对工程物探技术在岩土工程中的应用探讨论文_张力元,李兆禄

对工程物探技术在岩土工程中的应用探讨论文_张力元,李兆禄

青岛海洋地质工程勘察院 山东青岛 266071

摘要: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。越来越多大岩土工程和设计人员采用这种新的勘探和探测手段,相信它的未来前景一定会十分广阔。

关键词:物探技术;岩土工程;应用

1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。

2工程物探技术在岩土工程中的应用

2.1岩土工程检测中工程物探技术的应用

物探工程技术在工程检测方面的作用主要体现对加固地基的效果进行评价、对基桩质量以及路基密度进行质量检测。岩土工程检测中工程物探技术的应用主要包含以下方面:地质雷达法、瞬态面波法等。对弹性波动速度以及施工前后的原位测试值进行分析与比较。此外,也可以使用电磁波传递过程中的速度差异对大坝以及建筑中的裂缝进行检查,并且要掌握裂缝的详细情况,针对裂缝是否对工程产生危害进行评估,以及评估危险等级,并采取一定的有效措施,以便于保障工程可以安全进行,避免出现安全事故。

在检测工程质量的过程中,工程物探技术也发挥着一定作用,比较常见的就是可以对桩基形成无损检测,主要检测方式包括以下两种:一是,声波检测法;二是动力试桩法。利用弹性传递速度的不同对工程质量进行检测与判断。这种检测方式检测效率高、检测工艺简单,并且检测的成本也不是很高,因此,适合进行大面积检测,还支持随机抽样,因此获得了大量的应用。

2.2岩土工程勘察中工程物探技术的应用

传统岩土勘测手段都是采用钻探,这种检测方式往往都是以点带面,因此得到的数据总是断断续续,准确性也不是很高,但是工程物探技术得到的地质界面就非常连续,并且不容易发生漏洞,得到比较精确的结果。工程物探技术可以解决传统勘测手段不能解决的问题,比如说,岩土地下的断层以及不明物体等。工程物探技术比传统勘测技术的使用场地以及条件都更加宽松,所以使用的限制度也小,还拥有成本低、效率高、精度高的优点。可以把工程物探技术与传统勘测技术进行联合使用,相互补充,以便于达到勘测的最佳效果,在勘测市场中拥有很大优势。弹性波技术可以对界面通过弹性波的传递来判断,一旦出现比较大差异的时候,就能通过弹性波表现出来,所以在岩土工程中被广泛应用。高密度法以及地质雷达法也在岩土工程中得到广泛应用。

3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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。

3.1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。

3.2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。

3.3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。

4 结语

工程物探技术经过了多年的发展已日趋成熟,其在岩土工程应用中具有这成本低、精度高等多种优点,在岩土工程中有着十分重要的推广价值。但不同的工程物探方法发展状况不同,应用中也有各自的适用性和局限性,因此在实际工作中应根据工程的具体情况,选择合理科学可行的工程物探方法,认真做好工作前的前期准备工作,并由岩土工程师和物探工程师相互配合,从而更好地完成工程的勘探任务,发挥这一技术在岩土工程中的作用。

参考文献:

[1]高祖有、王玉田、陈亚乾、李小勇:工程物探技术在岩土工程中的应用[期刊论文],地球物理,2009(17)

[2]钟庆华:工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[期刊论文],中国科技信息,2009(18)

[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[期刊论文],中国新技术新产品,2011(23)

[4]杨玉春、刘康和:试析综合物探的意义和作用[期刊论文],西部探矿工程,2005,17(1)

[5]陈新球、彭绪洲:特殊条件下的物探检测及其应用效果[期刊论文],地球物理学进展,2004,19(4).

论文作者:张力元,李兆禄

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/11

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