柏长卫

摘 要:随着国民经济不断发展,我国城市建设的规模和质量也在不断地扩大与提高,同时也对建设中的工程地质勘察技术提出了更高的要求,物探技术因其自身的特点在城市建设中发挥着重要的作用,能够有效地完成对地质构造的勘察定位及有关地质灾害的前期调查等工作,从而为城市建设提供可靠的技术支持,保证城市建设有序推进。

关键词:物探技术;城市建设;应用

1 物探技术简析

物探是对地球物理勘探的一种简称,实践中,该技术的应用使根据被测地质体对象以及周围介质的物性差异来开展相应的地质探测工作。物探技术就是通过先进的物探仪器的使用来对地下岩土层或地质体的天然地理场、人工地理场的分布进行勘察,并将其与均匀介质条件下的地理场进行一定的比较分析,发现其中的异常部分,以此来研究其与被勘察对象的对应关系,达到解决一些工程地质方面的问题。

就物探技术而言,其种类比较丰富,以地理场的性质来进行分类,物探方法主要有电法,磁法以及重力等。当物探技术用于工程建设中时,其被称为工程物探,在工程中常用的一些物探方法有电法勘探,电磁法,地震勘探,地质雷达,弹性波测试,井中成像等。在工程建设中的物探技术更多的是以不同性质的地质岩土层,以先进的探测工具来对施工现场进行一定的勘察。探测深度浅,目标体小,精度要求高,干扰因素多,因此要仔细从勘察结果来分析并结合钻探技术得出不同地质体分布情况,土层的历史厚度以及形态等,从中发现岩土中及某些工程特性参数。因勘察对象的不同,所使用的物探技术和形式也不尽相同,其勘察成果对于城市建设也有积极的促进作用。

在现代城市建设中,物探技术的应用应根据建设的实际需求来择适宜的物探设备以及方法,一般情况下,常用工程物探方法有以下几种,一是电法,该种方法包括一些电剖面技术,高密度法,自然电场法,充电法,激化极化法,电测深法等来实现物探勘察的目标。二是利用地震勘察的方式,通过对浅层折射波,浅层反射波和瑞雷波的利用来实现勘察的目的。三是探地雷达技术,这在城市建设中应用也相对较多。如地下管网埋设,公路地基及铺层、钢结构无损检测、考古、溶洞和地下水污染等,通过电磁波的投射技术在岩层中遇到探测目标时,所产生的反射讯号,经过仪器接收,放大处理来实现工程勘察目标。四是弹性波勘察,这种技术将地震波以及声波等方式有机结合,根据工程的实际情况选择应用,更好地实现工程勘察的目标。

2 物探技术在现代城市建设中的具体应用

在城市建设中,物探技术在城市规划以及建设中有了较多的应用,其使用范围也不断的扩展。将物探技术与城市建设有机结合,能够有效的解决城市规划建设中的地质构造勘察定位及地质灾害的调查等,从而保证规划设计的合理性及工程施工的有效性。

第一、物探技术能够更好的完成对于地质构造的探查定位。城市规划中的地质因素对于建筑的安全及稳定都有着重要的影响,如城市地铁、隧道、桥梁、道路、房屋建筑等,应避免一些地震断层带、岩溶发育带的影响,在城市规划和建设时,便要做好相应的前期探查工作。在已有的区域构造地质图基础上,结合地质构造变化规律以及现有的勘察技术,对于原构造图进行适当的扩展,使其更好的反应工程施工地的真实地质情况,保证城市规划和工程建设的安全。在地质构造探查中所用的物探方法主要有浅层地震勘察,高密度电阻率法及瑞雷波法等,通过这些方法的选择适用,更好地查明地质构造分布情况,为工程规划设计及施工奠定基础。

第二、物探技术的有效开展是地质灾害调查不可少的技术支持。受自然力以及人为因素的影响会产生一些对于人们的生命安全,财产及自然环境等造成一些严重破坏的地质作用力,从而产生较大的破坏。比较常见的地质灾害主要有滑坡、泥石流等。地质灾害的调查及防止成为城市建设和发展过程中应考虑的主要问题之一,物探技术的应用在地质灾害调整特别是对边坡的调查与治理上能够起到显着作用。如我国南方多数城市建在山区、沟、河边及丘林地带,边坡的治理和监测尤为主要,物探工作的开展也大有前景。地质灾害中,滑坡多是因边坡失稳造成,在该种情况下,为了保证勘察的效果,应该采取相应的护坡挡土墙措施,实现对一些地质灾害的有效防范。在边坡区域开展相应的物探工作时,应该对区域内的岩土层进行一定的划分,使得对裂缝及滑动面等探查能够更为准确,从而为滑坡的定性提供科学依据。护坡支护工程完成后,为减少直接钻孔等破坏性探查其护坡有效性,物探技术对其施工验收,后续监测维护也是不可少的方法。

图1 某护坡挡墙地质雷达成图

图1所显示的是一个某挡土墙工程,在实地探查中,通过地质雷达技术的应用来达到成图的效果。从图中,们可以看到雷达波在挡土墙内是连续的并且具有较大振幅的一种反射波,在墙的填土层中,因为土层中含水等因素的影响会对雷达波进行吸收,从而降低雷达波的速度。

第三、地面塌陷也影响着城市建设,以物探方法的应用来分析其成因,根据塌陷区域地层不稳定等情况来选择适宜的探查方式,避免一些探查工作所带来的新的灾害。应该充分考虑塌陷的范围、深度以及滑动面等诸多影响因素,采用相应的物探方法对探查对象有效实施。

第四、通过物探技术的应用来实现对于地下管线的探测。现代城市建设中,地下管道管网是其重要组成部分,在新的设计规划和施工中,也要考虑原有管网的影响,通过勘察工作为城市规划提供更为充分的技术信息。根据城市建设的重点来确定物探技术勘察的重点,对技术应用的精准度达到满足施工要求。物探技术在实际应用中,周围物体干扰,技术人员专业技能等会对勘测结果产生影响,从城市建设安全管理的高度出发,探测人员整体素质不断提高,探测设备的可靠性,现场勘察的精细度,是保障工程顺利开展。

第五、物探技术能够完成对地下构筑物的有效探测。城市建设中,会有一些地下构筑物的存在,一些建筑的基础,防讯墙,排污涵道,地铁及人防工程等对规划设计和施工等产生影响。

图2所示采用高密度电阻率法对地下防空洞探查的结果,实际工作中,能够有效提高探查工作的整体质量水平,可保证结果的有效性和准确性。

第六、物探技术的应用能够有效的完成工程质量的检测,现代城市建设对质量的要求越来越高,考虑到建筑物的持久性和稳固性,大量采用灌注桩基础作为建筑物或构筑物的支撑,桩本身质量好坏对于工程质量有着重要的影响。通过振动波或声波的传播原理来对桩身质量进行检测是物探技术的灵活应用,如低应变法,高应变法和声波透射法等,对这些技术的应用能有效提高工程质量。

城市建设中的道路施工质量的监控,各层路基的密实性、新铺路面厚度、是否脱空,可通过地质雷达等技术的应用发现其中存在的一些问题,从而为施工提供技术支持。

图3显示的就是一种地质雷达技术对于路面脱空现象的一种检测成果,从图中可以看到面层和水稳层的反射连续性等特点,其波状起伏等体现面层的厚度变化,达到施工质量的监控。

参考文献

[1]熊黎.地质雷达等物探方法在建设工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(22).

[2]张群.刍议物探方法在工程地质勘查中的应用与发展[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).

[3]丘广新,葛如冰,王清泉,等.物探技术在城市规划建设中的应用[J].城市勘测,2010(1).

[4]李巍.浅谈物探技术在城市建设中的应用[J].硅谷,2011(5).

[5]陈卫琴.城市建设中工程物探的技术应用与发展趋势分析[J].地球,2014(1).