工程物探在水利检测中的运用研究

工程物探在水利检测中的运用研究
发布时间：2021-06-25T08:01:47.170Z 来源：《防护工程》2021年6期作者：俞桂娟田海威
[导读] 目前，工程物探在水利检测中具有广泛的应用。

本文阐述了工程物探的简介、工程物探在水利检测中的运用以及工程物探在水利检测中的发展前景，希望能够促进水利工程的建设和发展。

俞桂娟田海威
扬州市扬子工程质量检测有限公司江苏省扬州市 225000
摘要：目前，工程物探在水利检测中具有广泛的应用。

本文阐述了工程物探的简介、工程物探在水利检测中的运用以及工程物探在水利检测中的发展前景，希望能够促进水利工程的建设和发展。

关键词：工程物探；水利检测；运用；研究
工程物探是地球物理勘探在工程应用的方向之一，该技术近几年来得到了越来越多勘察人员的青睐。

工程物探在水利检测的诸多领域都能发挥其检测优势，为工程建设的质量和检测效率的提升提供了保障。

一、工程物探简介
由于构成地壳的岩土介质在导电性、密度、温度、弹性以及结构等方面存在差异，因此，岩土介质的差异也决定了不同的地球物理异常的产生。

人们常说的地球物理勘探是使用专门的仪器和设备，对地球物理异常进行勘察的过程。

地球物理勘探能够获得异常现象的形态以及分布等内容，并以这些数据为依据进行分析，最终确定岩土介质的实际性质，帮助相关人员解决地质问题。

工程物探是地球物理勘探在工程应用的方向之一，它目前可以分成以下几类：地震勘探、电法勘探、层析成像、电磁法勘探、声波探测以及综合测井等。

随着弹性波理论、地磁波理论以及电学原理的更新和发展，工程物探技术也发生了翻天覆地的变化。

例如，反射波法、声波测井、桩基检测、电测井以及电阻率法等技术已经被广泛的应用在水利工程中。

工程物探能够有效弥补传统的工程勘察技术的局限性，充分发挥其高效、精确、便捷等优势，成功为工程勘探及水利检测工作的开展奠定了坚实的基础，［1］。

二、工程物探在水利检测中的运用
（一）覆盖层探测
工程物探能够用于覆盖层的探测工作，对基岩顶板的起伏状态、覆盖层的厚度、覆盖层物性参数以及覆盖层内的天然建筑材料进行探测，与此同时，该技术还能够探测覆盖层是否存在河道遗迹等，应用价值较高。

例如，我国在金沙河段塔城坝址开展了第一例水上大地电磁测探工程，利用工程物探技术，相关团队利用大地电磁测深法对该地区的覆盖层进行了探测，并获得了该水利工程的上坝线覆盖层厚度，厚度值大约在30～130m的范围内，为后续施工提供了条件。

（二）检测隧道混凝土衬砌质量
为了判断混凝土衬砌在质量、厚度以及强度等方面是否存在不符合标准的缺陷，并检测围岩接触面与混凝土衬砌之间是否发生脱空问题，工程物探技术被应用在了隧道混凝土衬砌质量的检测工作中。

例如，某水利工程在首次进行隧道冲水实验的过程中发现了隧道渗水量远超相关标准规定的渗水量阈值，隧道混凝土衬砌探测技术应用后，可以帮助工程人员及时找到导致渗水量超标的关键因素，最终，人们发现隧道混凝土衬砌的部分结构质量不稳定才会引发渗水量增加，从而为为施工效率和施工效果的提升奠定了基础。

（三）隐伏破碎带探测
为了判断水利工程施工地点周围是否有隐伏的破碎带，施工单位常常使用隐伏破碎带探测技术来进行探测，并确定隐伏破碎带的具体规模、位置以及延伸情况。

为了分析隐伏破碎带的探测流程以及探测方式，我们以缅甸其培水电站为例。

在该水电站修建时，相关施工人员在开展河床左岸钻孔作业时发现该处出现了高压水喷涌的情况，施工单位利用隐伏破碎带探测进行了勘查，利用高密度电法来查明高压水的来源，并对与此项水利工程紧挨的6条横江水上高密度电法剖面进行了对比分析，发现了其中一个断层的走向，进一步分析后确定该断层为地下水通道［2］。

（四）检测坝基隐患
在水利工程中，可能会存在一些能够引起堤坝破坏却未被发现的缺陷。

工程物探可以运用在堤坝检测中，从而及时将正常堤坝与有缺陷的堤坝进行区分。

由于堤坝的主要特点是要求高、测线长并且时间紧，因此在应用工程物探进行堤坝体的无损普查时，需要提升是效率和准确性，精准找出存在隐患的区段，缩小靶区的范围。

为了为堤坝隐患的治理提供依据，可以在确定靶区以后利用坑深静探等综合检测来判断堤坝隐患的范围、性质以及深度等参数，这样一来，就能够在确保工程物探的可靠性的基础上进一步提升物探的效率。

（五）渗漏探测
工程物探在水利工程渗漏区域的检测中也发挥了关键性的作用，它能够检测渗漏通道、渗漏入水口、渗漏量以及渗漏出水口等区域，并将该区域的范围、位置、深度以及规模等信息提供给工作人员，便于进行后续的防渗处理，让封堵工作更具有针对性，从而提升水利水电工程的蓄水和供水效益。

例如，利用工程物探，沟盘河水库渗漏水、西黑山渠道渗漏水以及南水北调中线工程刁河渡槽下游渐变段渗漏水等项目的探测工作都已顺利完成，有效节约了维修资本投入。

（六）桩基检测
目前，人们对水利工程建筑物的稳定性和使用期限的要求越来越高，但是由于施工方式、地质条件等因素的干扰，桩基难以避免的会出现离析以及断裂等问题，给建筑物的安全性带来了较大的隐患。

机械抗阻法以及锤击法是桩基检测的两种主要方式。

首先，在应用锤击法的过程中，给桩侧或桩顶施加外力后，会改变桩内相邻质点之间的应力的大小，于是弹性波产生了。

相关人员想要接收这些信号，可以使用桩顶部的速度检波器，最终桩体的承载力水平以及桩体的质量会在信号分析处理后呈现出来。

与此同时，在使用机械阻抗法来开展桩基检测的过程中，推动桩顶中心的激振器向桩施加动态激振力，桩会产生稳态的振动。

工作人员可以利用自动扫描正旋信号功率放大器来放大桩产生的信号，通过与电脑相连便可以清晰的计算和展示输出成果图，便于专业人员对桩基质量的好坏做出科学评价。

实践证明，用来检测桩基质量的弹性波技术具有精准性高、成本低以及见效快的优势，但是当对较难判断质量问题的桩基的检测工作，为了更加准确的获取原始资料，可以借助其他辅助手段，例如取芯。

（七）在长线路工程勘察中的运用
连续的地质界面的划分工作是传统的钻探手段难以完成的，在长线路工程勘察中存在一定的局限性。

工程物探技术能够有效的解决钻探手段对断层、软弱结构体以及夹层等在非勘探位置的分布问题，并确定断层夹层等的责任位置和形态，通过连续加密测点的资料来获得连续的地质界面。

同时，为了确保勘察数据的可靠性，在进行建筑物勘测的过程中，勘察人员可以将工程物探、原位测试以及钻探进行融合。

例如，在南水北调市内配套滨海新区供水工程中，工作人员合理采用了高密度电阻率法对钻探工作困难的地段进行探测，获得了建基面以上不均匀地质体的空间分布数据，提升了建筑工程的施工效果。

三、工程物探在水利检测中的发展前景
由于各种物探方式其物理场存在差异，并且面临着各种物性参数变化多样，复杂的地层岩性空间分布状态等困难。

为了确保物探工作的有效性，需要在对多个物性参数进行测量的过程中采用多种物探方法，并进一步对比分析得出结论。

与此同时，我们正处于一个快速发展的网络时代，相关人员应该抓住网络时代这个机遇，将工程物探与计算机技术进行更加充分的结合，从而有效缩短勘探的周期，并提升资料解释的精确度以及分析和处理物探资料的能力。

目前，物探仪器积极采用了微机以及数字化的控制，确保了数据采集的质量。

而对物探数据处理技术的研究和开发将是促进物探发展的重要因素，例如，物探绘图软件的研究以及人机对话的正、反演程序的开发等［3］。

四、结束语
综上所述，工程物探能够应用在水利工程的桩基检测、堤坝隐患检测、渗漏检测、隐伏破碎带检测以及覆盖层检测等诸多领域，其发展潜力巨大。

参考文献：
[1]廉世卿. 湖上水库大坝裂缝及渗漏破坏安全检测方案[J]. 东北水利水电,2020,38(04):50-52.
[2]张华青. 探析工程物探检测方法技术应用与展望[J]. 智能城市,2019,5(19):178-179.
[3]李俊杰,葛龙进,张红纲,李健民,朱红雷,李冠豪. 桩基工程隐伏块石探测技术研究[J]. 煤田地质与勘探,2019,47(06):187-193.。