岩土工程中工程物探技术的应用

张 鹏

（中南勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430074）

现如今工程物探技术发展速度不断加快，在国家越发重视岩土勘探工程的背景下，工程物探技术的应用优势能够保证在岩土工程勘探环节中，在不损坏勘测对象的基础上就能获得相应的检测结果。与传统岩土工程勘测技术相比较而言，工程物探技术能够保证勘测结果的正确性。工程物探技术所具备的应用效率高以及成本价格低廉的特征，因此工程物探技术在岩土工程中的应用空间不断扩大，为此需要推动工程物探技术的高精度发展，充分发挥工程物探技术的应用价值。

1 工程物探技术及岩土工程

工程物探技术是我国近年来新型的地质研究学科，在我国的科学研究中呈现出深层次发展趋势。工程物探技术主要是利用仪器设备对人工物理场的变化情况或是自然物理场的变化情况进行勘测，通过对地质体以及地下岩土层物性进行观测，帮助工程人员清晰全面了解地质体的空间分布情况，有效分析岩土工程中的地质问题[1]。

工程物探技术的应用特征为：第一，采取的工程手段方式相对较多，钻孔声波测试、高密度电法以及室内测试地质雷达等工程手段的灵活应用，能够帮助工程人员在极为复杂的地质条件下，仍旧能够进行精准性勘察工作，确保勘察工作完成度满足勘察工作要求。第二，不同类型的工程物探技术其应用优势及不足也存在一定的差异性，因此在复杂环境的适用性也存在一定的差异性，为了能够充分发挥工程物探技术的价值作用，需要提升岩土工程工作人员的勘察技术水平，可结合岩土工程的勘察目的以及勘察目的层物性状态选择工程物探技术，保证工程勘察工作开展的准确性。第三，工程物探技术应用前，工程管理人员需开展技术应用前期的实验工作，对不同工程物探技术的实验结果进行分析比较，选择最优质的工程物探技术采集方案，确保岩土工程勘探结果的准确可靠性。

图1 岩土工程

2 岩土工程常用的工程物探技术

（1）地震波层析成像技术。常见的工程物探技术就是地震波层析成像技术，在岩土工程项目施工区域进行地质勘查过程中，借助地震波层析成像技术能够帮助岩土工程的施工企业对施工区域的地表障碍有效清除，帮助施工企业对于施工区域地层中存在的风化层进行全面性分析，但由于地震波层析成像技术受到电缆长度以及钻井深度的影响，因此无法对施工区域中深层次的底层情况进行全面勘察[2]。在钻井技术以及输电技术不断提升的背景下，可有效改善制约地震波层析成像技术应用因素。

（2）电波勘探技术。岩土工程项目施工角度来看，地质内部物质组成差异性相对较大，因此地质内部电磁学性质存在极大的差异性，利用电波勘探技术能够对地壳内不同施工区域的电磁学性质进行全面分析处理，能够实现对岩土工程施工区域地质的有效勘探。在电波勘探技术的具体应用过程中，技术工作人员需要人跟岩土工程施工区域地质特征不同，选择适用性更高的电波勘探技术。

（3）波速测试技术。工程物探技术中的波速测试技术主要是利用对压缩波以及剪切波在岩土中的传播速度，进而对其进行原位测定。波速测试技术与传统室内测试技术相比较而言，波速测试技术应用于岩土工程中得到的地质勘察结果准确性更高，不仅能够对岩土工程施工区域场地土质的类型以及建筑场地类别进行确定，同时还能保证岩土工程动力学指标参数测量的精准性。

3 岩土工程中工程物探技术的具体应用

（1）应用于岩土工程检测中。岩土工程检测工作开展过程中应用工程物探技术，能够帮助岩土工程工作人员发现工程建设过程中存在的问题，可对地基加固效果质量进行检测，为针对性措施的制定提供参考，保证岩土工程建设施工的施工质量。岩土工程中应用工程物探技术能够修建建筑体的碾实密度进行检测，同时也能对混凝土构件以及基桩质量进行检测，常用的工程物探技术为瞬态面波法以及地质雷达法，在岩土工程施工前后检测结果比较应用的工程物探技术为弹性波速度检测技术，通过对建立弹性波速度、电磁波速度以及原位测试试验的方式，达到施工前后检测结果比较的目的，在对弹性波以及电磁波介质传递的速度变化进行观察，以观察结果为基础对岩土工程裂缝情况进行全面掌握。

在岩土工程项目施工过程中应用工程物探技术，能够对岩土工程的工程建设施工质量全面掌控。如桩基无损检测技术的应用就是利用动力测桩法以及声波测桩法对岩土工程项目混凝土的浇筑质量进行检查，桩基无损检测技术的检测成本低廉性、检测速度高效性以及技术要求水平较低等优势，让其能够在岩土工程内大面积检测中广泛应用。

（2）应用于岩土工程勘察中。现如今岩土工程项目勘察过程中常常应用的工程技术就是工程物探技术。传统岩土工程常用的勘察技术为钻探技术，但由于钻探技术应用操作技术简单，检测准确性较低等弊端的限制，给岩土工程项目建设安全带来影响，因此需要利用工程物探技术解除岩土工程传统勘察技术中的不足之处，确保勘察数据的准确科学性，确保地质界面勘察后的连续性。如在对岩土工程中地下不明物体以及洞穴进行勘察过程中，传统勘察技术是无法对岩土块垒内不明物体的性质、状态、形状以及具体分布情况无法有效确定，而工程物探技术的应用是不会受到场地以及地质条件的制约，利用工程物探技术进行勘察的用时时间要远远低于钻探手段，同时工程物探技术勘察精确度要远远高于传统勘察技术。为了确保建设工作的抗震设计性能达到设计要求，需要利用弹性波技术开展岩土动力测试以及地震参数设计，继而得到建筑工程抗震设计参与，对建筑场地的抗震结构进行验算。

岩土工程勘察环节中工程物探技术的具体应用流程如下所示：第一，岩土工程工作人员需先进行岩土勘察工作的布置环节。以高密度电法为例，岩土工程工作人员需要现在开阳岸区域开展11条10cm长电极剧剖面的布置工作，四条电极剧剖面与桥轴线共同布置，工作人员需要保证测线间距被控制在35m～95m范围之内。第二，岩土工程工作人员需要进行钻孔验证。需要保证钻孔深度满足设计深度哟求，结合钻探表现的岩土完整性，确保岩土大小方面在15m左右。钻孔工作完成后需要对钻孔进行技术保护，确保钻孔内部的干净性，为现场测试工作的开展提供保障。在进行电磁波CT技术钻孔测试期间，需要保证钻孔孔壁的完整性，确保电磁波CT测试的准确性。

（3）应用于工程地质资料解释中。对岩土工程而言，工程地质资料解释的正确性极为重要，可提升岩土工程问题分析的精准度，同时也会对岩土工程设计方案处理设计的有效性造成影响，因此物探工程师需要具备专业的技术工程知识以及丰富的岩土专业知识。岩土工程开展过程中是需要对地层界面有效划分，弹性波的技术的应用，物探工程师可根据弹性波在不同岩土土层内的传播速度，继而对岩土工程的进行地质界面划分。由于地层与地层之间由于力学性质相同因素，导致弹性波在不同地层中出现速度相近的情况，因此存在解释为同一速度层的可能，针对这一现象物探工程师需要利用岩土体力学性质的变化情况对物探资料进行分析解释。

4 岩土工程中工程物探技术的应用前景

对于岩土工程项目而言，岩土工程建设质量与工程物探技术的应用成效有着极大的关联性，为了实现工程物探技术应用效用最大化，需要重视工程物探技术的综合应用。在进行岩土工程勘探过程中，工程物探技术可在不破坏岩土工程施工区域周边环境的前提下，对测量对象进行高效的勘探测量工作，再加上工程物探技术应用成本的低廉性，因此在岩土工程项目建设施工中得到了广泛应用。实现传统钻探技术与工程物探技术的结合应用，实现不同类型工程物探技术的融合应用，可为岩石工程建设工作高效开展奠定坚实的基础。在计算机技术应用发展的促进下，工程物探技术的探测精确提升以及检测范围扩大得到了技术支持，也因此拓宽了工程物探技术的应用前景，为此工程物探技术在岩土工程应用技术水平提升期间，岩土工程工作人员可选择而降地质雷达技术以及钻探技术相结合，建立针对岩土工程项目实际情况的探测模型，最大程度提升工程物探技术的应用效果，同时利用GIS技术构建相应的系统数据库，利用空间信息获取功能、地理信息技术等系统功能，提升岩土工程的地质信息管理应用水平。此外物探工程师可利用先进的技术手段在充分掌握数据特征以及数据关系的背景下，对数据进行运算处理。

5 结语

总而言之，我国岩土工程项目的施工数量不断增加，工程物探技术在岩土工程项目的应用取得一定的应用成效，不仅能够解决岩土工程勘察过程中的影响因素，同时还能提升岩土工程的勘察水平，通过对地质资料数据的有效整合能够确保岩土工程的施工质量，为此需要加强工程物探技术的研发应用，提升工程物探技术在岩土工程项目的应用水平。