王晓波
四川省地质矿产勘查开发局物探队 四川成都 610072
摘要:物探技术是一种岩土工程施工勘察检测技术。其主要功能是探索岩土工程地质条件、地质环境等因素。物探技术的应用可以提高岩土工程勘察水平和岩土工程施工质量。结合相关岩土工程地质资料和相关资料,可以帮助工作人员根据收集到的资料做出最科学的判断,便于岩土工程的合理规划,实现岩土工程的优化设计,更好地解决在岩土工程中遇到的问题,也能使得勘测的结果更加准确、勘测过程更加简单以及勘测的资金投入更少。
关键词:物探技术;岩土工程勘察;应用;前景
1导言
物探技术随着科学技术发展也不断提升,物探技术在不断发展历程中,逐渐形成一个繁多、庞大而完整的科学体系,数学、物理的各个分支都渗透到这个领域之中。物探技术相较于其他勘查方法,具有透视性、效率高、条件性等特点,如何更好的利用物探技术本身的优势应用于岩土工程地质的勘察中,是本文要探讨重点问题。
2物探技术概述
在对先进科技进行运用的过程中,工程物探技术得以越加广泛的应用,物探技术重点是利用有关的设备针对自然物理场和人工物理场的改变状态实施精准、实时的监察,这一技术重点会运用到地下的岩土层中和地质物体中,能够帮助有关技术工作者针对地质体空间中的详细讯息进行充分把握,针对岩土工程中的地质情况进行准确的判别,找出具体存在的问题,最后制订出合理的应对方案。对工程物探技术运用具有以下四大特点。第一,在工程物探技术中综合了多种现代化的科技,包括了高密度电法、电磁波、钻孔声波探测技术,把相关技术进行整合应用,有利于对复杂的地质条件进行探究。例如,那些岩土较为疏松的区域或是岩溶缝隙较大的地层。因为这部分地层较为特殊、复杂,所以必须针对工程地质进行更为精准化的勘查。第二,不同的工程在对物探技术进行应用时存有一定的差异。各项技术均拥有自己的优势和劣势,在运用期间必须综合具体的运用标准和实际情况对该技术进行科学合理的运用。如此便可以在最大程度上确保勘查技术的应用成效。第三,在勘查活动实施以前,事先做好预备工作,可首先利用实验对其进行分析,选取出科学化的实验采集规划和施工设施,如此便可以有效提升勘查成果的精准度和及时性。第四,在对工程物探技术进行应用期间,针对获取到的信息数据还需要实施再次对比与核实工作。经过健全工作标准,定量分析成果,进而推动该项技术的有效运用,而后把所得信息数据运用于工程施工中,确保工程后续工作正常开展。
3物探技术在岩土工程地质勘察中的重要意义
第一,地球物理探测技术对比较有特点的地质灾害进行最大范围的地质灾害监察、预报、防灾减灾等工作,能够较准确得对相应的应对措施进行指导。第二,地球物理探测技术对工程实施当中的预防灾害措施提供相应的技术保障措施,同时建立一定的灾害超前预警,对公共安全进行保障,保护我们的生存区域的安全。第三,在水文地质探测中,运用地球物理方法可以对水文地质特征进行间接判断,能够很快的控制测区样貌,对水文地质勘探工程的设计与施工进行指导。第四,在地质灾害勘察设计方面,运用地球物理方法可以对区域地质环境条件进行重点调查。在水文和地质灾害勘察设计方面的作用都是其他勘查技术不能达到的一种效果。地球物理探测技术对于岩土工程建设的速度和效率有明显的助推作用之外,还能对于岩土工程的质量和安全起到保障的作用,从而对人类社会的经济变化、文化发展等产生积极影响。对岩土工程质量的影响和对隐性地质灾害进行勘察都是物探技术的重要工作内容,运用得当对发挥物探技术的优势具有重要意义,同时有利于构建公共安全体系,以此来保障我们生存空间的安全。
4物探技术在岩土工程勘察中的应用及前景
4.1应用
4.1.1探地雷达
探地雷达可以探测金属物体和非金属物体,发射的天线向地质以下发出高频次的电磁波,天线接收电磁波反射回来之后作用于地下介质,地下介质遭遇到有电性差异的另一个界面时发生反射现象,产生电磁波波形下不同的地理位置、构造、状态和埋深。
探地雷达作业时,在雷达机器的作用下,脉冲源产生周期性的毫微秒信号,并直接反馈给发射天线,通过发射天线耦合到地下的信号在传播路径上遇到非均匀体时,产生反射信号,位于地面的接收天线在接收到地下回波后,直接传输到接收机,信号在接收机经过整形和放大后进行处理,通过电缆传输到雷达主机,经过处理后传输到微机。在微机中对信号依照幅度大小进行编码。
4.1.2高精度磁法
在整个岩土工程勘测过程中使用物探技术,可以利用岩层之间对于磁性的不同反应而做出更多的勘探,从而可以明确岩土工程内各类岩石的不同成分。在整个地质勘探过程中使用高精度磁法,需要相关的技术人员到当地的岩土工程矿区去进行实际调研,分辨出磁场的位置和对整个岩土工程勘探区的影响。而且,由于地下岩土工程会受到磁性作用的较大影响,因此,高精度磁法的使用在整个岩土工程勘探过程中具有必然意义,可以提高整个勘探工作的效率,确保整个勘探工作工程人员的安全性。其中,应用最为广泛的两类勘探地点是海洋和地面勘探,在使用高精度磁法的具体过程中,能够收集到更多的关于该岩层结构的地理信息,确保整个勘探工作的科学合理性。
4.1.3电磁法
电磁法物理勘探技术是采用电磁感应的原理在导电性能和导磁性能不同的岩石和矿石中进行找矿勘探的方式,电磁法分为了航空电磁、地面电磁和井中电磁,航空电磁通过研究由人工或天然形成的电磁场对地质体感应激发产生的不同寻常的特征和规律来寻找矿体或解决某些地质问题;地面电磁是用于地面找矿勘探的电磁法,按照观测参量分类的方法,分为倾角法、虚实分量法、振幅相位法、椭圆极化法等;井中电磁法是用时间域和频率域在钻孔时研究电磁感应现象的方法。地质具有高导磁性的情况下,电磁法作用于地质,产生二次磁场,可以判断地下导磁体的存在和一些水文水质的问题。
4.2应用前景
物探技术的发展延伸了多种类型的新兴技术,地质雷达就是其中一种,在现阶段也得到了很多的应用,具有一定的监测效果。地质雷达的使用具有一定局限性,多数用于隧道、涵洞等工程项目中。在岩土工程勘察中采用物探技术可以对工程项目中的施工问题和隐患进行及时的察觉、反馈和处理。由于,岩土工程勘察工程是不断推进的,推进的距离越多,进行勘测的雷达电磁波越弱,其勘察数据的精准性更无法进行保障,为提高数据勘测的精准性和科学性,以及勘测工作的施工效率,要对雷达电磁波的工作效率进行一定的调改,确保电磁波工作效率在适合的范围内可以有效对数据勘测数据进行保障。同时,岩土工程勘察数据还会受其他因素的影响,最常见的影响因素就是施工场地的金属,为降低施工金属对探测数据的影响效果,在实际应用中要根据实际情况对防护措施进行制定的实施,从根本上保证雷达检测的精准性。
结束语
总之,通过物探技术的合理运用可以对施工现场的地质环境以及条件进行较为全面的勘察,也能发现对施工建设造成影响的地质因素,体现出比较强的技术应用价值。技术人员应该做好施工前期的勘查工作,借助多种物探技术对工程施工条件和地质数据进行有效的勘察,保障勘察数据的精准性。同时,通过先进技术的合理使用可以形成直观性的地质剖面图,给岩土工程施工提供更好的勘察数据支持,及时发现施工中可能遇到的问题。这样可以对工程施工的地质情况进行更好的勘察,给图纸设计和后期的施工建设提供更好的勘察技术支持。
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作者简介:王晓波(1980-),男,工程师,2007年毕业于中共中央党校函授学院经济管理专业,从事地球物理勘查工作。