分析岩土工程中物探技术
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岩土工程工程物探技术分析岩土工程工程物探技术是岩土工程中非常重要的一项技术,主要是指利用各种地球物理、地球化学、地球动力学等科学原理和方法,对岩土体内部介质的性质、结构、成分、变化情况等进行探测和研究,以达到评估地下岩土体质量、控制风险、减少工程事故、提高工程质量等目的的技术。
岩土工程工程物探技术的种类很多,主要包括地震勘探、电磁法、地电法、磁法、无线电法、地温法、重力法等。
下面我们就针对这些物探技术分别进行分析。
首先是地震勘探技术。
地震勘探技术是利用地震波在不同岩土体介质中的传播特性,对岩土体内部介质的结构、成分、变化情况等进行探测和研究的一种技术。
它的优点是探究范围大、分辨率高、勘探深度深。
但是地震波在不同介质中的传播速度存在较大的差异,这就会引起波束扩散,从而降低分辨率,同时短波长的地震波不易穿透深部硬质岩石,也会限制勘探深度。
因此,在使用地震勘探技术时需要根据具体情况进行选择。
其次是电磁法。
电磁法是利用电磁波在不同介质中的传播特性,对岩土体内部介质的结构、成分、变化情况等进行探测和研究的一种技术。
它的优点是具有高分辨率、高灵敏度和探究深度较深的特点。
但是它也有一些不足之处,比如被探测的岩土体中存在导电物质时,会引起电磁波的反射和折射,使电磁波的传播路径受到干扰,从而影响成像效果,此外,电磁波的传播距离也会受到地形、土层、天气等因素的影响。
所以在使用电磁法时,需要根据具体情况选择不同的方法和参数,以达到最优化的探测效果。
接下来是地电法。
地电法是利用不同土层和岩石中的介电常数和电阻率差异来探测地下结构和地层工艺性质的一种技术。
它的优点是能够在不破坏地下岩土体结构的情况下获取各种有关地下情况的信息,具有广泛的应用范围。
但是地电法也存在一些问题,如信号传播距离受土质地形的影响而产生噪声,信号分辨率低,难以识别浅埋层的岩土体性质等。
然后是磁法技术。
磁法技术是利用不同岩土体中的磁性差异对其进行探测的一种技术。
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。
物探技术在岩土工程勘察中的应用及前景探析石 磊(河北省地质测绘院,河北 廊坊 065000)摘 要:随着建设速度的加快,我国城市建设项目的数量也在增加,岩土工程勘察的准确性就变得越来越重要。
与以往的挖掘技术不同,探测技术具有搬运和消耗方便等特点。
实际上,除了工程地质调查外,挖掘技术和挖掘技术还可以给土壤带来更好的效果。
现在社会经济迅速发展,大型项目增多,工程质量要求不断提高。
这是以准备为重点,主要工作是对山区和土壤的研究。
如果调查或以前的方法不符合当前设计要求,在调查中分析项目勘探技术在土壤工程地质调查中的应用,并预测了应用工程地质勘探领域勘探技术的前景。
关键词:物探技术;岩土工程勘察;应用;前景中图分类号:TU1481 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0196-2Application and Prospect of geophysical prospecting technology in geotechnical engineering investigationSHI Lei(Hebei Institute of geological surveying and mapping,Langfang 065000,China)Abstract: With the acceleration of construction speed, the number of urban construction projects in China is also increasing, so the accuracy of geotechnical engineering investigation becomes more and more important. Different from the previous mining technology, the detection technology has the characteristics of convenient transportation and consumption. In fact, in addition to the engineering geological survey, excavation technology and excavation technology can also bring better results to the soil. With the rapid development of social economy and the increase of large-scale projects, the requirements of engineering quality are constantly improved. This is to prepare for the focus, the main work is on the mountain and soil research. If the survey or previous methods do not meet the current design requirements, the application of project exploration technology in soil engineering geological survey is analyzed, and the prospect of application of exploration technology in the field of engineering geological exploration is predicted.Keywords: geophysical prospecting technology; geotechnical engineering investigation; application; prospect近年来,我国经济稳步增长,城市建设工程的数量增加,作为基本建设项目的准备,岩石和土壤的勘探和工程质量直接影响后面的设计和建筑工作。
工程物探技术在岩土工程中的应用概述:工程物探技术是一种应用地球物理学原理和方法,通过对地下介质的探测和分析,为工程建设提供地质、水文、地下结构等方面的信息。
在岩土工程中,工程物探技术的应用可以帮助工程师了解地下情况,评估地质风险,指导工程设计和施工,提高工程质量和安全性。
一、地质调查与勘探1. 采用工程物探技术可以对地下地质情况进行全面、快速、经济的调查与勘探。
2. 利用地震勘探、电磁勘探、重力勘探等方法,可以获取地下岩土层分布、厚度、性质等信息。
3. 通过分析和解释物探数据,可以确定地下构造、断层、岩性变化等地质特征,为工程设计提供可靠的依据。
二、地下水资源调查1. 工程物探技术可以应用于地下水资源调查,包括地下水位、地下水流动方向、地下水含量等的测定。
2. 利用电磁法、重力法等方法,可以探测地下水层的分布、厚度、含水性质等。
3. 通过工程物探技术的应用,可以评估地下水资源的可利用性,为地下水开发与利用提供科学依据。
三、地下结构探测1. 工程物探技术可以应用于地下管线、地下洞室、地下隧道等地下结构的探测。
2. 利用地震勘探、电磁勘探等方法,可以确定地下结构的位置、形状、尺寸等信息。
3. 通过物探数据的处理和解释,可以评估地下结构的稳定性和安全性,为工程设计和施工提供指导。
四、地质灾害评估与预测1. 工程物探技术可以应用于地质灾害的评估与预测,如滑坡、地震、地面沉降等。
2. 利用地震勘探、电磁勘探、重力勘探等方法,可以探测地下地质构造、岩土层性质等与地质灾害有关的信息。
3. 通过物探数据的分析和解释,可以评估地质灾害的潜在风险,为工程建设提供可靠的防灾措施。
五、工程质量检测与监测1. 工程物探技术可以应用于工程质量检测与监测,如地基沉降、地下水位变化等。
2. 利用重力勘探、电磁勘探等方法,可以监测地下水位、地基沉降等变化情况。
3. 通过物探数据的分析和比对,可以评估工程质量的合格性和稳定性,及时发现和处理工程质量问题。
工程物探技术在岩土工程中的应用一、引言岩土工程是土木工程的重要分支,涉及到土壤和岩石的力学性质、工程地质、地下水等方面的问题。
在岩土工程中,为了有效地评估地下情况和设计工程方案,工程物探技术被广泛应用。
本文将详细介绍工程物探技术在岩土工程中的应用。
二、工程物探技术概述工程物探技术是指利用地球物理学原理和方法,通过测量和分析地下的物理场参数,以获得地下构造、地质体性质和地下水等信息的一种技术。
常用的工程物探技术包括地震勘探、电磁法、重力法、磁法、地电法等。
三、工程物探技术在岩土工程中的应用1. 地质勘探工程物探技术可以用于地质勘探,通过测量地下的物理场参数,获得地下构造和地质体性质的信息。
例如,利用地震勘探技术可以确定地下岩层的分布、厚度和速度等参数,为地下岩土工程的设计提供重要依据。
2. 工程设计工程物探技术可以用于工程设计,通过获取地下水位、地下水流动方向和速度等信息,对工程设计进行优化和调整。
例如,利用电磁法可以测量地下水位和地下水流动方向,为地下水工程的设计提供参考。
3. 地下结构检测工程物探技术可以用于地下结构的检测,通过测量地下的物理场参数,判断地下结构的存在和状态。
例如,利用地电法可以检测地下管线的位置和状况,为地下管线的维护和修复提供指导。
4. 地下空洞探测工程物探技术可以用于地下空洞的探测,通过测量地下的物理场参数,判断地下空洞的存在和范围。
例如,利用重力法可以探测地下的空洞,为地下空洞的填充和加固提供参考。
5. 地震灾害预测工程物探技术可以用于地震灾害的预测,通过测量地下的物理场参数,分析地震活动的规律和趋势,提前预警地震灾害。
例如,利用地震勘探技术可以监测地下地震活动的变化,为地震灾害的预测和防范提供依据。
四、工程物探技术的优势和挑战1. 优势工程物探技术可以非破坏性地获取地下信息,不需要对地下进行开挖或钻探,节省了时间和成本。
同时,工程物探技术可以获取大范围的地下信息,提供全面的地下情况评估。
工程物探技术在岩土工程中的应用一、引言工程物探技术是指利用物理学原理和方法,通过对地下介质的测量和分析,获取地下信息的一种技术手段。
在岩土工程中,工程物探技术具有非常重要的应用价值。
本文将详细介绍工程物探技术在岩土工程中的应用,并对其应用效果进行评估和总结。
二、工程物探技术的分类工程物探技术主要分为地震勘探、电磁勘探、重力勘探、磁力勘探、地电勘探等多种方法。
每种方法都有其适用的地质条件和勘探目标。
在岩土工程中,常用的工程物探技术主要包括地震勘探和电磁勘探。
三、地震勘探在岩土工程中的应用1. 原理和方法地震勘探是利用地震波在地下介质中传播的特性,通过观测地震波的传播速度、衰减特性和反射、折射等现象,来获取地下介质的信息。
常用的地震勘探方法包括地震震源法、地震接收法和地震反射法。
2. 应用案例地震勘探在岩土工程中的应用非常广泛。
例如,在地基处理中,地震勘探可以用来确定地下岩石层的分布、厚度和强度,从而为地基处理方案的制定提供依据。
此外,地震勘探还可以用于地下水资源的勘探和地下水位的监测,以及地下洞室和地下管道等工程的勘测和监测。
四、电磁勘探在岩土工程中的应用1. 原理和方法电磁勘探是利用电磁场在地下介质中的传播和相互作用特性,通过观测电磁场的强度、频率和相位等参数,来获取地下介质的信息。
常用的电磁勘探方法包括电磁感应法、电磁散射法和电磁辐射法。
2. 应用案例电磁勘探在岩土工程中的应用也非常广泛。
例如,在地下管道敷设前,可以利用电磁勘探技术来确定地下介质的电导率和磁导率分布,从而评估地下介质的稳定性和适宜性。
此外,电磁勘探还可以用于地下金属矿产的勘探和地下隧道的勘测和监测。
五、工程物探技术的优势和挑战1. 优势工程物探技术具有非常明显的优势。
首先,它可以提供非破坏性的勘探手段,不需要对地下介质进行开挖或钻探,减少了工程成本和时间。
其次,工程物探技术可以获取大范围的地下信息,对于大规模的岩土工程来说非常有价值。
岩土工程工程物探技术分析岩土工程工程物探技术是现代地质勘探技术的重要分支,是一种能够对地下构造、地质环境进行准确识别和分析的技术手段。
在岩土工程中,物探技术是必不可少的,它可以为现场工程提供参考,保障工程的顺利进行。
本文将从物探技术的定义、主要技术方法及其在岩土工程中的应用等方面进行分析。
一、物探技术的定义物探技术是指利用地球物理物理现象和方法,探测地球结构的一种技术。
它不仅可以对地质环境进行详细剖面分析,同时也可以对岩土工程相关的地质信息进行准确识别和分析,在岩土工程设计和施工中具有非常重要的作用。
物探技术的主要对象是地下构造、地质区划、岩土体及其物理化学特性等。
二、主要技术方法1、电法:电法是一种通过测量地下电阻率变化来推断地下物质性质的物探方法。
它可以探测地下埋深和岩土体的物理性质,以及地下水位、环境污染等问题。
2、磁法:磁法是一种通过测量地下磁场变化来推断地下物质性质的物探方法。
它主要用于测量岩石的磁性、构造变化、断层发育和地质区划等问题。
3、重力法:重力法是一种通过测量地下重力场变化来推断地下物质分布的物探方法。
它可以探测岩石性质、断层、矿床等地质特征。
4、地震法:地震法是一种利用地震波在介质中传播和反射的规律,来推断地下物质性质的方法。
它主要用于测量地下岩石体的结构、断层及其发育情况等。
5、雷达法:雷达法是一种利用电磁波在地下的传播和反射规律,来推断地下物质性质的方法。
它可以探测地下岩土结构、地下建筑物、地下障碍物等。
三、物探技术在岩土工程中的应用1、探测岩土体的物理特征:通过物探技术,可以对岩土体的密度、磁性、电阻率等物理特征进行探测,为施工方案设计提供依据和参考。
2、确定地下水位:利用电法、重力法等物探技术,可以确定地下水位的深度,为施工方案设计和地下工程的建设提供基础数据。
3、探测地下障碍物:通过雷达法等物探技术,可以探测出地下管线、隧道、挡墙等地下障碍物的具体位置和情况,为施工方案设计提供参考。
工程物探技术在岩土工程中的应用引言概述工程物探技术是一种通过地球物理方法来探测地下结构和性质的技术手段,广泛应用于岩土工程领域。
在岩土工程中,通过工程物探技术可以有效地获取地下岩土的物理性质、构造特征和地下水情况,为工程设计和施工提供重要的参考依据。
本文将从地质勘察、地下水勘察、地下空洞探测、地下管线探测和地下隧道勘察等方面介绍工程物探技术在岩土工程中的应用。
一、地质勘察1.1 通过地震勘探技术获取地下岩土的构造特征和分布情况。
1.2 利用电磁勘探技术探测地下岩土的电性特征,为地质构造分析提供依据。
1.3 通过地磁勘探技术获取地下岩土的磁性特征,辅助地质构造划分和地下水勘察。
二、地下水勘察2.1 利用地电阻勘探技术探测地下水的分布情况和水文地质特征。
2.2 通过声波勘探技术获取地下水体的声速和密度信息,辅助地下水资源评价。
2.3 利用地电勘探技术探测地下水位变化和水文地质情况,为地下水资源的合理开发利用提供依据。
三、地下空洞探测3.1 通过地震勘探技术探测地下岩溶洞的位置和规模。
3.2 利用地电阻勘探技术探测地下空洞的分布情况和形态特征。
3.3 通过地磁勘探技术获取地下空洞的磁性特征,辅助空洞的识别和评价。
四、地下管线探测4.1 利用地雷达勘探技术探测地下管线的位置、深度和材质。
4.2 通过地电阻勘探技术获取地下管线的电性特征,辅助管线的识别和评价。
4.3 利用地磁勘探技术探测地下管线的磁性特征,为管线维护和改造提供依据。
五、地下隧道勘察5.1 通过地震勘探技术获取地下隧道的地质构造和岩土特征。
5.2 利用地电阻勘探技术探测地下隧道的岩土电性特征,为隧道设计提供依据。
5.3 通过地磁勘探技术获取地下隧道的磁性特征,辅助隧道施工和监测。
结论工程物探技术在岩土工程中的应用可以为工程设计和施工提供准确的地下信息,有效降低工程风险,提高工程质量,是岩土工程中不可或缺的重要技术手段。
随着技术的不断发展和完善,工程物探技术在岩土工程中的应用将会更加广泛和深入。
工程物探技术在岩土工程中的应用引言概述:工程物探技术是一种通过对地下物质进行探测和分析的方法,可以为岩土工程提供重要的地质信息和工程参数。
本文将介绍工程物探技术在岩土工程中的应用,包括地质勘探、地下水位测定、土层分析、地下管线探测和地震监测等方面。
一、地质勘探1.1 地层分析工程物探技术可以通过地震波传播速度的测量,确定地下地层的类型和厚度,为岩土工程提供地质勘探数据。
地层分析可以帮助工程师了解地下地质构造,进一步评估地质风险,为工程设计和施工提供依据。
1.2 地下水位测定工程物探技术可以通过电磁波的反射和折射,测定地下水位的深度和分布情况。
地下水位的测定对于岩土工程的设计和施工至关重要,可以帮助工程师确定排水方案和防止地下水对工程造成不利影响。
1.3 地下岩石结构分析工程物探技术可以通过地震波的反射和折射,分析地下岩石的结构和性质。
地下岩石结构的分析可以帮助工程师了解地下岩石的强度和稳定性,为岩土工程的设计和施工提供参考。
二、土层分析2.1 土质类型判别土质类型的判别对于岩土工程的设计和施工至关重要,可以帮助工程师确定土体的强度和稳定性。
2.2 土层厚度测定工程物探技术可以通过电磁波的反射和折射,测定地下土层的厚度。
土层厚度的测定对于岩土工程的设计和施工非常重要,可以帮助工程师确定基础的承载力和稳定性。
2.3 土壤含水量测定工程物探技术可以通过电磁波的反射特征,测定地下土壤的含水量。
土壤含水量的测定对于岩土工程的设计和施工非常重要,可以帮助工程师确定土壤的可塑性和工程的稳定性。
三、地下管线探测3.1 管线类型识别工程物探技术可以通过电磁波的反射特征,识别地下管线的类型,包括水管、电缆、燃气管等。
地下管线的识别对于岩土工程的设计和施工非常重要,可以避免对地下管线的损坏和事故发生。
3.2 管线深度测定工程物探技术可以通过电磁波的反射和折射,测定地下管线的深度。
管线深度的测定对于岩土工程的设计和施工非常重要,可以帮助工程师确定施工的安全范围和避免对地下管线的损害。
工程物探技术在岩土工程中的应用一、引言岩土工程是土木工程中的重要领域,涉及到土壤和岩石的力学性质、工程地质条件等问题。
为了保证岩土工程的安全可靠,工程物探技术被广泛应用于岩土工程中。
本文将详细介绍工程物探技术在岩土工程中的应用。
二、岩土工程中的问题岩土工程中往往面临以下问题:1. 土壤和岩石的力学性质:了解土壤和岩石的力学性质对于岩土工程的设计和施工非常重要。
2. 地下水:地下水对于岩土工程有着重要的影响,需要对地下水的分布和水位进行准确的掌握。
3. 地质构造:地质构造对于岩土工程的稳定性有着重要的影响,需要进行详细的地质构造调查。
4. 地下障碍物:地下障碍物如管线、坑洞等对岩土工程的施工和运营有着重要的影响,需要进行准确的探测。
三、工程物探技术的应用1. 地震勘探:地震勘探是工程物探技术中最常用的方法之一。
通过分析地震波在不同介质中的传播特性,可以获取土壤和岩石的力学性质信息,如波速、密度等。
地震勘探可以通过地震仪器记录地震波的传播情况,并通过数据处理和解释得到相关的地质信息。
2. 电磁法:电磁法是一种非侵入性的物探方法,通过测量地下电磁场的变化来获取地下介质的信息。
在岩土工程中,电磁法可以用于地下水位的测量和地下水的分布情况的探测。
通过电磁法可以获取地下水位的深度和水平分布情况,为岩土工程的设计和施工提供重要的依据。
3. 雷达探测:雷达探测是一种高频电磁波辐射技术,通过测量电磁波在地下介质中的传播时间和强度变化来获取地下障碍物的信息。
在岩土工程中,雷达探测可以用于地下管线的探测和地下坑洞的识别。
通过雷达探测可以准确地确定地下管线的位置和走向,避免施工过程中的破坏和事故发生。
4. 地磁法:地磁法是一种测量地球磁场变化的方法,通过分析地磁场的变化来获取地下构造的信息。
在岩土工程中,地磁法可以用于地下构造的调查和地下障碍物的探测。
通过地磁法可以获取地下构造的分布情况和地下障碍物的位置,为岩土工程的设计和施工提供重要的参考。
分析岩土工程中物探技术
摘要:本文结全岩土工程实践,主要应用工程物探技术来解决岩溶勘察、建筑工程勘察、地下不明物体的勘察、水域勘察、滑坡勘察、地基加固、桩基质量检测等土工程问题。
关键词: 岩土工程物探技术应用
Abstract: this article “the geotechnical engineering practice, the main application engineering prospecting technology to solve the karst exploration, construction engineering survey, underground unidentified object for the survey, waters survey, landslide investigation and survey foundation reinforcement, pile foundation quality testing and other soil engineering problems.
Keywords: geotechnical engineering geophysical exploration technology application
1前言
近20多年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。
主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。
这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。
工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。
但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题,必须采用多种工程物探手段联合使用,互相补充、互相验证,即综合工程物探技术。
20多年来,众多工程物探技术发展的成熟程度不尽相同。
在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的浅层地震反射波和折射波勘探技术、面波勘探技术、多波地震映像技术、层析成象技术(CT)、管波探测法、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。
2工程物探技术在岩土工程中的应用
2.1岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。
相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。
合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。
在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。
由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来;其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。
工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定,在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。
他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
2.2岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。
常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。
此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。
另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。
主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
3工程物探资料的分析和解释
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。
如何把野外采集的有关数
据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。
解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。
这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。
工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。
首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。
从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。
物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。
其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。
在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析,关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。
但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。
当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。
出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。
只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、解释技术水平的提高。
物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
4工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。
岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、观察,初步判断其病因,然后选择必要的检查手段,如血液、尿液常规检查、CT、X光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。
而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。
两者之间是一种相辅相成的关系。
岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
(1)界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。
(2)形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
(3)参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
(4)施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。
岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的各项试验工作,确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道,任何一项技术都有它的适用性和局限性,只有了解它、认识它才能用好它,这就需要两个专业经常进行技术交流,知识互相渗透,并且通过工程实践,掌握对方的工作性质、目的、方法和特点,才能更好地服务于对方,达到共同提高、共同进步的目的。
5结束语
(1)工程物探技术经过20多年的发展,已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
(2)各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。
工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。
(3)正式开展工程物探工作之前,应认真做好前期试验工作,认真做好对比研究,选择最佳的采集方案和最佳的采集装置,这是保证勘探成果质量的前提条件。
(4)工程物探成果应该通过与钻探、原位测试、试验成果进行对比、验证,并建立相对应的经验关系,从而建立起一系列定量分析、判断标准,使工程物探技术和成果更好地应用于岩土工程专业。