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岩土工程工程物探技术分析

林国峰 章杰
  
一起电力科技
2022年3期
浙江振硕岩土工程有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要:工程地质中采用的调查方法大多为地质开挖和现场勘察,但由于现场施工条件有限,存在施工周期长等诸多弊端。它效率低下,具有孤立的调查数据,并且投资很大。物探技术具有勘探信息丰富、应用成本低、勘探深度广、方便等优点,可显著提高勘探效率和勘探质量。随着社会的发展,地铁、高铁、摩天大楼等大型项目越来越多,对勘察质量的要求也越来越严格。物探技术在当前岩土工程活动中的普遍应用是未来发展不可忽视的发展趋势,需要在广度和精度上不断提高。

关键词:岩土工程;物探技术

引言

整体上物探技术有着丰富的勘察信息、探测深度比较大、费用相对较低而且十分简便快捷,其对于勘察效率及其质量的提高有着十分重要的现实意义。随着社会经济的不断发展,一些规模较大的工程建设数量不断增加,所以,其对于建设场地的勘察质量要求越来越高,也就是对勘察的广度、精度及其深度等愈加严苛。鉴于此,将地球物探技术更好地应用在工程地质勘察中十分必要。

1.工程物探技术的应用意义

物探技术通过演示这种物质存在之间的密度和放射性物质的主要差异,利用地球物理学的原理,采用不同的物探方法进行勘探,可有效预防许多潜在的自然灾害,从而保障人民群众的经济安全和人身安全 ;工程建设工程施工前通过地区物理勘探技术的施行,能够保证工程建设的安全性,并且能预防建设工程若干年后发生的建筑灾害。随着我国科学技术尤其是计算机网络的进步,综合的物探技术在地质工程的勘察中表现出不可替代的优势,提高工作人员的综合素质,尤其是工作人员要全方位的掌握地球物理相关的技术和工程地质勘查中的运用技巧。促进新技术的开发和使用能够提升地球物理勘探技术进入一个新台阶,促进地球工程地质的勘查步入一个新水平。

2.岩土工程勘察时物探技术的优势

我国在岩土工程勘察方面发展较为快速,勘察工作的标准程度和数字化程度有所提升,一些新兴技术得到了较为广泛的应用,提升了岩土工程勘察的水平。物探技术的综合性比较强,包含着探底雷达技术、TPS 勘察技术软件以及 ct技术等,可以将软件和硬件相关联。合理地对于物探技术进行应用,能够在较远的距离进行勘察,降低其他因素对其造成的不利影响,为岩土工程勘察工作的顺利开展提供支持。对于物探技术进行应用,一般是借助于高频脉冲电磁波反射原理进行应用,借助于地探雷达法分析岩土层的构造。对于物探技术的优势进行分析,可以发现应用这一技术的成本比较低,物探技术设施设备操作难度比较低,不需要过多的人力资源作为支持。并且,外界因素并不会对于这一技术产生较大的影响,借助于电频脉冲电磁波,能够及时地穿透较为多样的地质环境,地探雷达可以较为精准,防止外界因素对其造成限制,使物探更加的准确。

3.影响岩土工程勘察中物探技术应用效果的因素

3.1 所进行的信号质量分析

想要使物探技术发挥最大化的作用,就要保证所搜集到的数据信息是精准的,没有存在问题。借助于信息分析、处理和对比,能够提升结果的准确性。如果在对于数据进行搜集的过程中存在着较多的遗漏,没有深入地分析数据,很可能会导致物探技术无法发挥作用。在开展信号分析工作时,需要对于不同类型的信息进行查找,尽可能地在夜间对于信息进行搜集。这主要是因为夜间环境比较好,搜集到的信息质量较高,杂音较少,这能够对于信息进行精准分析,使分析更加高效。除此之外,还应该在完成信息搜集工作之后,对于所搜集的波消工作予以关注,将一些较为精准的信息作为依据。在这个过程中,还应该对于信息进行系统、全面的分析,比如说所搜集到的信息长度以及时间等诸多方面的内容。假如长度超出了标准,就要适当地展开删减。如果所搜集到的信息质量比较低,杂音和噪音较为突出,就需要对于信号进行适当的处理,才能够防止由于噪音和杂音对于信息所造成的不利影响。

3.2 对于信息数据进行合理处理

开展数据处理,对于工程勘察有着非常关键的作用。这一工作的主要目的是将搜集和已经加工过的信息进行处理。在对于信息进行搜集、加工时,还应该将其和数据结果进行对比。此外,在对于数据进行处理时,需要考虑到折射波的分析和处理工作,一般情况下折射波的数据都是通过二维进行展现的,这能够在一定程度上表现出工程建设过程中的地质信息情况。比如说所进行的深层排列等。工作人员能够对于地质构造形成一定的认识,为后续工作的顺利开展提供支持。

3.3 将所获取的结果进行对比

想要使物探技术被更加高效地应用,就必须做好前期准备工作。将结果进行对比,能够较为有效地保障勘察数据的质量。在对于结果进行对比时,工程勘察人员需要考虑到当地的地形条件以及地势等多个方面的内容,明确土石的界限。并将其作为立足点,分析测点的深波土层数据以及数据处理等,在这个过程中,也能够对于土石分界剖面进行分析,并对于判定速度标准作出合理调整,使物探技术发挥最大化的作用。

4.工程物探技术在岩土工程中的应用策略

4.1高密度电测在岩土工程中的应用研究

高密度电阻率法是岩土工程和地质调查领域常用的一种勘探方法,是电测深与电剖面相结合的一种勘探方法。同时,它也是一种基于土和岩石导电性差异的地球物理方法,一般需要一种分析方法来求解简单电条件下的电场分布,优点是操作性强、比较简单,过程比较方便,检测信息很丰富,检测结果也很准确。施工现场高密度电测应用实例分析表明,高密度电测可有效完成岩面定位,对工程施工具有一定的指导意义。通过对危险废物集中处置场高密度电勘探的实际岩土工程和地质调查,表明高密度电法勘探效果较为理想,具有巨大的应用潜力。根据当前高密度电勘探的实际特点,正在对浅层地下水泥管道进行探针试验研究。调查结果表明,高密度电探能非常成功地完成对地下空洞是否存在的探查。以高密度电勘探在当前岩溶勘探和城市管道勘探中的应用为例,分析了在工程地质领域采用高密度电勘探的可行性,高密度电勘探是一种实用的、有针对性和科学性的地球物理方法。以高密度电探在隧道等基岩地表勘探中的应用为例,提出高密度电探对低阻地质异常具有更高的反演精度。结合边坡岩土工程高密度电测实测为例,对高密度电测在斜坡岩埋深勘测工程中应用的可靠性进行分析,高密度电探可以探测岩石表面的形状,效果更好。总的来说,高密度电勘探在当前岩土工程过程中的应用前景非常广阔。

4.2瞬变电磁场检测技术

瞬变电磁场探测技术目前主要是利用电磁场感应原理,利用专用设备引导电磁场转换,最终完成对目标地质构造特征和属性的分析。瞬变电磁场检测技术本身具有速度快、灵敏度高等优点,但其应用成本较高。从整体分析来看,上述提出的各种检测方法,应该是基于表面层次上的差异化特征。同时,由于技术应用的差异,选择的检测方法的范围非常广泛。它非常灵活和可修改。实际检测方法需要具体分析。只有这样,才能显著提高检测技术的有效性。

4.3重力检测方法

目前,由于岩体的密度不同,其分布也不相同,这主要是受

重力的影响。不同岩石之间的差异比较大,可作为进行地壳岩石相关地质调查工作的参考岩石密度差。该技术以万有引力定律为研究基础,可利用重力仪器分析地质环境中岩石密度的变化。精密重力探测可分析不同深度的地质环境,作为定性和定量的分析数据。对于重力异常的问题,可进行综合分析,对地下岩石完成了隐含信息的判断。

4.4勘探地震技术

地壳中的弹性波可被人工激发以启动反射波和折射波的快速传播。根据线性时空时间场的分布规律,可进行综合分析和处置工作。在反射面的深度处完成对折射面深度和地质构造的分析,完成与数据相关的统计工作。通常,在特定工作应用过程中,探矿者通过观测获得的物探剖面已经具有一定的地质工作意义。在处理不同地质波速的同时,也反映了材料强度相关指标的差异。相同的地质条件,它们所能承受的内力和波的速度有一定的差异,不同地质的波的速度也有一定的差异。浅折射非常准确,因为它可以分析检测到的洞穴和隐藏的结构。它们通常受现场条件的限制,同时,需要对有条件的工作进行精确控制。

4.5电磁勘探技术

电磁勘探是根据电阻率换算规律,在人工磁场和自然磁场

下对观测点的深度进行勘探。地质深度会产生相对均匀的岩层分布,但最终会产生差异化的岩石电磁特性。电磁勘探技术是地球物理勘探技术中不可忽视的组成部分之一,在厚岩层地质勘探中得到了有效应用,同时也得到广泛的认可和应用。位置测频法也是一种非常高质量的频率检测人工磁场源,它可很好地处理原始自然磁场的微弱特性,对于处理非常复杂多样的地质非常有用。人工场源对于全方位控制工作也非常有利,尤其是对于当前可控源的音频相关性分析。利用电偶极子在地下传输的电磁分量来完成所需的分析。目前可控源音频电磁探测技术的探测深度较大,兼具剖面和深度特性。通过改变供电频率,得到不同深度的卡尼亚电阻率。工作整体开展,大大提高研究工作的有效性和效率。尤其是一次启动 7 个点的电磁探测工作,快速削弱高阻屏蔽的功能,工作效果非常理想。

4.6地质雷达法在当前岩土工程中的应用

地质雷达主要根据地下介质的电参数、电磁波波形及电磁

场强度产生的变换规律,确定地下界面和地质体的空间位置。这种方法的优点主要是无损和方便,不受附近环境的影响。目前城市工程研究正在开展与地质雷达技术应用相关的研究,提出地质雷达技术的发展具有非常理想的应用前景。将地质雷达应用于当前城市地下岩溶探测,可有效完成洞穴位置调查,利用开挖完成最后的验证,最终探测结果具有实用性,大可放心。地质雷达在埋藏不深的地区探测岩溶发育,探测结果也是准确的。

4.7对于多道瞬态面波物态技术进行应用

在进行岩土工程勘察现实工作时,运用多道瞬态面波物探技术,并确保其使用是科学合理的,能够有效地提升勘察工作的效果。这一物探技术,主要是对于面波技术的合理化运用。面波是地震波的一种展现方式,其能够在地球表层中进行传播,速度较为缓慢。面波在岩土层不同类型介质之中,传播速度存在着较大的差异,检测难度比较低。勘察工作人员可以借助于多道瞬态面波物探技术对于不同类型的面波进行分析。地探雷达搜集面波的效果较为理想,能够为勘察人员搜集面波、分析面波工作的开展提供支持。勘察工作人员在进行工作时,可以通过对外界发射瞬态冲击波等方式,对于传播途径进行分析,并借助于 TPS 技术,了解岩土层不同介质的变化情况,详细地掌握岩土层地质构造。

结语

综上所述,简化的土木地质勘探技术在应用过程中仍存在诸多弊端。由于当前社会生产力的不断发展和当前社会科学技术的快速进步,这种情况对于工程来说也是非常重要的。地质勘探技术的进步,提出新的发展要求,岩土工程研究过程中必须使用地球物理技术。这将进一步提高当前岩土工程研究中地球物理勘探技术的准确性,使许多领域的地球物理研究工作持续快速发展。

参考文献

[1] 杨焕仙 . 矿山施工中岩土工程勘察技术的难点研究 [J]. 世界有色金属,2019(20):264,266.

[2] 潘军 . 岩土工程勘察中物探技术及数字化的发展趋势探讨 [J].科技经济导刊,2020,28(6):60.

[3] 郝秋爽 . 综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用研究 [J]. 建筑工程建设与设计,2015(9):275.

[4] 张鹏 . 数字化勘察技术在岩土工程中的应用 [J]. 中国金属通报,2020(5):279-280.

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