岩土工程中工程物探技术的应用研究

文/卞立明 南京勘察工程有限公司 江苏南京 210007

近几十年来工程物探技术取得了飞速发展，其中最为直接的体现是在弹性波理论以及电磁波理论的基础上发展而来的各种现代化的工程物探技术。与此同时，这些先进的工程物探技术已经在当今各行各业的工程建设中得到了十分广泛的运用，有效解决了以往岩土工程中经常遇到的难题。但是各种工程物探技术的有效运用需要对其探测对象的性质进行分析，它们各自具有较强的适用性。

1、岩土工程中工程物探技术的运用现状

1.1 工程物探技术在岩土工程勘察中的运用

在岩土工程的勘察过程中，为了获得连续的地质界面信息，一般会运用工程物探技术进行连续加密测点的方式进行前期勘测。这种勘察方式较之传统钻探勘察方式的最大优点，工程物探技术能够有效解决勘察过程中遇到质地坚硬，厚度较大的岩石层的问题，与此同时，工程物探技术能够对于地层深处的不明物体、洞穴、断层以及软层结构等复杂地质状况进行有效勘察，精确获取其分布特点、存在形式以及位置深度等一些重要信息。与传统的钻探勘测的方式相比，工程物探技术在实际应用汇总所受到的外界限制因素较少，具有很强的适用性，并且其在应用过程中体现出勘测效率高、勘测成本低一级勘测精度高等优势。所以在对各种岩土工程的勘察过程中。应该结合施工场地的实际地质状况与施工条件，对于传统钻探方式与工程物探技术进行结合使用。

在现阶段的岩土工程勘察过程中，运用范围最为广泛的是弹性波技术。该技术主要是利用各个土层作为弹性波的传递介质，并通过对于返回的波形进行分析研究从而得到低下物体界面的相关信息。如果地下物质界面之间存在较大差异，就能通过弹性波的运动学性质与动力学性质两个方面表现出来。

1.2 工程物探技术在岩土工程检测中的运用

在岩土工程的建设过程中，在对地基加固质量检测、坝体的压实度检测以及路基压实度检测等环节中对于工程物探技术的应用较为普遍。目前在岩土工程检测中比较常用的工程物探技术主要包括瞬态面波法、地质雷达检测方法以及弹性波速度测井法等方法，这些检测方式的共同技术原理工程物探技术通过在弹性波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立数学模型并进行相应计算，将得出的结果与施工前检测所得的数据进行比对，进而得出岩土工程施工质量的检测报告。与此同时，由于电磁波在存在裂缝的岩土结构中传播性质会发生比较大的变化，所以在对各种岩土工程中进行裂缝检测时相关工程物探技术也能发挥重要作用。通过应用工程物探技术对于岩土工程内部的裂缝状况进行全面检测，能够准确判断岩土工程整体结构强度是否达标，并及时采取补救措施［1］。

2、岩土工程中工程物探技术的应用前景

由于工程物探技术能够在不对探查对象造成损坏的情况下就能够获取精确的勘测数据，并且较之传统的钻探勘测技术具有效率高、成本低的优势，所以工程物探技术具有比较广泛的应用前景。

2.1 地震波层析成像技术

为了在岩土工程中对于地震波层析成像技术进行更好的运用，获取更加理想的勘测数据，就应该以浅层地震仪作为实际勘察中的主要工具。对于狄正波层析成像技术进行合理应用，不仅能够将对岩土工程施工造成阻碍的地表障碍物及时排除，还能够对风化层带给岩土工程建设带来的影响进行提前分析预知。

一般为了实现对于地震波层析成像技术进行更好的运用，会结合较深层次的地质钻探技术进行各个地质层面的实际测试。在对地震波层析成像技术的实际应用中，对其勘测结果影响较大的因素主要有两个，一个是电缆设备的铺设，二是深度井的挖掘。如果在实际操作中出现电缆埋设长度较长或者深度井工程量较大的情况，那么将会使得地震波层析成像技术剖面的深度进一步加大，这将对于数据获取的精度造成一定影响。但是整体而言，地震波层析成像技术仍旧拥有比较广阔的运用前景，这主要是因为运用该技术获取的地质结构图像成像效果较好，且对于地层实际情况的呈现更为直观。

2.2 地质雷达勘测技术

随着近年来地质雷达勘测技术的不断进步成熟，其在岩土工程建设领域，尤其是在铁路隧道工程的岩土勘测中得到了十分广泛的应用。比如在广西洛湛铁路南山隧道工程施工中，就应用了地质雷达勘测技术对于施工场地的岩层进行勘测，勘测数据在后期施工中起到了重要的参考作用，在隧道挖掘工作中发挥了关键性作用。

但是在对地质雷达勘测技术的实际运用中，逐渐暴露出两个限制性因素：一是勘测深度方面的限制，这主要是因为地质雷达发射的电磁波频率以及电磁波在向深处岩层结构的传递过程中会出现不断衰减的现象，这在很大程度上限制了地质雷达的有效勘测深度，并且随着岩层深度的增加，地质雷达所获取相关数据的准确性也将呈现出下降趋势［2］。二是在应用地质雷达勘测技术进行岩土工程的勘测过程中，勘测效果比较容易受到地面金属物体的影响，导致勘测数据的准确性不高。所以为了使得地质雷达勘测技术拥有更加明朗的应用前景，必须在对加强雷达波发射功率与信息回收的分辨率进行研究的基础上，有效加强其抗干扰性能。

结语：

在目前岩土工程的勘察与检测过程中，以弹性波技术、地质雷达检测为代表的工程物探技术得到了比较广泛的运用。但是在其实际应用过程中，都存在部分限制性因素，在岩土工程的建设过程中应该在对施工场地实际情况进行全面分析的基础上选择合适的工程物探技术加以运用。随着电子信息技术的进步，工程物探技术在岩土工程的勘察检测中必将获得更加广阔的运用前景。