昆明骏泽岩土工程有限公司
摘要：近些年来，随着科学技术的不断进步，工程物探技术也得到了快速发展，其在岩土工程中的运用也越来越加普遍，对于岩土工程问题的解决和结果准确性的提升起到了重要作用。本文就在介绍几种常用工程物探技术的基础上，对其在岩土工程中的有效运用进行了探索，以促进岩土工程的良好发展。
关键词：工程物探技术；岩土工程；有效运用
工程物探技术是利用地质的某方面物理性质，通过专业的仪器和设备来获得相应的探测数据，并根据数据的变化情况和详细分析，来确定地质实际情况的一种技术，对于保证地质探测结果的准确性有着重要作用，有效解决了岩土工程中遇到的各种各样问题。本文就围绕工程物探技术展开介绍，并分析了其在岩土工程中的有效运用。
一、常用的几种工程物探技术概述
（一）地震波CT技术
在地球内部介质中，不同条件的地质地震波存在着各向异性，根据此特点，地震波CT技术借助地震波射线手段来对地质体进行透视，然后根据地震波走时和能量变化的特点，通过计算机处理反演得到的观测数据，从而得到被测区域内地质体的内部结构图像。
在地震波CT技术的实际应用中，通常将被检测的隧道断面分为若干个网格单元，然后采用打靶法，根据震源位置和接收点位置的关系，得到射线的射角，并根据震源传递的路径得到接收点数据，记录其所穿过的单元以及单个网格单元中穿过的射线数目。以某隧道勘察为例，为保证勘察的准确性，设计了6条地震波CT探测剖面，具体如图1所示。
地震波CT技术在隧道勘察中主要适用于地质的构造、岩体、土体分别界限以及力学性质等。
图2：地质雷达探测原理示意图
地质雷达的优点在于携带轻便、抗干扰性强、分别率高，但是，地质雷达探测的分辨率、深度等也会受到很多方面影响，比如设备参数、被测岩土层的物理性质等，所以，在实际使用过程中，还要根据实际情况选择适合的地质雷达。
（三）瞬变电磁法
瞬变电磁法是近些年兴起的一种探测技术，是电法勘查的一个分支，其技术原理是利用阶跃波或其它脉冲电流场源来使土地产生的过渡过程场，然后在断电瞬间使土地中形成涡旋交变电磁场，最后对此感应磁场衰减特性进行测定，分析其与时间变化之间的关系，得到被测土质的详细情况。
在此方法中，采用的阶跃脉冲包括各种频率高低不同的谐波，所以可以同时实现不同勘察深度地质信息的采集，同时，谐波还具有较高的穿透能力，能够深入到高阻层地质中，其分辨率相对较高，地质因素给其造成的干扰较小，能够得到较为清晰直观的图像，具有较高的探测效率。
瞬变电磁法测量装置主要包括发射回线和接受回线两部分，工作过程分为发射、电磁感应和接受三个环节。其中，发射回线自身电流变化过程中产生的磁场为一次磁场，一次磁场在地质体内激发产生的感应电流与感应磁场分别为二次电流和二次磁场，接受回线接受的是二次磁场信号，其内包含着地质体的相关信息，根据接受到的信号分析和反演，就能够得到被测地质体的详细情况，
（四）瑞雷波法
瑞雷波法勘探实质上是根据瑞雷面波传播的频散特性，利用人工震源激发产生多种频率成分的瑞雷面波，寻找出波速随频率的变化关系，从而最终确定出地表岩土的瑞雷波速度随场点坐标（x，y）的变化关系。
瑞雷波法主要包括稳态和瞬态两种，其中瞬态瑞雷波法是当前隧道勘察中常用的，而稳态瑞雷波法由于设备的笨重和成本的高昂，已经非常少见，瞬态瑞雷波法的优点在于分别率高、操作方便简单。
瞬态瑞雷波法是瑞雷波的激发是通过锤击或炸药震源来实现的，然后在地面上用两个或以上的垂直速度检波器接受相应信号，根据波场的频散特性，进而得到瑞雷波传播速度，利用专门的软件进行正演和反演分析，从而得到被测对象具体图像。
在利用瞬态瑞雷波法时，要保证激发能量大小能够与隧道勘察的深度相符合，合理布置两个检波器之间的距离，如果勘察过程中发生面波干扰现象，则需要在此激发点进行3-5次的重复探测，叠加重复信号，取其平均值，从而有效降低干扰信号造成的不良影响；如果有反射波、折射波等问题，则可以通过滤波的方法进行压制。
二、工程物探技术在岩土工程中的有效运用
工程物探技术在岩土工程中的运用主要体现在两方面，一是岩土工程检测中的运用，二是岩土工程勘察中的运用，具体应用内容如下：
（一）在岩土工程检测中的运用
岩土工程检测中工程物探技术主要被应用于检测地基的加固质量、路基的处理质量、水利工程堤坝的压实密度以及混凝土构件、基桩的施工质量等方面。以桩基的无损检测为例，常用的工程物探技术有声波测试和动力测试两种，利用弹性声波在混凝土中传递的速度变化情况，来判断桩基是否有缺陷、桩基的长度与形状是否符合设计要求等，且具有检测成本低、检测速度快、能够用于大量目标的检测，是当前岩土工程检测中应用较为广泛的技术[3]。
（二）在岩土工程勘察中的运用
工程物探技术的特点之一是通过测量连续的、加密后的位置点的资料，可以得到一个完整的、连续的地质界面信息图，有效避免了传统钻探技术以点代面勘察中漏判、错判等弊端，能够较为准确的分析出地下的洞穴、断层、破碎地带等的位置、特征、形态和埋藏深度等信息，对于岩土工程勘察结果准确性的提高发挥了重要作用，
在岩土工程勘察中，应用最为广泛的工程物探技术是弹性波技术，其基本原理是不同介质弹性波传递有着各自的特征，通过弹性波的变化能够准确判定地下物体的界面情况。
另外，工程物探技术应用于岩土工程勘察中，还具有勘察效率快、投入成本低、结果精确度高以及受场地、地形等影响小的优点。
结语
综上所述，工程物探技术的发展越来越快，各种物探技术也越来越加成熟，在探测效率和探测结果准确性上都有了很大提高，对于岩土工程的发展起着积极作用。工程物探技术在岩土工程中的运用主要体现在检测和勘察两方面，在具体应用中，需要根据岩土工程的实际需求，综合考虑各方面内容，选择最为合适的工程物探技术，促进岩土工程的进步。
参考文献：
[1]李江昌.工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].技术与市场，2015，05：72-73.
[2]钟庆华.工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].中国科技信息，2009，18：54-55+57.
[3]王秀丽，赵振军，张敬东.浅谈工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].中国新技术新产品，2011，23：58.
论文作者:吴方伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/12/1
标签：物探论文; 技术论文; 岩土工程论文; 工程论文; 地质论文; 地震波论文; 岩土论文; 《基层建设》2015年17期论文;