优势,从而保证施工各环节的顺利开展,对岩土工程施工质量予以切实有效的提升。
        参考文献:
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        [4]南坤.刍议工程物探检测方法技术应用及展望[J].城市建筑,2016(33):390.
        [5]孔祥睿.工程物探技术在岩土工程勘察中的应用研究[J].世界有色金属,2017(20):262+264.
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