工程物探技术在岩土工程中的应用解析毛树亭

工程物探技术在岩土工程中的应用解析毛树亭

毛树亭张建涛

山东恒源勘测设计有限公司山东省潍坊市261000

摘要:工程物探技术是一项比较常见的岩土工程施工技术,其主要功能在于可以对岩土工程的地质条件和地质环境等各种因素进行勘探。应用工程物探技术能够提高对岩土工程的勘察水平,提升岩土工程的建设质量。并结合相关岩土工程地质资料和相关数据整理成有效资料,帮助工作人员依据收集的资料,做出最科学的判断,方便对岩土工程进行合理规划,实现对岩土工程的最优设计,从而达到比较好的经济效益和社会效益。

关键词:工程物探技术;岩土工程;应用

经过20多年的发展,工程地球物理技术逐渐从定性分析发展到现在的半定量分析和定量分析。很多物理能够帮助提供一些参数,能够被直接运用在施工以及设计上,并被两个领域的工程师接受。各种工程地球物理技术都有其适用性和局限性。合理选择一种或几种有效的工程地球物理方法。工程地球物理结果应根据其模糊性进行解释,并应区分有用信号和干扰信号。在正式实施工程地球物理勘探工作之前,应仔细进行初步试验,并进行比较研究。选择最佳的收集解决方案和最佳的收集设备是确保勘探结果质量的先决条件。工程地球物理勘探结果应与钻井,现场试验和试验结果进行比较,并建立相应的经验关系。所以,构建一整套的定量分析以及判断准则,能够让地球物理勘探技术充分运用到岩石工程。

1工程物探技术的含义

在工程实际建设的过程中,物探技术是以地下土质体或者是岩土层之间的物理性质作为主要的基础,它是工程地球物理勘探技术的简称。在岩土工程建设的过程中,对于地质问题主要是采用物探技术进行解决,充分利用人工物理场的变化以及勘测的仪器对地下土质体进行勘测,确定土质体的情况,同时还可以对岩土层之间的物理性质进行合理的勘测,为工程建设提供相应的参数。

2物探技术在岩土工程的应用流程

2.1工作布置

以大桥工程的工程建设中的线路布置为例,在工程物探的探头开始进行物理性的勘察之前,要对高密度的电法所使用的设备材料进行先行布置,在开阳岸方面布置若干电极线路,少数平行轴线布置,保证一定线路之间的测线间距。在此基础上,进行数条近垂线的桥抽布置,短线的电极剖面线布置。在一些桥面的对立处进行电极剖面的铺设,用于勘察当地人工物理性场所的位置。

2.2对岩土工程进行检测

在工程采用物探技术进行勘测的时候,可以使用剪切波、声波波速等检测方法进行勘测。在对剪切波进行检测的时候,主要是使用单孔法、跨孔法以及面波法。在使用单孔法进行检测的时候,需要满足以下条件:(1)工程中需要进行勘测的孔洞必须要保证垂直。(2)工程物探的相关技术人员需要结合工程建设的实际情况,每1-3m处设置一个勘测点,之后再根据以前设定好的情况对工程进行自上而下的检测。(3)在对剪切波进行检测的时候,传感器需要放置在测试孔洞内一定的深度,并且将其固定好,之后再沿着木板纵轴敲击纵轴的两端,这样就能对极性相反的两组剪切进行波速检测并进行记录。在完成相应的检测之后,应该对部分检测点进行合理的测试,有效保证检测结果的准确性。在对声波波速进行检测的时候,因为声波是高频的弹性纵波,如果想要对声波在岩土中的传播特性进行检测,就需要对这种声波进行仔细的检测,同时还需要对检测方法以及仪器进行检测,保证检测的数据能够对岩土工程进行有效地指导。

2.3参数设置

在勘察过程中,勘察人员要依据实际测量的结果和预期的合理判断对土壤厚度进行有效的参数设置。从某种意义上来讲,要选择与施工作业较为符合的机械设备进行相应参数的设置,可以通过对现场数据的采集优先设置好预期的参数范围。这样在后期实际进行施工作业时,要将现场参数与之前的参数进行对比,这样才能合理利用参数,保证其质量。

3物探在岩土工程勘察中的技术分析

3.1高密度电法的应用

在地下的土质和其它物质的性质剖析中,他们所含有的电解质含量是不同的,基于不同的介质含量工程物探进行了高密度电法的应用。在工程物探的现场工作中,首先由勘察人员对勘察地区进行电流的施加,借助相关的专业仪器,对地下的电流进行分析检测,根据不同地区传导电流的分布情况推算出地下岩土性质,还可以对于地下电流的进行分析检测,对地下电场的进行分析利用,从而精确地计算出地表电阻率这一数值,由此来判断出地表的岩土性质。

3.2CT技术

该项技术只事实上就是地质波层析成像技术,这是一类借助地震波的具体情况来针对地址内部结果来予以探测,另外将探测结果主要就是运用图像形式而展示出来的探测技术。该项技术可以设备一部分激发点与接收点来针对地质的具体情况来予以探测,并运用所得出的地震波的击退情况来将地质的弹性波速确定出来,最终就可以将地质分布图绘制出来。

3.3地质雷达

地质雷达技术是传统勘察技术所无法比拟的一种创新的勘察技术,它主要是利用地下介质的不连续性,利用机械设备在运行过程中发出的超高频率对地质情况进行分析,其优点是没有任何破坏性且分辨率较高,而且操作比较简单。

4岩土工程中工程物探技术的发展前景

岩土工程建设过程,工程物探技术的应用优势相对较多,例如:可以在最短时间内完成精准勘察和检测等,使其数据结果更加准确,同时还具有成本低和效率高等诸多特点,因此,以某种角度来讲,工程物探技术具有良好发展前景。近几年,在计算机技术迅速发展下,该项技术在探测精度、探测范围等方面均得到显著进步,使其逐渐受到人们的广泛关注,并实现物探工程应用前景的扩宽。

一方面,地质雷达。在我国物探领域中,地质雷达的应用比较普遍,如铁路隧道岩土勘测过程,使其呈现良好应用效果。地质雷达主要是利用频率较高电磁波予以测探,以天线传送的方式,将电波传送至地下,其中脉冲电磁波通常根据强弱不同,使其介质表现不同反应情况,例如:电波反射等。当接受波长后对其进行过滤等相关处理,根据传送情况进行对比分析,然后按照反射波特征和状况等变量进行勘察对象的研究。在地质雷达起步发展阶段,仅将其应用于矿井实验,通过长期不断发展后,已经取得显著进步。

另一方面,CIS技术。现阶段,在进行空间信息的数字化获取和管理时,按照地理信息技术、数据库等技术的存储功能,以实现地质信息的管理与应用,使其逐渐成为地质领域重要研究方向。系统数据库主要是在GIS技术的基础上,根据相关问题构建而成。以理论角度来讲,进行岩土工程的勘察时,信息处理属于一项系统工作,只有进行勘察数据和信息的综合处理,才能掌握数据各自特性和数据关系,在此过程中,应该借助数字化处理技术完成运算、处理相关工作。

结论

对于岩土工程来讲,为了充分发挥工程物探技术的重要作用,则应对其具体应用、发展前景进行综合分析,以保证工程物探技术真正发挥其价值,并为岩土工程的建设提供有力保障。另外,工程物探技术在岩土工程中的应用,还能发现其中质量问题,有助于按照问题进行相关措施的落实,确保岩土工程质量得到全面提升,从而为工程物探技术的发展起到有效促进作用。

参考文献

[1]阚洪涛.工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].工业b,2017(2):00339-00339.

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