简议地球物理在岩土工程施工中的应用

刘晓光 安琪

摘要：随着科技的不断进步，物探工程技术也在不断的发展，并且已经逐渐被广泛应用到岩土工程当中。目前，工程物探技术就是对现有的地质资料进行分析与观测，并且对观测结果计算与分析，从而对测试地点的岩土情况进行了解，以此有效解决存在的问题，工程物探技术很好的解决了岩土工程中的问题，应用前景非常广阔。本文对物探工程在岩土工程中的应用进行了一定分析与研究，对应用前景进行了探讨。

关键词：物探技术；岩土工程；应用

现阶段，物探工程技术已经取得了飞速发展，主要表现在依据电学理论、电磁波原理以及弹性波原理等衍生出来的工程物探技术。物探工程作为新型的、有效地勘测手段已经逐渐被岩土工程专业人员所接受。并对岩土工程中问题的给出了合理的解决办法，与传统勘测手法比较，物探技术不受使用场地、地形的限制，拥有节约时间、勘测精度高、节省成本等特点，得到了广泛应用的，对提高岩土工程质量有着一定作用。

一、岩土工程与物探工程的关系

从科学角度来说，工程物探是一门独立学科，但是在实际勘测过程中，工程物探成为了服务于岩土工程的综合技术。岩土工程师解决岩土问题的时候，就好像医生给病患看病差不多，都是通过表面了解情况，对形成原因进行初步判断，合理利用技术手段进行检查，从而确定检查结果。在岩土工程中物探工程师需要解决的问题包括：第一，参数问题。岩土工程中需要的各种参数，例如动力参数、结构自振周期等；第二，界面问题。主要包含判断岩土的地质构造与软结构面、界面划分以及不好地质的界面等；第三，形态问题。主要包括界面形态、不明物体形态、物体深度与位置等。第四，对施工质量进行检测。检测岩土桩基、增加地基对比效果以及其它方面检测。每一种技术都有一定的局限性以及适用性，只有对其足够的了解才能很好地使用技术，因此需要岩土工程与物探工程相辅相成，进行技术交流，让彼此更好的服务于对方，从而达到共同进步、共同提高的目的。

二、工程物探技术在岩土工程中的应用

（一）岩土工程检测中工程物探技术的应用

物探工程技术在工程检测方面的作用主要体现对加固地基的效果进行评价、对基桩质量以及路基密度进行质量检测。岩土工程检测中工程物探技术的应用主要包含以下方面：地質雷达法、瞬态面波法等。对弹性波动速度以及施工前后的原位测试值进行分析与比较。此外，也可以使用电磁波传递过程中的速度差异对大坝以及建筑中的裂缝进行检查，并且要掌握裂缝的详细情况，针对裂缝是否对工程产生危害进行评估，以及评估危险等级，并采取一定的有效措施，以便于保障工程可以安全进行，避免出现安全事故。

在检测工程质量的过程中，工程物探技术也发挥着一定作用，比较常见的就是可以对桩基形成无损检测，主要检测方式包括以下两种：一是，声波检测法；二是动力试桩法。利用弹性传递速度的不同对工程质量进行检测与判断。这种检测方式检测效率高、检测工艺简单，并且检测的成本也不是很高，因此，适合进行大面积检测，还支持随机抽样，因此获得了大量的应用。

（二）岩土工程勘察中工程物探技术的应用

传统岩土勘测手段都是采用钻探，这种检测方式往往都是以点带面，因此得到的数据总是断断续续，准确性也不是很高，但是工程物探技术得到的地质界面就非常连续，并且不容易发生漏洞，得到比较精确的结果。工程物探技术可以解决传统勘测手段不能解决的问题，比如说，岩土地下的断层以及不明物体等。工程物探技术比传统勘测技术的使用场地以及条件都更加宽松，所以使用的限制度也小，还拥有成本低、效率高、精度高的优点。可以把工程物探技术与传统勘测技术进行联合使用，相互补充，以便于达到勘测的最佳效果，在勘测市场中拥有很大优势。弹性波技术可以对界面通过弹性波的传递来判断，一旦出现比较大差异的时候，就能通过弹性波表现出来，所以在岩土工程中被广泛应用。高密度法以及地质雷达法也在岩土工程中得到广泛应用。

三、在岩土工程中工程物探技术的应用前景

工程物探技术拥有很多独特的优点，在不损坏勘测对象的前提下就能快速的得到检测结果，还有成本比较低以及效率高的特点。因此，应用的前景也十分广泛。随着科学技术以及计算机技术的不断发展，工程物探技术也逐渐向高精度、范围广、准确性更高方向发展，其发展前景也是非常广泛的，逐渐被应用在地质灾害、工程检测等领域，人们也越来越重视，在不久之后，工程物探技术的作用将会更大，逐渐变得不可替代。对常见的物探方法前景进行简要分析。

（一）地震波层析成像技术

地震波层析成像技术使用的勘测仪器为浅层地震仪，它具有浅层地震仪的特点，一般钻探能够达到的地方地震波层析成像技术就可以进行一定的剖面测试，并且不受地质障碍与风化层的影响。地震波层析成像技术探测深度一般情况下，只是受井深与缆线长度的影响，只要这两方面足够，地震波层析成像技术就会拥有一定的深度，地震波层析成像技术形成的图比较直观，并且与地质参数有着一定关系，可以给工程提供依据。因此，地震波层析成像技术是一项非常值得广泛推广的新技术。

（二）隧道地震勘探技术

隧道地震勘探技术与其他种类的技术比较而言，最大的特点就是：探测分辨率高、探测距离远、甚少影响施工依据抗干扰能力比较强。隧道地震勘探技术作为一种新型的物理勘测方式，主要采取的是深度偏移成像手段，对精度以及准确性有着很大影响，所以隧道地震勘探技术的应用前景也是非常好的。

隧道地震勘探技术在实际的运用中存在的问题也是比较多的，没有明确不良地质的判断指标是最重要的问题，大部分都是根据工程人员的经验来作为判断依据。目前，也没有办法识别与隧道几乎平行的饱水带，圆柱体溶洞等，这将成为以后研究的重点。地震勘探技术解决的问题与实际需要解决的问题还是存在一定差异。因此，就需要地质人员学习更多的地质知识。想要很好的提高地质预测的准确度，除了提高人员水平之外，也应该应用多种预测方式进行验证，从而提高预测水平。

（三）地质雷达技术

地质雷达技术的应用前景还是比较广阔的，但还是存在一定的局限性，主要表现为两个方面：一是，探测的深度，在不断提高地质雷达重量与质量的前提下，怎样提高地质雷达的分辨率与成功率也成为研究重点；二是，地质雷达受到金属体以及电线的干扰比较大，那么怎样较好的避免或压制干扰，真实的反应实际情况，也是日后研究的重点。所以需要我们努力把地下介质当中的电能变为地质的实际情况，因此，需要把地质 、雷达、钻探有机的结合起来，建立一定的探测模型，从而最大限度的提高物探效果。

结束语：

综上所述，工程物探技术在岩土工程中的应用前景还是比较广泛的，但是由于地质条件、边界特征等对工程的影响比较大，使得这些物探技术也存在着局限性，因此采用单一物探技术很难很好的解决岩土工程中的问题，所以，就需要我们依据实际的具体情况，来选取最有效的物探工程技术，从而提高工程物探技术的质量。