摘要:物探技术随着计算机技术及重工业的发展不断提高,现已被广泛应用到岩土工程勘探当中。本文结合岩土工程与物探工程之间及在岩土工程中的技术应用进行全面分析,研究物探技术在岩土工程中的应用前景。
关键词:工程;物探技术;岩土工程
引言
在目前的工程物探勘探中采用的物探技术,主要根据电学理论、电磁波原理以及弹性波原理等衍生出的工程物探技术,对矿物金属探测、岩层结构调查等具有较大作用。物探工程作为一种新型有效的勘测手段能够帮助岩土工程专业人员合理解决问题,探测范围全面,采集信息丰富,同时还能节约时间、提高勘测精度、节省成本等。
1岩土工程与物探工程关系概述
岩土工程与物探工程的关系从科学的角度而言,两者都是独立的学科,在岩土工程勘探过程中,物探工程能够全面服务岩土工程各个层面。能够有效帮助工程师解决岩土工程勘探中出现的问题,提高岩土勘探效率和精确度,通过表面上的了解,对形成此问题的原因进行初步判断,并且合理利用此技术手段进行检查,从而确定检查结果。在岩土工程勘探中,工程师需要解决的问题一共有以下几种,首先要解决岩土勘探的参数问题,在勘探中需要结合各类参数进行工作,比如岩土层的动力、结构自振周期。然后是界面问题,判断出岩土地质结构和软硬质地、界面划分。再然后是对施工现场进行检测。检测的范围包括岩土桩基、地基比对效果及其余部分。由于每个技术都有一定局限性,因此只有充分了解物探技术和岩土工程勘测特性及方向后才能使用,务必使两者相辅相成,从而达到共同进步、提高的目的。
2工程物探技术在岩土工程中的应用
2.1物探技术能够检测岩土
物探工程技术再岩土检测中的作用主要体现在对地基的加固效果进行评价,对桩基质量和路基密度质量进行检测。岩土工程检测主要包含以下几个方面。首先是地质雷达法、瞬态面波法等技术。如果岩土工程对弹性波动速度或者施工前后的原位测试值有一定要求,那么可以采用上述两种方式进行检测。同时也可以采用电磁波传递中存在的速度差异对水利大坝、建筑等质量裂缝进行检测,从而掌握裂缝位置和宽度,确定补救方案,以此保障工程安全性,提高施工质量。
当然,在物探工程质量检测当中,其技术在某些方面会出现超常发挥,比如能够对建筑桩基进行无损检测。检测时能够采用超声波或者动力试桩方式进行,利用弹性波传递速度出现的延时性对不同工程质量进行检测和判断。这两种无损检测方式不仅在检测的效率上比较高,检测工艺简单,并且成本不贵,适用于大面积的检测中,因此备广泛应用与水利工程或超高层建筑的质量检测中,提高工程质量,节约成本。
2.2勘测中的应用
在物探工程技术被用于岩土工程前,传统的岩土勘测手段通常采用钻探,检测的方式以点盖面,所获得的数据准确性不高。但采用物探工程技术所检测到的各类数据则非常具有连续性,不容易发生漏洞,精确度高。同时还能够解决传统勘探技术中无解决的问题,比如岩土中常见的断层或不明物体。且此技术勘测期间所使用的空间和勘测条件都比较宽松,限制较小,成本低、效率高、精确度高等优势。但物探技术也存在不足之处,因此在岩土勘探中可以将传统勘测技术与物探工程技术结合的方式进行,能够将勘测效果达到最佳。用物探技术中的弹性波呈现最终结果,在高密度法和地质雷达的岩土工程中也被广泛应用。
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3岩土工程发展中物探技术的应用前景
物探工程技术以其独特的优势在不损害岩土结构的前提下进行各项数据问题的检查工作,提高检测时间和效率。因此其发展前景也十分广泛,并被逐渐应用到地质灾害、工程检测等领域当中,成为不可替代的技术方式。
3.1地震波层析成像
所谓地震波层析成像技术就是采用物探工程中的勘测仪器组合成简单的地震检测仪器,此设备具有浅层地震仪器的特点,在岩土钻探过程中能够将弹性波发射到需要勘测岩层中,然后将所勘测的岩土情况以图像的方式反应到地面进行一定的剖面测试,这样不会让探测受到地质障碍与岩层风化的影响。在物探中,弹性波受到岩井深度和缆线长度的影响,同时地震波层析成像技术具备一定的深度,反射到地面上的岩土图像比较直观,且与地质各项真实参数具有一定关系,为工程提供有效依据。因此,此技术非常值得被广泛推广。
3.2隧道地震勘探
在铁路和高速路的建设当中,由于国内地理条件的影响,山林遍布。因此,隧道是道路建设中必不可缺的部分,在隧道建造过程中,首先要对山体进行勘测。因此隧道地震勘探技术最大的优势就是提高探测分辨率、探测的距离较远、抗干扰能力强等。此技术原理是依靠物探的深度偏移成像手段,大大提高探测精度和准确性,因此该技术被广泛应用到道路建造过程当中。但是隧道地震勘探技术在实际使用当中仍然存在诸多问题,首先是没有明确不良地质的判断指标,多数工程技术人员在勘探过程中主要是依靠自身的经验作为判断参数准确性的依据。但是受到建造技术和地质条件的影响,在地震识别与隧道平行饱水带、圆柱体溶洞这些地方的岩土层无法准确勘探出来,因此工程技术人员需要解决上述特殊地质中的勘探问题。在实践中不断补充学习到相关的地质知识,从而很好提高地质预测出探测数据的准确性,以此提高人员的综合素质。同时还要采用多种预测方式对所探测到的图像数据进行验证,以此提高预测的水准,提高工程探测效率的同时节约物探工程成本。
3.3地质雷达作用
地质雷达技术的应用是最近几年兴起的,这是由于国内地震频发,地质脉络薄弱,尤其是以汶川为主的震源处,急需此技术提前勘察附近山脉是否存在地震情况。地质雷达技术的勘探前景比较广阔,但在实际过程中存在一定的局限性,首先是勘探岩土的深度,在不断提高的质雷达重量和质量的前提下,如何提高地质雷达的分辨率和成功率也能成为研究的重点。因此地震处的地质雷达主要勘探作用就是提前预测出地震的发生时间和震源深度、等级,能够有效保证公共财产和人身安全。其次是由于地质雷达受到金属体和电线干扰比较大,在勘探中如何避免外部压制和干扰,真实的反应出岩土情况,这也是技术提高的重点方向。因此工程技术人员将地下介质中的电能转化为地质岩层的真实参数、数据,再结合地质、雷达、钻探等技术相结合,构建一套完善、准确性高的探测模型,从而最大限度提高探测效果。
结语
岩土工程中采用物探工程技术,应该结合不同的勘探目的和岩层特性选择适合的技术方式,在实践过程中,不断改良勘探技术,以此提高岩土勘探的准确性和成像性,将各项参数直观呈现在技术人员面前,便于技术人员判断。
参考文献
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论文作者:覃初俭1,蓝常斌2
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/4
标签:物探论文; 技术论文; 岩土论文; 岩土工程论文; 地质论文; 工程论文; 岩层论文; 《基层建设》2017年3期论文;