岩土工程工程物探技术

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【摘 要 】在科技发展迅速的今天,工程物探技术在岩土工程中的应用十分广泛,它不仅可以检测岩土的相关地质,还可以检测基桩的质量,勘查一些隧道的地质.本文将分析工程物探技术在岩土工程中的应用,并预测其未来的发展趋势,供同行参考.

【关 键 词 】工程物探技术；岩土工程；应用；前景

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1.当前工程物探技术在岩土工程中的应用

随着我国科学和技术的不断发展,工程物探技术也得到了很大的发展,而且岩土工程中对于工程物探技术的应用也越来越广泛,在解决诸多岩土问题过程中作出了巨大的贡献.所以我们可以预测,工程物探技术在岩土工程中将有十分广阔的发展前景.

1.1 利用工程物探技术检测岩土工程

工程探物技术在检测岩土工程的时候主要作用就是对于地基加固效果进行评价、检测大坝或者地基的密度、检测基桩的质量等等. 在岩土工程中应用的工程物探技术主要有这几个反面：瞬态面波法和地质雷达等等.对比施工前后原位测试值及弹性波速度.另外,在岩土工程中,工程物探技术还可以根据相关的电磁波传递速度上的差异来检查相应的大坝或者建筑中是否有裂缝存在,如果存在裂缝,可以详细了解裂缝的相关情况,科学的评判裂缝能够对工程造成危害,如果存在危害,危害程度有多大,然后采取一些治理措施,保证工程安全建设和使用,防止相关事故的产生.

在建设工程施工过程中,对桩基进行相关的无损检测也是工程物探技术的一个重要应用方面.可以通过动力试桩法和声波测桩法对桩基进行测试,它的工作原理是根据弹性波不同的传递速度考察混凝土的质量、桩身的缺陷,进而确定桩身缺陷的位置、桩基的长度和形状等等,不仅成本低,而且速度快,特别适合进行大面积的监测,而且可以进行随机抽样监测,所以这种方式在国内外得到了广泛的应用.

1.2 运用工程物探技术勘查岩土工程

工程物探技术在勘查地质方面具其他勘查手段所没有的优点,它可以用连续的加密测点的资料获取相应的连续地质界面的优点,所以可以很好的解决用用传统的钻探方式以点带面大致划分地址界面造成的问题和缺点,另外工程物探技术还能解决岩土工程中的很多问题,例如地下的不明物体、滑动面、洞穴、断层、软弱结构面等等传统手段无法解决的问题.当然,工程物探技术还有其他一些优点,例如它对施工场地、地形的限制很少,方便快捷,费用较低,勘查数据更加精确等.在岩土工程中,将传统的勘探手段和工程物探技术相结合,可以更加有效的了解工程地质,进而保证工程质量,增强企业的竞争力和经济效益.在工程物探技术中的弹性波技术在岩土工程的勘查中应用比较多,发展的速度也比较快.它的工作原理是利用不同的介质传递不同的弹性波,进而明确地下物体的界面,如果地下物体的界面介质差异很大,那么弹性波将在运动学及动力学两个方面出现异常表现.电磁波和电法技术应用的也比较广泛,主要方法则是地质雷达和高密度电法.

1.3 分析并解释工程物探资料

工程物探工作的一个关键问题就是多工程物探数据进行野外采集.对物探工程师而言,通过相关的分析、计算将野外采集而来的数据转化成工程的地质资料十分重要,因为数据转换是否正确不仅会营销到相关专家对岩土的分析、判断和解决措施的选择,更关系到工程的安全.所以物探工程师在掌握丰富、精确的本专业知识基础上,还要钻研岩土工程的相关专业知识.下面笔者将通过弹性波的勘探方法简单分析和解释工程物探资料.物探工程师第一步要做的就是将干扰波和有效波分离出来,压制干扰波,保留可以解决特定地质问题的有效波.在理论层面,这个任务可以通过一定的硬件和软件设施来实现,可是在现实层面,对干扰波的分离和压制不可能完全实现,干扰波永恒存在.所以物探工程师一定要不断积累经验,这样才能在复杂的数据中有效地找出干扰波和有效波,去伪存真,获得真实的解释成果.另外,因为工程物探方法具有多解性,所以对工程物探资料的分析、解释成果还要痛钻探、原位测试和室内试验的成果进行科学的对比和验证,一旦在对比和验证过程中数据出现矛盾,就要进行认真仔细的分析,对最终的解释成果一定不能存在较大的偏差.物探工程师会借助岩土体力学的性质变化多物探资料进行相关的分析和解释,而岩土工程师则是从地质学角度分析岩土的内在本质.

2.工程物探技术在岩土工程中的应用发展趋势

工程物探技术拥有传统探测手段所没有的优势,它在不损坏勘测主体的情况下能够迅速的获取相关的数据,效率高,成本低,所以应用前景十分广阔.随着我国计算机及网路技术的迅速发展,有效地提高了工程物探技术的探测精确度和范围,扩展了使用前景,在各行各业都引起了广泛饭的重视.下面笔者将简单分析几种常见的工程物探技术发展前景.

2.1 工程物探技术中的地震波的层析成象技术

在这项技术中主要使用的仪器是浅层地震仪,所以浅层地震仪的很多优点都能有效在这个技术应用中得到体现.地震波的层析成像技术可以有效排除地表的障碍物以及风化层所带来的影响,从而利用地质钻探实行剖面测试.剖面测试一般要受制于电缆和井深,电缆越长井越深,剖面的深度也就会越大.地震波层析成像技术成图的效果好,简单直观,相关的工作人员可以直接利用,所以这项技术在工程地址中受到了各方面的广泛重视和大力推广,前景广阔.

2.2 工程物探技术中的隧道地震勘探法

这种方法的自身优点有：探测的距离比较远,分辨率比较高,有很强的抗干扰能力,对施工的影响也很小.隧道地震勘探法是一种新的工程地球的物力探测法,它主要采取深度偏移成象的方法,使解释精度和预报准确性都得到了很大的提高.所以这种犯法很有应用前景.当然,这种方法也有其自身的缺陷.首先是对于那些不良的地质条件取法明确的判断指标,在大多情况下都依靠主观经验,特别是地质专家的经验.而且对于那些同隧道走向几乎平行的饱水带、断裂带以及圆柱体或者圆锥体的溶洞,没有相应的探测和识别办法.

2.3 工程物探技术中的地质雷达

地质雷达在应用上有比较广阔的前景,但有一些局限：一方面是探测深度的局限,因为如果地质雷达发射频率太高的电磁波,那么探测的距离就会很小,分辨率也会很低.因而如果不相应的增加地质雷达的体积和重量,想要达到相应的探测效果,就需要在科研方面做更大的努力.另一方面,地面的金属物体、电线等会对地质雷达造成很大的干扰,所以如何能够在最大范围内降低这些干扰的作用,也需要科研工作者的进一步努力.

结束语

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.