浅谈工程物探技术在土木工程中的实际应用

胡全

中国地震局地球物理勘探中心 河南 郑州 450002

正文：

1.物探技术实际应用的过程中应注意到的问题

物探是工程地质勘察工作进行的过程中，应使用到的一项重要措施。物探技术有很多种，可以在各种深度上完成勘探工作，一般会在大面积勘探中得到应用，勘探流程及勘探结果展现出三维立体特征。如果能够科学合理的应用物探技术，可以促使地质勘探的控制水平得到大幅度提升，促使钻孔的科学合理性得到大幅度提升。并且可以对测量结果的精准性做出一定保证，为后续工程项目设计工作的顺利开展提供一定信息数据支持。

在使用一种物探技术难以完成工程地质勘查工作的情况下，就应当适当的使用其他物探技术，开展综合性物探，凭借电法、弹性波探测以及磁法等物探技术，从不同物理性质及测试角度上开展综合性物探工作，通过排除法间接开展地质解释工作过程中，有可能难以得出精准的测量结果。因此当在各种类型物探技术中进行选择的时候，应当切实依据地层物性特征及勘探深度要求，还应当联系当地地形及干扰因素，科学合理的在各种类型物探技术中进行选择，以此为基础对勘察结果的精准性做出一定保证。

作为钻探的前期工作，依据物探测量点数多以及信息量大的特征，使用面积性或者透视性等探测方法，去对地下异常点形成清晰的认识，切实依据物探异常性、物性区分以及界面位置来布置钻孔，在此背景之下自然是可以明确的找寻出钻孔所在位置、深度以及数量。

针对物探结果以及异常点，依据地质测绘报告和现有的钻孔资料做出相应的判断，并且还可以通过实际测量获取到探测对象的各项参数指标，促使地质勘探结果的精准性得到大幅度提升。

2.土木工程地质勘察领域中存在的问题

2.1 工程地质勘察水平相对较低

依据相关调查工作得到的结果可以了解到的是，某些勘察单位提供的地质勘察报告质量不是很高，甚至勘察报告中得出的各项参数精准性不强。比方说，某些地质勘察报告中前去土工试验指标，除此之外也没有对施工现场地质情况做出明确的评价，也没有给出科学合理的工程地质处理方案。某些勘查报告中不需要显示出的内容却显示出来，需要显示出的内容却没有显示出来，数据表格的占比相对较低，文字表述较多。之所以会形成这样的问题，其实是为了设计人员顺利的开展工作，仅仅认为提供承载力指标代表的就是完成地质勘察工作。

2.2 勘查方法的科学合理性不强

以往一段时间中，某些单位开展地质勘察工作的过程中，会通过静荷载实验确定土层承载力，但是依据实践结果可以了解到的是，这种做法实际上是错误的。压裂深浅不同的两侧土层压力实际上是完全不一样的，那么在实际工作的过程中，将哪一侧的压力数值当成是地基承载力指标，却没有做出明确的规定。除去上文中所说的问题之外，压裂两侧土层并不可以嗲表压力数值就是竖直方向地基的承载力。

2.3 现场钻探领域中存在的问题

在我国工程地质勘察行业改革深化水平不断提升的背景之下，技术和实际工作逐渐分离开来，勘察单位中保有的勘察设备数量呈现出一种逐渐减少的趋势，以往单位中的钻探设备都逐渐转变为私有钻探设备。因此在签订下来勘察合同之后，就会到市场中找寻个体钻探设备，即便是某些单位中拥有一定数量的钻探设备，但是因为地质勘察的工期相对来说比较短，短时间内想要完成外业工作，肯定是需要找寻个体钻探设备来赶工期。在市场中个体钻探设备数量逐渐增多的背景之下，因为个体钻探设备管理力度不高，因此某些个体钻探设备拥有者仅仅是到施工现场中签订安全责任书并开展教书交底工作，甚至在没有开展技术交底工作的情况下就大规模的开展施工工作。个体钻探设备的劳务费相对比较低，但是钻探设备操作人员的工资水平却不断提升，因此钻探的成本呈现出一种大幅度提升的态势。个体钻探设备拥有者实际工作的过程中，如果想要获取到充足的经济效益，就不会规范化的开展钻探工作，只有违规操作才可以获取到充足的经济效益。因此也就难以对施工现场地质勘察结果的精准性做出保证，甚至还会对土木工程项目整体性质量造成一定影响。

3.工程物探技术在土木工程中的具体应用

3.1 地震波层析成像技术

地震波层析成像技术实际应用的过程中，主要使用到的是浅层地震仪，所以在地质勘察工作进行的过程中，可以将地震仪的优势充分展现出来。地震波层析成像技术实际应用的过程中，不会遭受到地表障碍物及风化层等因素的影响，在开展地质钻探工作的背景之下，完成剖面测试工作。地震波层次成像技术剖面测试技术实际应用的过程中，会遭受到电缆及井深等因素的影响，在电缆长度越大、井深越大的情况下，地震波层析成像技术的剖面的深度自然也就越大。地震波层析成像技术实际应用的过程中，展现出的优势在于成图清晰度比较高，直观性比较强，测量结果不需要经过处理就可以直接得到应用，因此这一技术措施逐渐在土木工程中得到较为广泛的应用，浅层地震仪如图1所示。

图1 浅层地震仪

3.2 地质雷达

地质雷达技术实际应用的过程中展现出的优势比较明显，但是却存在一定局限性，具体会在两个方面上有所体现。首先是在探测深度上，在地质雷达发射的电磁波频率逐渐提升的背景之下，电磁波在地表下介质中的衰减速度就会逐渐提升，因此在探测距离比较短的情况下，分辨率也比较低。所以在不提升地质雷达体积以及重量的背景之下，怎样才可以促使地质雷达的发射功率和分辨率得到一定程度的提升，是各个领域中相关工作人员应当充分重视的问题。其次，地质雷达实际应用的过程中，容易遭受到勘察现场中金属物体以及电线等物体的影响，怎样才可以在地质雷达技术实际应用的过程中，将各个因素对勘察结果的影响控制在最小范围内，是一个值得深入分析的问题。地质雷达技术本身作为一种物探技术措施，其实也具备多解性以及目标方向精准性不强这一缺陷。所以地质雷达技术实际应用的过程中，想要将地下介质的电性转换为实际地质情况，就应当将地质、钻探以及探地雷达的勘探结果整合起来，构建出地质-地球物理模型，才可以对地下地质实际情况形成清晰的认识，从而也就可以对地质勘察结果的精准性做出一定保证。地质雷达如图2所示。

图2 地质雷达

结语：在本文中首先介绍工程物探技术实际应用的过程中应遵循的原则，而后详细分析以往土木工程地质勘探工作进行的过程中存在的问题，最终介绍物探技术在土木工程中的应用，希望可以在日后土木工程地质勘探工作进行的过程中，能够科学合理的应用工程物探技术，将工程物探技术的作用充分发挥出来，从而也就可以对地质勘查结果的精准性做出一定保证，为后续各项施工工作的顺利开展做出保证，从而也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中起到一定促进成性作用。