吳剛圣
身份證號碼:330682198607035956
工程物探技術在巖土工程中的應用
吳剛圣
身份證號碼:330682198607035956
地質資料、勘探資料在巖土工程項目中十分重要,它們關系到巖土工程的組織規(guī)劃和工程設計能否順利進行,同時還可有效規(guī)避各類安全隱患和地質因素對巖土工程的影響,進而促進巖土工程建設質量和建設效率的提高。本研究中重點闡述的工程物探技術可為巖土工程提供大量真實可靠的數據,因而相關技術人員應加強其在巖土工程項目中的應用,以推動巖土工程建設質量和建設效率的提高。
工程物探技術;巖土工程;應用;解析
工程物探技術是巖土工程中常用的技術,主要是對巖土工程的地質條件和地質環(huán)境的各類因素進行勘探。工程物探技術可以有效的對巖土工程勘察的水平和巖土工程建設的質量進行提升。通過科學的物探技術可以對巖土工程的地質資料和相關數據信息進行收集,促使巖土工程的組織規(guī)劃人員、設計人員等根據獲得的地質資料和數據信息,科學的展開對巖土工程的規(guī)劃與設計工作,促使巖土工程的設計合理有效,降低各類外界因素的影響,實現巖土工程的經濟效益與社會效益。
1.1 彈性波類
彈性波測試有聲波類和地震波類兩種;聲波類主要方法包括單孔聲波、穿透聲波、表面聲波、聲波反射、脈沖回波法和全波列測井;地震波類主要方法包括地震測井、跨孔地震波速測試和連續(xù)地震波測試,還可以進行動、靜彈模量對比及變形模量檢測。兩種方法都是以分析彈性波在巖體內的傳播特征為基礎,又各有特點、可相互補充、不能彼此取代。
1.2 電磁波類
電磁波類主要有探地雷達和電磁波CT.探地雷達主要用于隧道施工掌子面超前預報,也可用于檢測公路施工質量、地下洞室圍巖與混凝土襯砌結合部狀況、混凝土內部缺陷等。電磁波CT是通過巖土體電磁波吸收系數成像,可探測喀斯特等具有一定電性差異和規(guī)模的地質體,圈定構造破碎帶等不良地質現象,從而為工程基礎灌漿作指導,并檢測灌漿效果。
1.3 影像類
影像類檢測的主要是利用物體本體顏色和環(huán)境光照顏色疊加的物體顏色,根據不同物體具有不同的圖像特征的原理,通過電視錄像設備對工程檢測對象在設定的光線條件下進行圖像采集,并對圖像進行特征分析,來判斷檢測對象的工程質量狀態(tài)、工程地質情況的一種方法。按照工作方式和原理,可分為地面電視、鉆孔彩色電視和水下電視。此外用的較多的還有鉆孔彈(變)模檢測、附加質量法檢測堆石體密度等。各種物探檢測方法的應用條件和解決問題的能力各不相同,在實際工作布置中,用戶(業(yè)主、設計、監(jiān)理等)應征詢物探工程師的意見,只要合理安排,會收到事半功倍、意想不到的效果。
2.1 工程物探技術在巖土工程檢測中的應用
評價地基加固效果、檢測大壩或路基的密實度與基樁質量等均屬于工程物探技術在巖土工程檢測中的應用,在這一應用過程中主要涉及瞬態(tài)面波法、地質雷達等技術,具體應用內容是對比和分析工程施工之前和施工之后的原位測試實驗值和彈性波速度。裂縫現象在巖土工程項目中較為常見,因而檢查大壩及其他建筑中是否存在裂縫、掌握裂縫情況、評估裂縫危害等級工作至關重要,工程物探技術可利用電磁波傳遞速度的差異進行裂縫檢測與評估,為巖土工程的安全提供保障。工程物探技術在工程建設質量控制環(huán)節(jié)也發(fā)揮著重要作用,如無損檢測樁基。動力試樁法與聲波測樁法是目前較為常見的檢測樁基法,其中,聲波測樁法是通過彈性波不同的傳遞速度來判斷和檢測混凝土的質量,由于其具有工藝簡單、檢測效率高且成本低的優(yōu)勢而獲得了較為廣泛的應用。
2.2 工程物探技術在巖土工程勘察中的應用
鉆探是傳統巖土工程勘察工作中常用的手段,以點帶面的勘察特點使得該方法獲得的地質界面斷斷續(xù)續(xù)且準確性較低。相較而言,工程物探技術可獲得十分連續(xù)的地質界面,出現漏洞幾率較小,勘察數據也更加精確。傳統勘探手段在解決地下不明物體、斷層時具有較大難度,工程物探技術則可很好地解決這些問題。較之傳統的鉆探技術,工程物探技術在使用場地及實用條件方面的要求更加寬松,因而其使用限制更少,且具有效率高、精度高、成本低等優(yōu)點。值得注意的是,傳統勘探技術也具有一定的優(yōu)勢,因而在實際運用中我們可綜合使用傳統勘探技術與工程物探技術,以達到優(yōu)勢互補、提升勘探效果的目的。工程物探技術中的彈性波技術在巖土工程勘察工作中有著較為廣泛的應用,其可利用彈性波在介質中的傳遞判斷來判斷物體的界面,當地下存在很大差異時就可以通過彈性波表達出來。
2.3 工程物探技術在巖土工程的質量控制中的應用
工程物探技術的應用,可以有效的對巖土工程的質量控制提供參考,促使巖土工程的施工質量能夠得到有效的提升,規(guī)避各類質量的問題發(fā)生。工程物探技術在工程的具體應用過程中,不但可以采用大面積檢測的方式,還可以采用抽樣調查的方式,可以有效的對工程的質量進行控制,降低巖土工程的安全隱患。例如:某巖土工程的在實際的工程中,采用了聲波測樁法,對工程的質量進行控制,從而有效的獲得了巖土工程的實際情況,并降低了質量控制的成本。下圖為該工程的聲波測樁法的三維成像。
工程物探技術現已經發(fā)展到半定量分析和定量分析,20年的發(fā)展成果就是改變了定性分析,巖土力學參數都可以由許多的物探成果進行定量提供,可能會被巖土工程師和結構工程師直接用于巖土工程設計、施工等。
適用性與局限性是各種工程物探技術都具有的,所以應該依據探測目的層或目的物的深度、周邊介質及規(guī)模的悟性差異進行選擇一種甚至是多種工程物探方法進行有效的測試。另外對物探工程的成果解釋應顧及到其多解性質,對擁有信號和干擾信號進行區(qū)分。
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