物探技術方法在現(xiàn)代城市建設中的應用

柏長衛(wèi)

摘 要：隨著國民經濟不斷發(fā)展，我國城市建設的規(guī)模和質量也在不斷地擴大與提高，同時也對建設中的工程地質勘察技術提出了更高的要求，物探技術因其自身的特點在城市建設中發(fā)揮著重要的作用，能夠有效地完成對地質構造的勘察定位及有關地質災害的前期調查等工作，從而為城市建設提供可靠的技術支持，保證城市建設有序推進。

關鍵詞：物探技術；城市建設；應用

1 物探技術簡析

物探是對地球物理勘探的一種簡稱，實踐中，該技術的應用使根據被測地質體對象以及周圍介質的物性差異來開展相應的地質探測工作。物探技術就是通過先進的物探儀器的使用來對地下巖土層或地質體的天然地理場、人工地理場的分布進行勘察，并將其與均勻介質條件下的地理場進行一定的比較分析，發(fā)現(xiàn)其中的異常部分，以此來研究其與被勘察對象的對應關系，達到解決一些工程地質方面的問題。

就物探技術而言，其種類比較豐富，以地理場的性質來進行分類，物探方法主要有電法，磁法以及重力等。當物探技術用于工程建設中時，其被稱為工程物探，在工程中常用的一些物探方法有電法勘探，電磁法，地震勘探，地質雷達，彈性波測試，井中成像等。在工程建設中的物探技術更多的是以不同性質的地質巖土層，以先進的探測工具來對施工現(xiàn)場進行一定的勘察。探測深度淺，目標體小，精度要求高，干擾因素多，因此要仔細從勘察結果來分析并結合鉆探技術得出不同地質體分布情況，土層的歷史厚度以及形態(tài)等，從中發(fā)現(xiàn)巖土中及某些工程特性參數(shù)。因勘察對象的不同，所使用的物探技術和形式也不盡相同，其勘察成果對于城市建設也有積極的促進作用。

在現(xiàn)代城市建設中，物探技術的應用應根據建設的實際需求來擇適宜的物探設備以及方法，一般情況下，常用工程物探方法有以下幾種，一是電法，該種方法包括一些電剖面技術，高密度法，自然電場法，充電法，激化極化法，電測深法等來實現(xiàn)物探勘察的目標。二是利用地震勘察的方式，通過對淺層折射波，淺層反射波和瑞雷波的利用來實現(xiàn)勘察的目的。三是探地雷達技術，這在城市建設中應用也相對較多。如地下管網埋設，公路地基及鋪層、鋼結構無損檢測、考古、溶洞和地下水污染等，通過電磁波的投射技術在巖層中遇到探測目標時，所產生的反射訊號，經過儀器接收，放大處理來實現(xiàn)工程勘察目標。四是彈性波勘察，這種技術將地震波以及聲波等方式有機結合，根據工程的實際情況選擇應用，更好地實現(xiàn)工程勘察的目標。

2 物探技術在現(xiàn)代城市建設中的具體應用

在城市建設中，物探技術在城市規(guī)劃以及建設中有了較多的應用，其使用范圍也不斷的擴展。將物探技術與城市建設有機結合，能夠有效的解決城市規(guī)劃建設中的地質構造勘察定位及地質災害的調查等，從而保證規(guī)劃設計的合理性及工程施工的有效性。

第一、物探技術能夠更好的完成對于地質構造的探查定位。城市規(guī)劃中的地質因素對于建筑的安全及穩(wěn)定都有著重要的影響，如城市地鐵、隧道、橋梁、道路、房屋建筑等，應避免一些地震斷層帶、巖溶發(fā)育帶的影響，在城市規(guī)劃和建設時，便要做好相應的前期探查工作。在已有的區(qū)域構造地質圖基礎上，結合地質構造變化規(guī)律以及現(xiàn)有的勘察技術，對于原構造圖進行適當?shù)臄U展，使其更好的反應工程施工地的真實地質情況，保證城市規(guī)劃和工程建設的安全。在地質構造探查中所用的物探方法主要有淺層地震勘察，高密度電阻率法及瑞雷波法等，通過這些方法的選擇適用，更好地查明地質構造分布情況，為工程規(guī)劃設計及施工奠定基礎。

第二、物探技術的有效開展是地質災害調查不可少的技術支持。受自然力以及人為因素的影響會產生一些對于人們的生命安全，財產及自然環(huán)境等造成一些嚴重破壞的地質作用力，從而產生較大的破壞。比較常見的地質災害主要有滑坡、泥石流等。地質災害的調查及防止成為城市建設和發(fā)展過程中應考慮的主要問題之一，物探技術的應用在地質災害調整特別是對邊坡的調查與治理上能夠起到顯著作用。如我國南方多數(shù)城市建在山區(qū)、溝、河邊及丘林地帶，邊坡的治理和監(jiān)測尤為主要，物探工作的開展也大有前景。地質災害中，滑坡多是因邊坡失穩(wěn)造成，在該種情況下，為了保證勘察的效果，應該采取相應的護坡?lián)跬翂Υ胧?，實現(xiàn)對一些地質災害的有效防范。在邊坡區(qū)域開展相應的物探工作時，應該對區(qū)域內的巖土層進行一定的劃分，使得對裂縫及滑動面等探查能夠更為準確，從而為滑坡的定性提供科學依據。護坡支護工程完成后，為減少直接鉆孔等破壞性探查其護坡有效性，物探技術對其施工驗收，后續(xù)監(jiān)測維護也是不可少的方法。

圖1 某護坡?lián)鯄Φ刭|雷達成圖

圖1所顯示的是一個某擋土墻工程，在實地探查中，通過地質雷達技術的應用來達到成圖的效果。從圖中，們可以看到雷達波在擋土墻內是連續(xù)的并且具有較大振幅的一種反射波，在墻的填土層中，因為土層中含水等因素的影響會對雷達波進行吸收，從而降低雷達波的速度。

第三、地面塌陷也影響著城市建設，以物探方法的應用來分析其成因，根據塌陷區(qū)域地層不穩(wěn)定等情況來選擇適宜的探查方式，避免一些探查工作所帶來的新的災害。應該充分考慮塌陷的范圍、深度以及滑動面等諸多影響因素，采用相應的物探方法對探查對象有效實施。

第四、通過物探技術的應用來實現(xiàn)對于地下管線的探測。現(xiàn)代城市建設中，地下管道管網是其重要組成部分，在新的設計規(guī)劃和施工中，也要考慮原有管網的影響，通過勘察工作為城市規(guī)劃提供更為充分的技術信息。根據城市建設的重點來確定物探技術勘察的重點，對技術應用的精準度達到滿足施工要求。物探技術在實際應用中，周圍物體干擾，技術人員專業(yè)技能等會對勘測結果產生影響，從城市建設安全管理的高度出發(fā)，探測人員整體素質不斷提高，探測設備的可靠性，現(xiàn)場勘察的精細度，是保障工程順利開展。

第五、物探技術能夠完成對地下構筑物的有效探測。城市建設中，會有一些地下構筑物的存在，一些建筑的基礎，防訊墻，排污涵道，地鐵及人防工程等對規(guī)劃設計和施工等產生影響。

圖2所示采用高密度電阻率法對地下防空洞探查的結果，實際工作中，能夠有效提高探查工作的整體質量水平，可保證結果的有效性和準確性。

第六、物探技術的應用能夠有效的完成工程質量的檢測，現(xiàn)代城市建設對質量的要求越來越高，考慮到建筑物的持久性和穩(wěn)固性，大量采用灌注樁基礎作為建筑物或構筑物的支撐，樁本身質量好壞對于工程質量有著重要的影響。通過振動波或聲波的傳播原理來對樁身質量進行檢測是物探技術的靈活應用，如低應變法，高應變法和聲波透射法等，對這些技術的應用能有效提高工程質量。

城市建設中的道路施工質量的監(jiān)控，各層路基的密實性、新鋪路面厚度、是否脫空，可通過地質雷達等技術的應用發(fā)現(xiàn)其中存在的一些問題，從而為施工提供技術支持。

圖3顯示的就是一種地質雷達技術對于路面脫空現(xiàn)象的一種檢測成果，從圖中可以看到面層和水穩(wěn)層的反射連續(xù)性等特點，其波狀起伏等體現(xiàn)面層的厚度變化，達到施工質量的監(jiān)控。

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