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摘要:目前,工程物探技术就是对现有的地质资料进行分析与观测,并且对观测结果计算与分析,从而对测试地点的岩土情况进行了解,以此有效解决存在的问题,工程物探技术很好的解决了岩土工程中的问题,应用前景非常广阔。本文对物探工程在岩土工程中的应用进行了一定分析与研究,对应用前景进行了探讨。
关键词:物探技术;岩土工程;应用
前言
最近几十年,工程物探技术的发展可谓是日新月异,相关的科研工作者根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理研发了各种工程物探技术。例如层析成象技术,多波地震映像法、管波探测法等等。这些新的技术已经被应用到各行各业中,而且解决了很多用传统勘查方式无法解决的岩土工程难题。
一、岩土工程与物探工程的关系
从科学角度来说,工程物探是一门独立学科,但是在实际勘测过程中,工程物探成为了服务于岩土工程的综合技术。岩土工程师解决岩土问题的时候,就好像医生给病患看病差不多,都是通过表面了解情况,对形成原因进行初步判断,合理利用技术手段进行检查,从而确定检查结果。在岩土工程中物探工程师需要解决的问题包括:第一,参数问题。岩土工程中需要的各种参数,例如动力参数、结构自振周期等;第二,界面问题。主要包含判断岩土的地质构造与软结构面、界面划分以及不好地质的界面等;第三,形态问题。主要包括界面形态、不明物体形态、物体深度与位置等。第四,对施工质量进行检测。检测岩土桩基、增加地基对比效果以及其它方面检测。每一种技术都有一定的局限性以及适用性,只有对其足够的了解才能很好地使用技术,因此需要岩土工程与物探工程相辅相成,进行技术交流,让彼此更好的服务于对方,从而达到共同进步、共同提高的目的。
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二、工程物探技术在岩土工程中的应用
(一)工程物探技术在岩土工程检测中的应用
工程技术在岩土工程检测方面主要体现在下列几个方面:地基的加固效果评价、大坝或路基的密实度、基桩质量检测。在岩土工程中,地质雷达、瞬态面波法等都属于工程物探的技术应用。要对在施工之前与之后的弹性波速度数据和原位测试试验值进行分析对比。此外,利用电磁波传递速度的差异对大坝以及其他的建筑中是不是有裂缝进行检测也是工程物探技术的一项应用,这项应用可以让人们详细的掌握裂缝的相关情况,对工程裂缝的存在是否会导致其他危害和等级进行评估,及时的采取相对性的措施,保证工程的最终安全,有效的防止事故发生。工程物探技术在工程建设质量控制之中也发挥着巨大的作用,对桩基实现无损检测是最常见的一种作用。这种检测存在两种比较简单的方法:动力试桩法和声波测桩法。对混凝土质量的判断和检测可以通过弹性波不同的传递速度这种办法。这种方法因为其工艺简单、高效率低成本、适合作用于大面积检测、同时支持随机抽样的诸多优点,因此被广泛应用。
(二)工程物探技术在岩土工程勘察中的应用
钻探的手段通常应用在传统的岩土工程勘探之中,这种以点带面的方法往往获得的是断断续续的地质界面,没有很高的准确性,而通过工程物探技术所获得的地质界面就是连续的,这样得来的结果更加精确,不容易出现漏洞。工程物探技术可以用来解决很多传统的勘探手段难以解决的问题。工程物探技术的使用限制很少,不像传统的钻探技术对场地以及实用条件那样严苛,工程物探技术相对更加宽松,效率高、成本低、精度高是工程物探技术的优点。工程物探技术与传统的勘探技术可以一起使用,二者相辅相成,最大化程度的发挥勘探效果。其优势在竞争激烈的勘探市场中可以说是不言而喻的。弹性波技术是利用了弹性波在介质中的传递,但是其在地下有很大的差异性存在,有时是通过弹性波来表达的,所以才会在岩土工程勘察工作中得到广泛的应用。工程物探工作中,电磁波及电法技术是地质雷达和高密度电法的主要代表,被广泛应用。
三、在岩土工程中工程物探技术的应用前景
工程物探技术拥有很多独特的优点,在不损坏勘测对象的前提下就能快速的得到检测结果,还有成本比较低以及效率高的特点。因此,应用的前景也十分广泛。随着科学技术以及计算机技术的不断发展,工程物探技术也逐渐向高精度、范围广、准确性更高方向发展,其发展前景也是非常广泛的,逐渐被应用在地质灾害、工程检测等领域,人们也越来越重视,在不久之后,工程物探技术的作用将会更大,逐渐变得不可替代。对常见的物探方法前景进行简要分析。
(一)地震波层析成像技术
地震波层析成像技术使用的勘测仪器为浅层地震仪,它具有浅层地震仪的特点,一般钻探能够达到的地方地震波层析成像技术就可以进行一定的剖面测试,并且不受地质障碍与风化层的影响。地震波层析成像技术探测深度一般情况下,只是受井深与缆线长度的影响,只要这两方面足够,地震波层析成像技术就会拥有一定的深度,地震波层析成像技术形成的图比较直观,并且与地质参数有着一定关系,可以给工程提供依据。因此,地震波层析成像技术是一项非常值得广泛推广的新技术。
(二)隧道地震勘探技术
隧道地震勘探技术与其他种类的技术比较而言,最大的特点就是:探测分辨率高、探测距离远、甚少影响施工依据抗干扰能力比较强。隧道地震勘探技术作为一种新型的物理勘测方式,主要采取的是深度偏移成像手段,对精度以及准确性有着很大影响,所以隧道地震勘探技术的应用前景也是非常好的。
隧道地震勘探技术在实际的运用中存在的问题也是比较多的,没有明确不良地质的判断指标是最重要的问题,大部分都是根据工程人员的经验来作为判断依据。目前,也没有办法识别与隧道几乎平行的饱水带,圆柱体溶洞等,这将成为以后研究的重点。地震勘探技术解决的问题与实际需要解决的问题还是存在一定差异。因此,就需要地质人员学习更多的地质知识。想要很好的提高地质预测的准确度,除了提高人员水平之外,也应该应用多种预测方式进行验证,从而提高预测水平。
(三)地质雷达技术
地质雷达技术的应用前景还是比较广阔的,但还是存在一定的局限性,主要表现为两个方面:一是,探测的深度,在不断提高地质雷达重量与质量的前提下,怎样提高地质雷达的分辨率与成功率也成为研究重点;二是,地质雷达受到金属体以及电线的干扰比较大,那么怎样较好的避免或压制干扰,真实的反应实际情况,也是日后研究的重点。所以需要我们努力把地下介质当中的电能变为地质的实际情况,因此,需要把地质、雷达、钻探有机的结合起来,建立一定的探测模型,从而最大限度的提高物探效果。
四、结语
综上所述,工程物探技术在岩土工程中的应用前景还是比较广泛的,但是由于地质条件、边界特征等对工程的影响比较大,使得这些物探技术也存在着局限性,因此采用单一物探技术很难很好的解决岩土工程中的问题,所以,就需要我们依据实际的具体情况,来选取最有效的物探工程技术,从而提高工程物探技术的质量。
参考文献
[1]哈连金,王瑞兴.工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].地球,2014(10).
[2]鲁亚楠,孙逢坤.工程物探技术在岩土工程中的应用前景分析[J].地球,2014(7).
[3]林育军.试析工程物探技术在岩土工程中的应用[J].地球,2013(1).
论文作者:刘伟1,李丽2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/29
标签:物探论文; 技术论文; 工程论文; 地质论文; 层析论文; 岩土工程论文; 地震波论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;