任 眾

（沈陽興禹水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，遼寧 沈陽 110006）

受壩體和壩基所處地質(zhì)條件和水動力條件的影響，堤壩滲漏成為水利工程中破壞強(qiáng)度最大的地質(zhì)災(zāi)害之一。在實際施工中對壩體和壩基滲漏點進(jìn)行處理前，應(yīng)先查明施工體滲漏的具體情況，例如滲漏量大小、滲漏影響區(qū)域等等。我國當(dāng)前測量滲漏情況時采用較多的探測方法為鉆孔取樣、人工巡查、地球物理探測等，但這些方法在測量堤壩滲漏的發(fā)展情況方面并不準(zhǔn)確。由于物探方法存在多解性，且單一的物探方法容易受到地質(zhì)條件的影響，不能解決所有的問題，精度難以取得滿意的效果，而綜合物探方法有著高效率、高密度、低成本的特點，可以有效地彌補(bǔ)這一不足，成為工程勘探中的重要方法，在工程基礎(chǔ)勘探中發(fā)揮著重要作用。

1 綜合物探法

綜合物探法是通過兩種或以上的物探方法對同一個工程的同一測區(qū)進(jìn)行勘探，分析測量所得的各種數(shù)據(jù)，得到一定結(jié)論。其遵循的方法一般是：收集勘探地區(qū)的資料——分析——實地考察——確定工作的范圍和工作方式。組合過程應(yīng)選取物性參數(shù)不同的幾種物探方法進(jìn)行合作，從而使得勘測結(jié)果具有多樣性，從不同角度更加全面的來表現(xiàn)探測標(biāo)的；同時，探測深度選取應(yīng)遵循“深淺結(jié)合”的原則，即應(yīng)該選取探測精度高與深度淺的方法進(jìn)行組合或選取探測精度低與深度相對較大的方法進(jìn)行組合，這樣可以使探測所得到的信息更加豐富，更加全面，對工程的解釋效果也更徹底、精確[1]。因此，綜合物探法可以有效地提高地質(zhì)解釋精度和提高物探成果的分析質(zhì)量。

2 綜合物探法優(yōu)勢

綜合物探法“深淺相結(jié)合”的組合方式可以使所選勘探方法發(fā)揮各自的優(yōu)勢，以達(dá)到相互補(bǔ)充的目的，從而提高探測工程的效果和解釋精度。同時，綜合物探法在選擇組成方法時應(yīng)盡量選結(jié)合所要探測工程的實際情況選擇具有不同物性參數(shù)的方法，彌補(bǔ)單一物探法的不足[2]。

（1）探測效率高。綜合物探方法在工程基礎(chǔ)勘探中可以有效地完成勘測工程的諸多工作，例如工程基礎(chǔ)勘測、地質(zhì)測繪、斷面監(jiān)測等，更好地實現(xiàn)對工程的勘察監(jiān)測。此外，由于單一物探法的參數(shù)各不相同，適用范圍也有所差異，因此，綜合物探法不僅在勘測工程工具有較高的可靠性，還具有耗時短，工作效率較高的特點。

（2）準(zhǔn)確度高。工程基礎(chǔ)勘探之中，綜合物探法可以有效降低勘測誤差。例如在對實際工程中的同一個平面位置進(jìn)行勘探時，其準(zhǔn)確度非常高，勘測產(chǎn)生的誤差一般會控制在幾厘米范圍內(nèi)。

（3）勘測探入深度小。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探方法或單一的勘探方法在對工程進(jìn)行勘察時，其探入深度通常要保證小于100 m，而綜合物探法只需要探入幾十米便可以獲取較為準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù)，高質(zhì)量的完成工程勘測任務(wù)。

3 綜合物探法工作原理

物探技術(shù)主要是依靠專業(yè)的勘探設(shè)備向勘察目標(biāo)發(fā)射工程相關(guān)信號，并由專業(yè)設(shè)備接收由于介質(zhì)異常而被返回的信息，并對這些被返回的信號結(jié)合相關(guān)資料進(jìn)行識別與分析，根據(jù)信號所展現(xiàn)的傳播特征判斷介質(zhì)體的特性[3]。探地雷達(dá)技術(shù)工作原理見圖1。

圖1 探地雷達(dá)技術(shù)工作原理

4 常見幾種綜合物探法

4.1 高密度電阻率法

高密度電阻率法是基于地球土壤地質(zhì)中各成分介質(zhì)之間的導(dǎo)電性能的不同而開發(fā)的一種陣列勘探方法，以巖土導(dǎo)電性能差異為基礎(chǔ)人工施加穩(wěn)定電流場，研究地下介質(zhì)中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律。野外測量過程的勘測流程為：將全部電極布置在觀測斷面的各個勘測點——利用微機(jī)工程電測儀和程控電極轉(zhuǎn)換裝置對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、自動采集傳輸——利用微機(jī)接受測量結(jié)果——對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理——根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，給出有關(guān)地電斷面分布的各種圖示結(jié)果。實際工程探測過程中通常需要借助一些裝置來完成勘探工作，如溫納微分裝置、溫納偶級裝置、溫納三級裝置以及溫納對稱四級裝置等。為保證勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性，在勘測過程中應(yīng)結(jié)合工程所處的環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)備選擇[4]。

高密度電阻率法勘探準(zhǔn)確度高，采集數(shù)據(jù)量大，可以使得勘測工程獲取到豐富的勘探目標(biāo)信息資源，比較適合應(yīng)用在劃分地層、勘探斷層等工作中。其次，對空洞等危險工程基礎(chǔ)也具有相對較好的勘探效果。圖2為高密度電阻率測量儀。

圖2 高密度電阻率測量儀

4.2 淺層地震反射法

淺層地震反射法的主要工作原理是：結(jié)合物理及地理等有關(guān)知識理論，促使淺層地表產(chǎn)生輕微的震動——依據(jù)振動幅度及波頻等反映的信息對地質(zhì)組成成分進(jìn)行測量、分析——得出可靠性及精準(zhǔn)性較高的工程基礎(chǔ)勘探結(jié)果。淺層地表振動勘測可通過采取爆炸等人工辦法完成對工程的勘探工作，可以獲得具有非常高分辨性的數(shù)據(jù)，能夠更加直觀地反映地下及地面的起伏形態(tài)和實際狀況，從而為工程施工方案提供較為可靠的設(shè)計依據(jù)。根據(jù)以往工程實例及經(jīng)驗，對于基巖埋深較深和地質(zhì)密度存在較大差異的勘測工程淺層地震反射法具有較好的勘測效果。圖3為淺層地震反射儀。

圖3 淺層地震反射儀

4.3 探測雷達(dá)法

隨著科技的不斷突飛猛進(jìn)，工程基礎(chǔ)勘探技術(shù)也變得越來越現(xiàn)代化，各種工程勘探技術(shù)層出不窮，其中最為典型的就是雷達(dá)勘探技術(shù)。基于不同物質(zhì)所產(chǎn)生的電磁波段有所差異，雷達(dá)探測勘探技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對物質(zhì)的準(zhǔn)確勘察，其不但可以用于現(xiàn)在的導(dǎo)航工作，而且還可以對未知的地質(zhì)狀況及地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探。探測雷達(dá)的主要工作原理是：利用電高頻電磁波形成脈沖——脈沖順著天線進(jìn)入地下——不同物質(zhì)的反射信號被傳回——探測雷達(dá)的其他部分接收反射回來的信號——根據(jù)對反射回來的信息進(jìn)行分析，判斷出勘測區(qū)域的地下結(jié)構(gòu)及地質(zhì)成分，實現(xiàn)對工程基礎(chǔ)的勘測。雷達(dá)探測方法主要用于分析與勘探垂直分布的工程基礎(chǔ)地層，能夠探測的位置通常較淺。

5 綜合物探法發(fā)展趨勢

（1）物探技術(shù)發(fā)展。探測技術(shù)工程涉及的地質(zhì)和探測的問題是未來發(fā)展的重要問題，其中使用最為頻繁的是多波理論和物理波場等。而瑞雷波是根據(jù)具有彈性的波普向超聲波頻率進(jìn)行擴(kuò)展，電磁波普一般使用純直流，范圍拓展到雷達(dá)波，是更加活躍大地電磁電導(dǎo)率剖面法、地震映像法、高密度電阻率法、陸地聲納法等探測數(shù)據(jù)的快捷連續(xù)自動采集技術(shù)。

（2）物探設(shè)備發(fā)展。復(fù)雜地質(zhì)條件的勘測儀器設(shè)備必須具備防震、防塵、防潮等特點，并要求其智能化程度不斷增強(qiáng)、可以捕捉較大動態(tài)范圍的長遠(yuǎn)信號。因此，勘測儀器將會從單一化的專用儀器逐漸發(fā)展為多功能化儀器。

6 結(jié)語

工程項目施工前需要對施工區(qū)域進(jìn)行基礎(chǔ)勘察，依據(jù)勘察結(jié)果準(zhǔn)確反映出施工區(qū)域的地質(zhì)情況，為工程設(shè)計和施工提供可靠依據(jù)。而采用單一的物探技術(shù)，準(zhǔn)確性比較低。所以，可以使用綜合物探方法來提高物探信息資料的可靠性和準(zhǔn)確性。在實際運(yùn)用中，選擇合適的組合方式將綜合物探法應(yīng)用于工程基礎(chǔ)勘探工作中，不但可以使采集探測區(qū)段地質(zhì)信息的方法變得更加多樣化，而且可以將探測失誤率降到最低，保證工程項目施工安全順利實施。