巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用

1、巖土工程中工程物探技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)述了工程物探技術(shù)的發(fā)展歷程，分析了物探技術(shù)在工程勘探與檢測(cè)中的應(yīng) 用特點(diǎn)，并總結(jié)了工程物探技術(shù)在應(yīng)用中的注意事項(xiàng)，指出工程物探技術(shù)具有勘 察精度高、費(fèi)用少、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)簽：工程物探技術(shù)；巖土工程；應(yīng)用勘探成果的質(zhì)量好壞在于開(kāi)展工程物探工作之前是否做好前期的實(shí)驗(yàn)工作， 有沒(méi)有認(rèn)真的做好對(duì)比研究，對(duì)物探方法的選取是否恰當(dāng)，采集裝置的選擇是否 最優(yōu)等，工程物探成果和物探技術(shù)能夠很好地用于巖土工程專(zhuān)業(yè)，需要進(jìn)行鉆探、 原位測(cè)試、實(shí)驗(yàn)成果驗(yàn)證對(duì)比，建立相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，而后進(jìn)行一系列的定量分 析及推斷解釋。1工程物探技術(shù)的發(fā)展物探專(zhuān)業(yè)近20年里的發(fā)展主要集中于彈性波理論、

2、電磁波理論以及電學(xué)原 理，相應(yīng)帶來(lái)了各種工程物探技術(shù)。這些新技術(shù)解決了許許多多以前沒(méi)有被傳統(tǒng) 技術(shù)解決的巖土工程技術(shù)難題，現(xiàn)在這些新技術(shù)在各行各業(yè)的工程建設(shè)項(xiàng)目都已 被廣泛的應(yīng)用。工程物探深受巖土工程及設(shè)計(jì)人員的喜愛(ài)，新技術(shù)展現(xiàn)出有效的 勘探新技術(shù)及檢測(cè)手段是被巖土工程設(shè)計(jì)人員所接受的重要優(yōu)點(diǎn)。但是各種不同 的工程物探方法是否有效取決于它對(duì)探測(cè)對(duì)象是否具有適用性，解決問(wèn)題可靠性 要想越大那么就要要求物性條件的適用性也要越強(qiáng)，因而必須將多種工程物探技 術(shù)共同使用，相互補(bǔ)充驗(yàn)證，才可有效的解決某些巖土工程存在的復(fù)雜的技術(shù)難 題。很多工程物探技術(shù)于20年里發(fā)展的速度及到達(dá)的高度幾近不同。在巖土工 程

3、勘察、巖土工程治理及工程質(zhì)量檢測(cè)方面的廣泛雁用都是由于彈性波理論發(fā)展 而來(lái)的綿薄勘探技術(shù)、多波地震映像技術(shù)、淺層地震反射波及折射波、彈性波測(cè) 井技術(shù)和彈性波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等在巖土工程專(zhuān)業(yè)方面的發(fā)展。2 巖土工程中物探技術(shù)的應(yīng)用2.1在工程檢測(cè)中的應(yīng)用巖土工程檢測(cè)方面主要是利用工程物探技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的，主要是對(duì)地基加固 效果進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)大壩的碾壓密實(shí)度檢測(cè)，對(duì)路基的密實(shí)度檢測(cè)，對(duì)混凝土 構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)基樁質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)。進(jìn)行檢測(cè)主要方法是利用瞬態(tài)面波法、 地質(zhì)雷達(dá)和彈性波速度測(cè)井的方法進(jìn)行檢測(cè)，主要利用的是彈性波速度和電磁波 速度以及原位測(cè)試試驗(yàn)值和密度之間建立的關(guān)系，并通過(guò)施工前后的檢測(cè)結(jié)果

4、進(jìn) 行對(duì)比分析的方法。此外大壩及建構(gòu)筑物等等的混凝土構(gòu)件的裂縫檢測(cè)是通過(guò)在 彈性波和電磁波于介質(zhì)中傳遞速度變化進(jìn)行檢測(cè)的，裂縫的狀況和相關(guān)的參數(shù)被 探測(cè)人員掌握可以作出有效的補(bǔ)救措施及判斷出對(duì)建構(gòu)筑物有多大的危害并及 時(shí)補(bǔ)救，除此之外，混凝土路面、瀝青路面、墊層的厚度等也可以被檢測(cè)出來(lái)。建設(shè)工程施工質(zhì)量控制方面應(yīng)用最廣泛的工程物探技術(shù)是樁基無(wú)損檢測(cè)技 術(shù)手段。測(cè)樁手段被分為兩種，分別是動(dòng)力測(cè)樁和聲波測(cè)樁，兩種測(cè)樁方法都是 根據(jù)彈性波傳遞的速度變化對(duì)混凝土的質(zhì)量、樁身的缺陷以及位置、樁的形狀以 及施工長(zhǎng)度進(jìn)行判斷的，這種方法有許多的優(yōu)點(diǎn)，例如成本較低、速度快、能夠 大面積的檢測(cè)，并且還可以采用隨

5、機(jī)抽樣的方法，這種方法現(xiàn)已流行于國(guó)內(nèi)外。2.2在工程勘探中的應(yīng)用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)最大的不同點(diǎn)就是能夠有效地解決傳統(tǒng)鉆探手 段劃分地質(zhì)界面以點(diǎn)帶面的方式帶來(lái)的劃分不準(zhǔn)確及紙漏的缺點(diǎn)，利用連續(xù)加密 的測(cè)點(diǎn)能夠獲得連續(xù)的地質(zhì)界面資料，比傳統(tǒng)的技術(shù)更能夠有效解決諸多的巖土 工程問(wèn)題，例如可以清晰地勘測(cè)到地下不明物體、洞穴、滑動(dòng)面、軟弱結(jié)構(gòu)面和 斷層及破碎帶分布的形態(tài)特征和深度位置等問(wèn)題。另外工程物探技術(shù)在場(chǎng)地使 用、地形條件方面比傳統(tǒng)的技術(shù)受到的限制要小，在時(shí)間費(fèi)用等方面也更加節(jié)約， 勘探精度也大大提高了。在激烈的勘察市場(chǎng)中要想更勝一籌就要對(duì)傳統(tǒng)的勘探手 段和工程物探技術(shù)合理的選擇并相互結(jié)合加

6、以利用。在眾多的工程物探技術(shù)中，彈性波技術(shù)在巖土工程勘察工作中發(fā)展的最為快 速，最為廣泛。彈性波技術(shù)是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)面對(duì)地下物體的分界面表現(xiàn)出 的異常來(lái)判斷，因?yàn)閺椥圆夹g(shù)的傳播特點(diǎn)與介質(zhì)有關(guān)，往往通過(guò)異常位置來(lái)推 斷地下物體的分界面。動(dòng)剪切模量、剪切波速、動(dòng)泊松比等參數(shù)可以通過(guò)彈性波 速度測(cè)井技術(shù)和場(chǎng)地時(shí)常微動(dòng)測(cè)試得到，建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)、建設(shè)場(chǎng)地和地基地 震效應(yīng)所需要的評(píng)價(jià)參數(shù)也是采用彈性波速度測(cè)井技術(shù)獲得的巖土動(dòng)力參數(shù)和 設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)。建筑場(chǎng)地的類(lèi)別也要依靠這些參數(shù)來(lái)劃分，也是地震作用和結(jié) 構(gòu)抗震驗(yàn)算的重要依據(jù)。3對(duì)工程物探技術(shù)的細(xì)節(jié)應(yīng)用分析對(duì)工程物探數(shù)據(jù)的野外采集在工程物探工作中是

7、很關(guān)鍵的，但是對(duì)于探物工 程師來(lái)說(shuō)，對(duì)野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)的分析、處理、解譯得到工程地質(zhì)資料卻 更為重要。巖土工程師對(duì)巖土工程問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、處理方案選擇，關(guān)系到 工程的安全，受到解釋成果是否正確的影響。這就嚴(yán)格要求物探工程師不僅對(duì)本 專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有深厚的了解還要有非常豐富的巖土工程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。以彈性波勘探方法為例對(duì)工程物探資料進(jìn)行分析和解釋。分離和壓制妨礙分 辨有效的干擾波被作為勘探方法的首要任務(wù)，留取可以有效解決某一特定工程問(wèn) 題的有效彈性波。從理論上講這一問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是 實(shí)際上在分離和壓制方面是有一定限度的，而干擾波是永遠(yuǎn)會(huì)存在的。物探工程 師要想能夠在

8、眾多的測(cè)試數(shù)據(jù)中辨別真?zhèn)?，識(shí)別出有效波和干擾波，就必須擁有 豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，才能夠解譯出最符合實(shí)際的成果。此外，工程物探資料的分析 解釋成果由于物探方法的多解性還必須要與鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)成果等 進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證。對(duì)比時(shí)會(huì)有很多不一致的情況，對(duì)此，要對(duì)不一致的問(wèn)題進(jìn)行 具體的分析，關(guān)鍵的是要作出正確的解釋?zhuān)绲讓咏缑娴膭澐种饕歉鶕?jù)彈性 波在巖土體中的傳播速度來(lái)完成的，此劃分是彈性波物探方法中慣用的方法。彈 性波速度主要反映的是地層的力學(xué)性質(zhì)，但是不同的地層可能會(huì)產(chǎn)生不同的力學(xué) 性質(zhì)也有可能會(huì)產(chǎn)生近似的或是相同的力學(xué)性質(zhì)。所以可能會(huì)被解釋成同一速度 層，主要是彈性波速度相同或是相近，兩

9、個(gè)底層緊緊連接在一起的緣故。出現(xiàn)這 種情況最可怕的是受到其他干擾波的疊加、影響會(huì)造成錯(cuò)判和誤判，導(dǎo)致解釋成 果具有很大的偏差。分析、解釋技術(shù)要得到提高就必須要通過(guò)對(duì)比、驗(yàn)證、積累 經(jīng)驗(yàn)才能促進(jìn)。物探工程師認(rèn)識(shí)巖土體的內(nèi)在本質(zhì)主要是通過(guò)對(duì)巖土體力學(xué)性質(zhì) 變化特征對(duì)物探資料進(jìn)行解釋分析，而巖土工程師認(rèn)識(shí)和判斷巖土體內(nèi)的本質(zhì)是 從地質(zhì)學(xué)角度和巖土體外表特征來(lái)認(rèn)識(shí)的，兩者本質(zhì)其實(shí)是相同的。4結(jié)語(yǔ)工程物探技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展到半定量分析和定量分析，20年的發(fā)展成果就是逐 漸改變了定性分析，巖土力學(xué)參數(shù)都可以由許多的物探成果定量提供，可以被巖 土工程師和結(jié)構(gòu)工程師直接用于巖土工程設(shè)計(jì)、施工等。適用性與局限性是各種 工程物探技術(shù)都同時(shí)具有的，所以應(yīng)該依據(jù)探測(cè)目的層或目的物的深度、周邊介 質(zhì)及規(guī)模的物性差異選擇一種甚至是多種工程物探方法進(jìn)行有效的勘測(cè)，同時(shí)對(duì) 物探工程的成果解釋?xiě)?yīng)充分考慮其多解性，對(duì)有效信號(hào)