物探技术在岩土工程勘察中的应用
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物探技术在岩土工程勘察中的应用
一、物探法浅析
工程物探主要立足于电学原理、电磁波理论以及弹性波等技术。
例如,弹性波技术有着发展最快并广泛应用的现实,根据介质对弹性波做传递,进而对地下物有了解。
若地下物出现很大的界面物性不同性,弹性波便能以动力、运动学上对异常快速表现,应用到的方法有瞬态面波法、弹性波测井、地震映像法等。
电磁波技术则以高密度电法、地质雷达技术为代表。
做好工程物探要做好数据采集,计算、分析与解释采集而来的数据,并与工程建设相联系,是最为重要的关键点。
能否正确判断、分析工程建设中的岩土问题与采集数据的解释有很大关系。
例如,弹性波勘探,干扰波的压制与分离为最为直接工作,实现有效波的保留。
在现实勘探中,有必要利用现实硬件与软件技术,对有效波与干扰波认真识别,保证成果解释的真实性。
另外,物探工作可能因复杂的场地而出现多种解释,归类分析异常是解释资料的前提,其他的对比分析也比较重要,如室内试验、原位测试与钻探等验证。
二、岩土工程勘察应用物探法的现实意义
首先,基岩面的复杂起伏可由物探法探知,实现钻孔布置的合理;其次,对于岩溶发育区,岩溶分布很复杂,物探法也可轻松的探测出具体情况。
满足灵活布置钻孔,掌握岩溶分布区域;第三,地下人工设备在地下的赋存状态可由物探法得到。
例如,若人工地下设备的规模不大,那么钻孔的投入就可以尽量的少;第四,勘察水域时,水域地下层状况也可通过物探法获得,不会做较多钻探,投入也最大的节约。
所以说,工程建设在前期重视物探,不仅在钻探上有资金节约功效,同时也为后来工程有扎实的基础保驾护航。
三、应用实例浅谈
(一)物探法在岩溶发育区的应用
熔岩勘察工作要解决宽泛的问题,不仅有基础的地基工作,同时渗漏岩溶工作,如分布区域的提供等也不能马虎。
因为岩溶发育比较复杂,样式多样,不经勘察直接钻孔是不能达到预期设计成效的。
物探法应用在岩溶中可以说是物性差异界面的理想勘察方式,同時也具有典型的空间地质体结构。
所以,对勘察区域做好物探技术分析工作,发现异常,有利于后续勘察。
下图是某工程建设中由物
探法得来的区域异常图,应用方法为基岩岩溶的电阻率对称深圈定区域分布以及自然平面的电场自然法测定的点位分布。
解释岩溶分布时,该两张方法的吻合性强,自然电场的负异常图区与四极对称的电测深解释发育岩溶区有吻合性。
图层显示,在垂直的地下水运动状态下,岩溶发育区存在渗漏电场(地表),在完成的基岩处,没较强的地下水运动,无明显地表电场。
立足于物探,在后续钻孔、桩基施工时,发现物探法推论结果是正确的。
若忽略了物探工作,岩溶发育很难通过钻孔快速找到,施工工艺选择成为阻扰,工程质量也没有保证。
(二)物探法在起伏的基岩区的应用
在花岗岩发育区域,因为风化的基岩不均匀,基岩表面有很大的起伏。
简单的依靠钻孔需要对基岩形态做查明,钻探工作任务也比较繁重。
但是,地层的孔孔连接还是存在“空隙”的。
下图主要显示的是电阻率密度较高的勘测侧面(剖面),观察发现,高阻体面有着剧烈的表面起伏,参考高阻体的形态,做了钻孔的后期布置,最后发现是基岩。
在覆盖层下部,起伏的基岩面通过电阻率的高密度剖面做了显示。
钻孔布置根据电法剖面得到了重点布置,钻探工作更加可靠,可对施工环节中精度变化而变更设计。
(三)关于地下人工设备的圈定
乡村人口大量涌入城市,国家城镇化建设政策的开展,全国城市都在紧锣密鼓的开展城市改造活动,老城换新城,为城市增添崭新的面貌。
在改造城市时,某些地下建筑的资料并不健全,贸然建设可能对新建建筑有所危害,严重的会出现地基失稳。
对于此类地下人工设施,要求勘察精度高,单一的钻探效果是不明显的。
物探扫描圈定技术在老城区的地下人工设施勘察中应用的较多,对于老城区的地下水管道等地下设备可轻而易举的发现异常,进而判断地下形势。
四、利用物探法需要重视点
岩土工程勘探中,利用物探法可实现准确性、高效率的钻探工作。
在较多的物探法中,在应用前要做好设计与策划。
另外,物探法作用仅为推论式的间接功效,不能完全抛弃钻探数据。
在使用时,应该重视一些问题。
勘察岩土工程时,物探法的地位显而易见。
但是,物探法并非全能,在物探方法布置时,应监视具体问题具体分析,针对施策,客观对待物探法所起的作用。
利用物探法时,应该满足场地与物性条件,比如,若地面湿润,则干扰雷达勘测,要处理好干扰。
处于煤矿采空区,在低阻异常情况下,应该区分是采空反应还是
煤层的作用。
在解释物探勘察结果时,不对全面摒弃另一种方法所勘察的数据,例如钻探发现的地质构成,要将物探法与其他方法相结合,优势互补。
在做物探推论时,异常的确定需要立足于多种物探法所得到的数据基础上,同时推论也不是完全合理的。
关键的是要做好验证,依靠物探推论取得的结果就类似于经验或理论值。
在物探法使用时,要尽量节约资金,分析场地实际,以最小的物探布置实现最大的探测效果,不可重复的布置物探。
五结语
对于场的变化探测,物探法的作用明显。
利用物探法探测结果,进行的推论往往存在着经验性或理论性,如果忽视验证、结合另外的方法与资料对物探结果做研究,那么结论的可靠性就必须怀疑。
工程建设中的地下探测非常的复杂、麻烦,简单的依靠钻探很难得知全面结果,为此,需要结合多种技术,实现优势互补。
参考文献
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