物探技术在城市建设中的应用

（上海申丰地质新技术应用研究所有限公司，上海 201799）

1 物探技术

对于物探技术而言，主要是指地球物理探测。在实际的使用中，需要根据地质对象的特点，对周围的介质进行分析，通过物理性差异分析地质情况的探测手段。将物探技术运用在城市规划中，不仅可以及时获取地下信息，而且也可以对地质结构进行研究，发现地质情况的基本特点，并认识到地质勘探中存在的问题，之后构建针对性的处理策略，以保证地质勘探工程项目的稳定性，为当代城市的建设及发展提供参考[1]。

2 城市建设中面临的问题

2.1 城市建设缺少创新

根据城市建设的基本特点，在城市建设的过程中，其核心目的是实现城市的现代化建设，但是，由于城市建设理念缺少创新，导致城市的建设缺少特色，无法实现城市建设及发展的目的。如，在一些地区的城市建设中，受到建设理念单一以及盲目效仿等因素的影响，出现了城市建设规划不足的问题，而且，在城市建设前期也缺少技术投入，为之后的城市建设及资源利用带来限制。

2.2 城市基础设施落后

结合城市的发展特点，在现代化城市建设中，受到资金支持不足的限制，部分地区在城市基础建设中出现了设施及技术落后的问题，无法实现城市经济的快速发展，降低城市建设的整体质量。因此，在城市建设的过程中，为了保证各项建设方案的稳步进行，城市建设及规划部门应该引入先进的技术形式，通过技术的科学运用，提高城市基础项目规划的整体效果，满足行业的稳步运行及持续发展需求[2]。

3 工程概况及探测内容

3.1 工程概况

以半淞园滨江驿站改建工程物探为例，该项目位于黄浦区苗江路东侧，探测范围是半淞园滨江驿站，探测的核心目的是查明委托方指定地下管线和地下障碍物。

3.2 物探相关内容

3.2.1 探测内容

（1）探测并给出地上、地下各类建（构）筑物、管线（含架空）的属性、平面位置、埋深度、走向等情况。

（2）滨江驿站地块内地下障碍物探测：需摸清范围内是否存在地下障碍物。

3.2.2 探测方法

地下管线探测方法：磁偶极感应法，夹钳法，直接法，工频法，示踪电磁法；

地下障碍物探测方法：地震映像法。

3.2.3 使用仪器

结合工程项目的特点以及基本的施工需求，对工程项目的探测仪器使用项目进行分析，结果如表一。

表一 仪器选择

3.3 探测工作原则

结合工程项目的特点，为了确保探查工作质量，实际工作中需要遵循以下原则：第一，根据甲方布置的工作范围，现场勘测确定实际工作范围。第二，走访有关管线单位和项目建设单位以及政府管理部门，充分收集资料。第三，野外探查，野外作业时，现场用铅笔或彩色笔详细记录各种管线的走向、连接关系、管线点编号，并标注在1：500 地形图上，形成探查草图，交付测量作业工序使用。第四，测量收点，采用动态GPS（全球卫星定位系统）和全站仪对探测得到的测点，包括管线井位、出露点以及其它特征点进行测量收点。第五，地下管线探测采用盲探的方式进行，对探测区域进行全面的扫描式探测，必要时扩大探测范围，最大程度的确保探测结果的准确、可靠；第六，对场地内障碍物的探测，主要采用地震映像法。现场探测采用十字网格布设探测剖面测线的方式进行探测，以期达到最经济、最有效的探测结果。

4 物探技术在城市建设中的应用

4.1 地质构造探查

在城市建设之前，通常需要对地质构造进行探查，为了保证城市建设的安全性，降低地质灾害对城市建设的影响，需要及时分析这一问题，以便地震发生时对城市建设项目造成的影响。在地质构造探查的过程中，物探技术包括以下内容：第一，在城市规划及建设之前，需要使用物探技术对城市的地质构造进行全方位的探查，以便及时发现城市建设中存在的隐患问题，保证城市建设及规划工作的稳步进行。第二，在物探技术与城市建设融合中，为了保证地质构造勘查的有效性，可以利用综合探测技术进行勘察，分析地质构造以及地质条件的分布状况，提高物探技术的使用效果，同时也发挥城市建设及规划的整体质量[3]。

4.2 地质灾害调查

城市建设中的地质灾害调查中，可以根据自然或是人为作用下，对人类安全危害的问题进行探究，一般情况下，物探技术在地质灾害调查中的内容主要包括：第一，事前预测。在地质灾害勘察中，物探技术可以充分预测地质情况，并实时获取物探资料，而且也可以对区域中的地质构造进行严格探查，有效获取地质勘探的条件及类型。物探技术使用中，可以与计算机系统进行融合，通过精准分析，显示出地层的基本情况以及地质特征，之后对地质结构进行实时性的监测，提高地质勘探管理的整体效果。第二，事中监测。在地质灾害调查的过程中，物探技术可以对地质灾害进行实施性的监测，在获取数据之后可以利用计算机系统进行分析，及时获得地质结构的相关参数，充分发挥物探技术的使用优势[4]。

4.3 地下障碍物探查

在地下障碍物勘查中，通常会选择地震映像法，对于该种技术形式而言，主要利用反射波法，通过最佳偏移距技术的运用，对多种地震波进行实施探测，以提高探测结果的精准性。在地震映像法使用的过程中，可以提高数据采集速度，而且也可以提高抗干扰能力，避免浅层反射波拉伸、畸形问题的出现。在一些大型城市，由于其经济相对发达，地下经常存在着建筑物根基、地铁等建筑，为了在城市建设中避开这些建筑，需要使用物探技术进行探究，全面收集地下建筑的位置、深度等，并对这些建筑项目进行保护，以提高地质勘察的有效性[5]。

4.4 数据处理技术

在物探技术测量之后，需要对数据进行分析，地震映像测量中，需要在接受点使用单个检波器接受之后向前移动，一定距离之后获得地震映像时间剖面。在对这些数据进行分析、处理的过程中，可以重复分析岩土层的变化，并根据不同有效波动分析介质情况，提高数据分析及处理的整体效果。在地震映像法的勘察采集中，应该选择弹性波的波场，之后利用地震波在不均匀的地质情况下进行数据传播，在发现这种特征参数时，需要对地下分布状态、实际情况等进行判定，有效提高地下管线或是障碍物的处理效果。数据采集的过程中，相关测试人员需要选择合适的偏移距，并利用小炮间距激发相关参数，以提高数据分析以及地下环境监测的有效性。以本工程为例，针对地震条件以及地震地质等问题监测中，由于该工程项目施工区的西侧为马路（苗江路），有较大的定向震动干扰，施工区东侧是行人区，人员往来较多，给数据采集造成不利的环境条件。施工内其它区域，除了人员的走动，基本无大型机器干扰，背景噪音较小。为获得高信噪比的地震数据，采集数据选择在车辆、行人远离排列时进行。在施工前没有收集到任何有关地质资料，为此在正式数据采集时，在场地的不同方位进行了数据采集试验，通过试验了解地震激发、接收条件。①经试验，采集参数为：采样率0.25ms，采样长度50ms，前放增益36dB，偏移距1m，道距0.5m，1 道接收，炮间距0.5m；②检波器类型选择：该区目的层较浅，本次勘查采用检波器60Hz，全向数字化纵波检波器接收，系日本OYO 公司生产；③ 在激发上，采用人工大锤激发工作方法多次覆盖叠加，压制干扰，提高信噪比，提高单炮数据的采集质量；④ 接收上，每只检波器底部铁饼用石膏粘在水泥混凝土路面上，保证很好的耦合；避免检波器松动和微震引起的高频干扰。通过这种数据处理技术的运用，可以发挥物探技术在城市建设中的优势，结合项目的基本特点，规范城市建设方案，以提高城市建设及发展的整体质量。

4.5 工程质量检测技术

城市建设之前，当完成了地下参数检测之后，可以在挡土墙厚度、隧道建设检测等方面使用物探技术。由于城市建设作为较大的工程项目，通过物探技术的使用，可以结合工程项目的特点以及现代化的技术水平，预判工程项目的整体质量，并细化城市建设项目的基本方案，以便稳步提升工程项目的施工效率。如，在工程质量检测的过程中，可以使用地质雷达方法进行检测，在该种物探技术使用中，可以准确检测出路面的厚度，同时也可以发现路面缺陷，并通过精确性数据参数的制定，构建施工及维护方案，发挥物探技术的使用优势，保证工程项目施工的整体质量。

5 结束语

物探技术运用在城市建筑中，不仅可以提高城市建筑规划的合理性，也可以通过技术的运用，及时发现城市地下的基本情况，通过地质情况的分析、地下状态的检查等，构建中完善性的城市建筑规划方案，有效提高城市建筑的整体效果，为行业的稳步运行及持续发展提供参考。通常情况下，在城市建设中的物探技术运用中，规划单位需要结合物探技术的特点，进行城市地质情况勘察、地质灾害的调查以及地下障碍物的分析等，并通过各项数据的分析、研究，细化城市规划方案，以提高城市建设的规划效果，为现代城市的可持续规划提供参考。