工程物探技术在岩土工程勘查中的应用实践分析

刘 红

（江西有色地质勘查三队，江西 新余 338000）

在当前岩土工程勘查工作中，工程物探技术的应用范围十分宽泛，其属于一种物理探查手段，具有较强的环境适应性和探测精度。在实际应用过程中，该技术主要是借助先进的仪器设备，对岩土物性参数进行充分确定，以便可以以此为依据，制定科学合理的施工方案，解决岩土工程建设中存在的一些地质方面的问题。因此，要想进一步推进工程物探技术的发展，就要对其在岩土工程勘查中的应用优势、作用以及应用前景等进行深入的分析。

1 工程物探技术概述

工程物探技术（ Engineering geophysical exploration technology），是一种以地下物质的的物性差异为参考，通过相应仪器进行观测，以便可以对地下物质的分布情况、岩土体的物性参数等进行准确测定，从而为解决工程地质问题提供可靠参考依据的一种物理勘探方法。现如今，该技术在岩土工程勘查工作中的应用率十分明确，可以很好的帮助相关施工单位解决地质问题。在实际应用过程中，该技术主要是利用人工物理场的变化以及仪器观测等方式来为岩土工程施工组织设计提供可靠的参考资料，以免在后续施工过程中，因地质因素所影响而降低岩土工程的设计质量和施工质量。从技术特点来看，工程物探技术主要包括以下几种技术形式：

首先，钻孔波速测试技术。该工程物探技术的应用，可以帮助相关技术人员获得更加清晰、准确的波速信息，进而以这些信息为依据，对工程现场的实际地质情况进行合理判断，帮助岩土工程勘查工作人员制定出最佳的抗震设计方案和质量控制措施；其次，场地微振动测试技术。该工程物探技术与钻孔波速测试技术一样，都可以为岩土工程的抗震设计提供可靠的参考依据，其在实际应用阶段，主要是通过对施工现场区域地震等级的划分，来提高岩土工程的抗震能力；最后，电法勘探技术。该工程物探技术可以很好的帮助岩土勘查工作人员对岩土体的电磁学性质和化学特性等进行深入分析，从而准确定位岩土工程的构造，找出项目施工中容易产生的质量安全隐患，提前做好预防工作，推进工程建设的顺利开展。

2 岩土工程勘查中工程物探技术的应用流程分析

2.1 工作布置

在岩土勘查工作开展之前，相关技术人员应对工程物探技术中所涉及的设备材料等进行提前的布置，尤其是高密度电法所使用的设备材料。并尽量在岩土工程的开阳岸方面布置若干电极线路和少数平行轴线，以便可以确保线路之间的间距处在合理范围之内。

2.2 钻探验证

在工程物探前，应先对钻探深度进行充分的明确，并根据实验结构及初期结果方面的技术要求，对现场的终孔深度进行合理确定，尽可能使其符合优先孔深设计要求。除此之外，还要立足于岩土工程的实际情况，对探查深度进行适当调整。另外，工程物探在实施开展阶段，应结合钻探结果所显示的岩体物性参数等，对钻探深度作进一步的剖析。因为每个岩土工程的实际情况不尽相同，所以其钻探深度也是各有千秋，因此，只有结合实际情况合理确定钻探深度，才能获得精准的勘查信息。最后，钻孔完毕后，还要结合钻头类型，对其进行全面的养护。并配合工程物探技术的运用，对孔内进行及时的冲洗清理，以便为后续施工做好充足的准备。

2.3 现场试验

在工程物探技术具体操作过程中，土样勘察是着重考虑的问题之一。因为我国各地区的地理位置、地形条件等存在很大的差异性，若是在工程开展前对现场土质问题缺少认真勘查，势必会给后续工程建设带来很多不利的影响因素。因此，为了确保工程的建设质量，就要采取物探技术对各类土质的分布情况、土壤疏松度以及土壤承载力等进行全面的勘查。另外，还要对工程中所采集的岩样进行充分展示。在展示阶段需通过物理学实验来对岩样的力学性质、承载力及品质等进行详细的分析和展示。与此同时，还要对现场水样进行采集和检测，以便可以准确判断现场地表水分布情况以及土体中水含量情况等，进而为后续施工建设的顺利开展提供可靠的参考依据。但若是桥梁工程建设，则在物探过程中，还要对河水进行取样，进而根据取样分析结果来确定水资源的情况以及区域内土质含水量。

3 岩土工程勘查中工程物探技术的应用要点分析

3.1 高密度电法的应用要点

通过对地下土质和其它物质进行性质剖析可以得知，不同地区的地下物质中所含有的电解质含量也是各不相同。因此，要想更加精确的判断出地表的岩土性质，就要在岩土勘查工作中积极引入高密度电法。在实际操作过程中，相关工作人员要先利用专业仪器对勘察地区进行电流施加，以便可以全面分析检测地下电流，并根据不同地区传导电流的分布情况对地下岩土性质进行准确推算。另外，高密度电法还能实现对地下电流的分析检测与利用，进而通过地表电阻率的精确计算，来对工程现场的地表岩土性质进行确定。

3.2 地震勘察技术的应用要点

该勘查技术是当下一种最为常见的工程物探方法，其不仅勘查精度高，而且勘查深度也是较为明显。在实际应用时，该技术主要针对勘查区域中存在的地震波进行分析。因为各地区的地下介质不尽相同，所以使得不同区域下的地震波传播方式也是存有很大的差异性。在探测过程中，技术人员可以结合地下介质的具体特点，如，物质密度、弹性等特征来展现地震波折射幅度和反射幅度，这样才能根据幅度大小准确判断地下介质的实际分布情况。

3.3 磁法勘探技术的应用要点

该工程物探技术的应用目的主要是对岩土矿石本身自带的磁性进行全面的分析。因为不同地区的岩土矿石所具有的磁性性质也是不尽相同，并且这种磁性性质很容易导致勘探区域的磁场发生明显的变化，即地磁异常情况。因此，在对这种异常情况进行分析时，相关工作人员就可应用磁法勘探技术的优势来保证分析结果的准确性。在实际应用过程中，磁法勘探技术要先对勘查区域的地质进行合理划分，这样才能明确出不同区域地质的断裂带情况和多种岩石的分布情况。另外，该勘探技术还能确定目标区域内基地的构造以及内部的空间和岩土特性，并根据实际磁场的变化，绘制出清晰完整的地质图。

3.4 浅层反射波勘探技术的应用要点

该勘探技术是现阶段一种较为成熟的工程物探技术，可以大大增强工程物探范围和精确度。其应用原理主要是通过对不同类型介质波的分析来判断地下介质的阻抗差异。在实际应用阶段，当介质波进入地下介质时遇到较大密度介质后，反射波会出现发射反应，但是振动幅度却会明显降低。这时，岩土勘查人员就可利用浅层反射波勘探技术对所得到的数据进行分析、计算，以此来判断出不同层次的反射层。介质波持续的向下传送，就会相应产生反射波，这些反射波会立即被记录下来。但由于介质波通过的不同的介质与其本身在传播过程中会产生相应的变化，所以根据这种变化就可对岩石性质进行准确判断。

4 岩土工程勘查中工程物探技术的具体应用优势分析

4.1 岩土工程检测中的应用优势

现如今，在岩土工程检测工作中，工程物探技术的应用优势主要体现在评价加固地基效果以及检测基桩质量和路基密度等方面。而在实际操作时，物探技术大多以地质雷达法、瞬态面波法等技术形式来对弹性波动速度和施工前后的原位测试值进行对比分析。另外，工程物探技术还能依据电磁波在传递过程中的速度大小来判断工程中存在的裂缝问题，并结合裂缝问题对工程日后运行使用所带来的影响程度及危险等级进行科学评估，这样才能及时帮助相关施工单位对现有的施工计划和措施等进行有效调整，以便最大化推动工程建设的顺利开展，减少施工安全问题的发生概率。此外，在工程质量检测工作中，物探技术的应用优势也得到了充分的发挥，尤其在桩基无损检测方面，该技术的应用优势主要体现在声波检测法和动力试桩法的合理运用上。其可以直接通过弹性传递速度的大小来对桩基质量进行检测与判断。现如今，工程物探技术以其较高的检测效率和检测精度以及较简便的操作工艺和较低的应用成本等优势，在大面积检测及随机抽样检测领域中得到了业界人士的一致好评和信赖。

4.2 岩土工程勘察中的应用优势

在岩土工程勘察中，工程物探技术会按照连续性原则精准的获取到相应的探测数据，并准确、清晰的以图像形式将地质实际情况展现在大众面前。这种技术手段的运用可以大大降低人工计算失误情况的发生概率，加快岩土勘查工作效率。另外，与普通勘探技术相比，工程物探技术处理问题的能力和环境适应性也得到了很大程度的提升，其可以充分解决日常勘探工作中遇到的各种技术难题，例如。在对不明物体和断层情况进行勘查时，就可完全利用工程物探技术进行勘探。随着近年来岩土工程项目的不断增多，对于岩土勘查的要求也在逐步的攀升，这种情况下，就需要将常规勘探技术与工程物探技术进行紧密结合，这样才能确保勘探效果的最大化发挥，全面满足岩土工程项目的建设要求。

5 岩土工程勘查中工程物探技术的应用发展前景分析

5.1 弹性波反射法

弹性波反射法的应用原理是指通过人工激发的方式来探测地震波、声波在不均匀地质体中所产生的反射波特性。进而帮助隧道开挖工作对前方地质情况进行全面的了解和掌握。这种物探技术在实际操作时，一般是借助浅层地震仪的独特优势来开展相应的探测任务，其不仅钻探深度明显，环境适应性强，而且还能对探测目标进行剖面测试，可以为岩土工程项目的实施开展提供准确、直观的勘探图像，从而帮助相关施工单位制定科学合理的施工措施和技术运用方案。

5.2 地质雷达

地质雷达技术是近年来兴起的一种现代化工程物探技术，其一般针对铁路隧道工程岩土勘测工作，主要采取深度偏移成像的方法来提升地质勘探效率和精度。虽然该物探技术的应用前景十分美好，但是造某些方面仍存有的一定的应用缺陷，需要在日后研究中进行不断的加强和完善，才能发挥出最大的利用价值。首先，在探测深度方面，地质雷达发射的电磁波频率与电磁波在地下介质中的衰减呈负相关联系，所以当探测距离逐渐缩小后，地质雷达技术所测得的图像分辨率也就越模糊，因此，为了避免这种情况的发生，就要在日后研究中对提高地质雷达发射功率和分辨率进行全面加强；其次，地质雷达在运行过程中很容易受到金属体所干扰，这样就会降低勘探结果的准确性，因此，在日后研究中，要对该技术干扰能力的提升加大创新力度。

6 结语

综上所述，工程物探技术是当下岩土工程勘查中不可或缺的重要组成部分，要想使其整体实效作用得到进一步的发挥，就要对该技术的应用要点、应用优势等进行全面掌握，并在此基础上对该技术进行相应的创新，弥补其在应用实践中存在的弊端问题，这样才能更好的在工程领域中发挥出最大的应用价值，成为工程开展的重要依据。