关键词：物探方法；岩土；工程；勘察；实践
随着经济社会的不断发展，重大工程建设项目也在不断增多。因此来说传统的岩土工程勘察手段已经不能够满足新阶段的工程设计需求。近几年来随着工程物探技术的飞速发展，其作为一种新型的物探手段，已经被大多数的工程设计师及建筑人员所接受。在岩土工程勘察中，物探方法的探测对于电场、重力场、磁场等各种场的变化及利用都发挥着重要作用，所能探测的场源包括不仅包括人工的，也包括自然的。
一、物探方法概述
物探方法作为一种新兴技术，受使用场地以及地形条件的限制相对较小，它能够最大程度进行时间、费用的节约，并能够有效的提高勘探结果的精确度。在岩土工程的勘察中通过采用物探方法能够取得良好的效果[1]。物探方法一般是应用于城建、路基、堤坝、隧道及桥梁等工程勘察项目，以便能够寻找以及解决工程地质、水文地质、环境地质、工程质量评价、灾害地质等。在岩土工程勘察中主要采用瞬间变磁法、电磁波法、直流电法以及弹性波技术。物探方法的采用均是需要根据不同地质目的来进行选择的。
二、工程物探方法
（一）瞬间变磁法
瞬间变磁法是指通过利用不接地的回线源向地下进行脉冲电磁场的脉冲发送，在一次脉冲电磁场的间断的期间再利用线圈进行二次涡流场的观察[2]。瞬间变磁法的应用相对较为广泛，在一些接地条件差以及高阻围的岩中进行低阻目标物的区分，从而充分利用多测道的剖面曲线来确定覆盖层的下面是否存在低阻异常物。
红层低阻覆盖区进行水源的寻找是物探方法的难题，但是通过瞬间变磁法将会取得显著的效果。下图为瞬变电磁电阻率的拟断面，图中5号所反映的是一种近似直立的高阻闭合圈，它会随着探测深度的增深而增大，稍后测到会呈现半封闭直立异常状态，进而会逐渐由6号到7号点进行位移，电阻率则将会随着深度的增深而有所减少，最大值也将会由1000降低到4，通常情况下这种异常特征现象都会被解释为是一条向东倾斜的石英岩脉，石英岩脉的浅部是不含水的，但是它的含水量会随着深度的增加而增加，电阻值则会不断降低，这是一条富含水的导水岩脉。通过后期在6号与7号之间进行钻孔，充分证明这一论证是正确的。
（二）电磁波法
电磁波探测方法需要在两个钻孔之间完成，一个孔是为了电磁波的发射，另一个孔则是进行电磁波的接收。电磁波探测方法的应用原理是根据探测孔间地层对于所发射的电磁波的吸收程度来进行两孔间地质以及地形构造情况的推断解释的。
（三）直流电法
岩层电学性质的不同是直流电法的探测基础，此种方法通常是通过对电场的变化规律进行观测来实现地质问题的解决。不同岩性之间的构成以及成分也是不相同的，这也就使得岩层的导电性具有差异性。直流电的物探原理就是根据其导电性的差异来进行岩层的分布以及地质构造的形态来进行分析。直流电法又分为电剖面法以及电测深法。采用电剖面法能够对横向电性的变化有所了解，而电测深法则能够对垂向深度的地质变化信息有所了解[3]。
（四）弹性波技术
弹性波是应用最为广泛以及发展最快的物探方法，此种技术主要利用介质对弹性波传递的特点来进行地下物体界面的揭示，如果地下物体界面的差异性较大，那么弹性波就会从动力学以及运动学两方面进行表现。其中最主要的方法是地震波法。地震勘测主要是为了研究人工所激发的地震弹性波在岩土等介质中传播的规律性，从而能够更好的对构造以及地层的分布形态。地震勘测能够最大程度的利用地下介质的传播条件的变化以及其他特征对地质问题进行一定的检查。勘测完成后再根据所采集到的地震波在介质中的传播的振幅及速度、波形特征进行介质特性、结构以及岩性的划分。
（1）反射波法
反射波法是指通过反射波沿侧线的反射时距曲线来进行反射界面的面深以及构造形态的确认。反射波法主要是应用在石灰岩地区，用来探测灰岩基岩面上的覆盖层的厚度。下图为反射波的形剖面图，通过此图可以较为直观的观察出各道之间反射波的同向轴，时间均在130到150ms之间，存在着一条反射界面线，此线呈波浪起伏状。此图解释的界面跳动为不平整的石灰岩岩顶界面，根据时间进行记录及计算，上覆盖层的深度为30至34m，此地震成果为石灰岩的开采以及设计提供了重要的地质依据。
（2）面波法面波法是针对岩土的原位进行探测的一种新兴物探方法，此种方法主要是利用面波的传播速度以及频散特性与岩土物理力学性质之间的关系，从而来进行工程地质问题的解决。
三、资料的分析与解释
工程物探工作中数据的采集是关键，与此同时如何将所采集到的相关数据再进行分析、计算以及解释是整个工程项目的重中之重。工程数据解释成果的正确度将直接关系到岩土层工程问题分析，判断以及处理的结果，事关整个工程的安全性。例如在弹性波的勘测过程中，首先需要进行的就是将干扰波进行分离和压制，然后对一些能够解决某一特定工程地质问题的有效波进行保留。在实际的工程过程中，可以结合软硬件以及实践经验，去伪存真对一些干扰波以及有效波进行识别，从而得到真实的正确的解释成果。与此同时，场地的复杂性也将容易导致物探异常的多解性，在资料解释时应该针对各种异常情况进行必要的归类分析，再加之与原位测试、钻探以及室内研究成果进行有效的结果对比与验证，才能够充分确保解释结果的真实性。
四、物探方法在岩土工程勘察中的实践
（一）岩溶勘探
以贵州某火电站工程为例，此火电站位于岩溶的发育带。岩溶通常会具有弱波抗阻以及低电阻率的特性，在进行物探时能够产生物探异常。此工程可以通过充分的利用岩溶的地球物理特性，再加之采用高密度电法与地震影响法相结合的物探方法来进行岩层的勘探。地震映像为主，高密度电法为辅的综合性物探方法能够很好的查明地下熔岩的发育状况以及分布规律、规模，从而确保勘探成果的准确度及完整性。
（二）工程选址
工程选址需要根据工区的地域物理条件及工作要求，再结合物探方法进行浅层的地震分析。现场需要采用相关的炸药进行激发，工程地震仪以及陆地纵波检波器进行接收。除此之外就是资料的处理，可以采用相关软件进行分析及精细处理。通过工程的物探方法能够比较明确的查明厂区的岩层覆盖厚度以及强风化层的厚度等，从而能够为工程的设计及可行性的研究提供必要的帮助。
结语
综上所述，工程物探方法具有多样性，岩土工程勘查中综合多种物探手段，可以根据地质结构以及地址目的的不同来进行物探方法的有效选择及应用。本文通过对各种工程物探方法的工作原理以及工程物探方法的实际应用案例进行充分分析，在一定程度上能够体现出综合物探方法在岩土工程勘察中的重要作用。在工程勘察中适当的投入物探方法，将能够有效的提高勘察工作的效率，并且能够降低造价，对提高整个勘察工作的质量起着至关重要的作用。与此同时也不难发现工程物探方法具有相当广泛的应用前景以及较好的经济及社会效益。
参考文献：
[1]郭红梅.物探方法在深厚砂卵石地基岩土工程勘察中的应用[J].土工基础，2014，（5）：87-90.
[2]钟小飞，张鹏.物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的应用[J].江西建材，2013，（6）：320-321.
[3]胡绕.综合物探方法在浅基岩地区顶管工程勘察中的应用[J].工程地球物理学报，2013，（3）：425-429.
论文作者:胡浩,吴孟超
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/10/21
标签：物探论文; 方法论文; 岩土论文; 工程论文; 地质论文; 工程勘察论文; 电磁波论文; 《基层建设》2015年34期论文;