浅谈工程物探新技术的应用与发展.doc

1、浅谈工程物探新技术的应用与发展【摘要】文章首先简述了工程物探技术的概述，结合工程物探新技术进行了综合评价，并且就工程物探新技术的发展进行了探讨。 【关键词】工程物探，新技术，应用发展 中图分类号： K826.16 文献标识码： A 一、前言 近年来，我国在混工程物探新技术上虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在行业快速发展的新时期，加强对工程物探新技术的应用，对确保工程的发展有着重要意义。 二、工程物探技术的概述 随着科技市场的不断开发，工程物探技术应用范围也逐步拓宽，前景日趋看好。应用物探技术解决各类工程问题在工程勘察规范、建筑地基基础设计规范，公路隧道设计规范中皆有明确规

2、定，要求提供各种动力参数和评价资料。在浙江、江苏、广东等经济发达地区，由于物探技术解决工程问题的独到之处，倍受工程界的重视和青睐，规划、建设、管理、设计等部门都逐步认识到工程物探的重要性有效性。勘查对象大多在浅层、超浅层、且规模一般较小，故要求探测技术具有高频、浅层性能及高密度测量，具有较高的分辨率，较高的测量精度和可靠性。 勘查对象施工场地一般较窄，人为、工业等干扰较大，故要求勘查技术有较高的抗干扰能力，灵活、轻便、高效的技术装置。勘查对象一般都要求现场能即时提供结果，甚至要当场开挖验证，故要求勘查技术具有计算机快速资料处理及成图成像功能，测量结果要给予精确的反演，资料的解释需要更强的直观性

3、和实践性。 三、工程物探新技术 1、弹性波物探技术及其发展 弹性波方法是目前工程与环境物探技术的主体，包含地震波、声波和超声等方法。弹性波探测的理论基础是弹性波的传播规律，最基本的规律是反射、散射、折射定律。以地震波为手段的反射地震、折射地震、散射地震成像、地震面波等方法主要用于场地和线路的工程勘查；以声波和超声为手段的反射与透射、声波散射成像、声波 CT、相控阵成像、超声导波等技术主要用于工程检测；地震 CT 和声波 CT 主要用于工程病害诊断。TST 隧道超前预报技术也是建立在地震散射理论基础之上的，在云南、重庆、四川隧道超前预报与地震边坡勘查中有很多成功的应用。超声导波是近年发展起来新的

4、超声检测技术。该技术的研发主要起源于美国和英国，近几年发展很快，渐近成熟，我国已开始引进。这些超声波在结构中传播遇到缺陷时形成反射与散射，通过接收不同模态的超声波可检测出不同部位的缺陷。 2、信标差分技术 在自主差分实现过程中，往往存在着数据链不连续、GPS 基站定位受到卫星状态影响致使差分数据误差过大的问题，从而导致动态定位的偏差过大。信标差分系统的基站采用能够相互纠正定位误差的双套 GPS 定位系统，克服了单套 GPS 定位系统无法监控的问题，避免了错误信息的产生。使作业成果更加连续与完美。信标差分技术是在无线电指向标(RadioBeacon 简称 RBN)的基础上发展起来的，无线电指向标

5、的设置主要是发送用来导航信号引导船舶的。在此基础上结合国情，借鉴国际先进经验，创建了无线电指向标差分 GPS 定位系统，即利用无线电指向标的强大的无线电传送功能，将 GPS 卫星定位系统与指向标系统结合在一起，利用 RBN/DGPS 台在发射导航无线电码的同时，亦发射 DGPS 差分信号。 3、侧扫声纳与双频测深技术 采用英国 ULTRAELECTRONICS 生产的双频高分辨率侧扫声纳系统，声源与采集器均固化在一个探头内。该系统具有图像校正、自动范围适应增益控制，根据不同的操作条件，选择适当脉冲长度优化声纳成像，对水底地形、建筑物及沉船等进行清晰、直观的成像。在施工时，可将侧扫声纳扫描拖曳探

6、头固定于船侧，入水深度 3.0m，采用船侧悬挂工作方式，连续采集自动记录。采用美国内层空间技术公司 INNERSPACEINC.USA生产的 449M 型双频测深仪。施工时将双频测深的换能器固定于船侧，连续走航测试，测试工作前后均要对测深仪器进行标定。 4、信标基站分布网络 我国在沿海建立的信标差分系统基站，形成一个探入内陆、延伸入海的沿海岸线分布的信号覆盖区域。中国也在沿海区域建立了一个庞大的信标 DGPS 网络，遍及中国沿海的 21 个信标台站都在实时地不间断发布信标信号，为沿海地区提供全天候免费的信标 DGPS 服务。这样，用户只要拥有一台 DGPS 数字信标接收机，就可以在约 3004

7、00km 海域内和200300km 沿海陆地上接收 DGPS 信号，取得高精度的 GPS 实时差分定位结果。信标差分系统基站所发射的差分改正信号数据格式完全遵循国际通用标准，任何用户在拥有 RBN 信号接收设备后，保证可以使用该数据链，并能够取得与自主差分相近的成果。 5、瞬变电磁方法 瞬变电磁方法原是金属矿勘查的手段，现在也用于工程与环境勘查。瞬变电磁方法是一种电磁感应方法，其工作原理是通过供电线圈在地下产生磁场，中断供电电流时磁场消失，在介质中诱发感生电流和磁场，从感生场的强度与到达地面的时间可获知介质的电导率特征和埋藏深度。瞬变电磁方法用在坝体的渗漏勘查、边坡含水区探测、隧道地质超前预报

8、等工作中有很多较好应用实例。瞬变电磁探测的深度由几十米到几百米，太近的距离探测比较困难，也就是盲区比较大，探测的纵向和横向方的空间分辨率较低。 四、工程物探新技术的发展 1、桩基检测 随着城市高层建筑的大量兴建，天然地基承载力不能满足上部荷载要求。因此地基和桩基检测工作也应运而生。物探新技术优势，其特点是设备轻便、投资小、检测周期短、检测覆盖面大。桩基测试技术对加快工程建设速度、提高工程质量、降低工程费用方面起到了重要作用。 2、加强新老物探技术的配合和综合应用 新老技术配合多种物探方法综合应用近年来发展很快。当前除常规的电法勘探、地震勘探和电测井外，又开发了弹性波测试、综合测井、浅层反射地震

9、勘探、弹性波层析成像技术等。目前工程物探应用范围已从规划阶段发展到可行性研究、初步设计和技施阶段。只有运用综合物探方法和新技术，才能最大限度地发挥物探技术的优点。近年来为解决环境地质间题环境物探越来越受到关注和发展。我国水利资源丰富，水库堤坝较多。因此，探测堤坝隐患保证水利工程安全运行事关重大。1986 年，我们在东平湖大堤采用常规物探方法(电法)进行堤坝隐患调查，在圈定渗透的漏水通道、软弱地段及裂缝发育段进行了初步尝识，并取得可喜成果，这些隐患经开挖得到证实。 3、开展新技术新方法的试验研究 结合现有仪器设备条件，抓紧抓实建立并开发新方法的拳头项目，不仅有利于技术水平的提高，更有利于适应市场

10、的竞争。同时在面对世界新技术革命挑战的同时，不仅要进一步搞好引进、消化、吸收，而且更重要的是进一步搞好创新，建立具有水电特色的工程物探科学技术体系。 4、物探资料的室内处理 物探资料的室内处理，是资料采集后进行地质解译的重要环节。如有时尽管外业原始资料的采集质量很高，但由于解译方法、数学手段及认识水平的限制，不能对物探剖面转化成地质解释，这是非常可惜的。从近几年来的物探技术方法的进展情况看，每一新方法的出现与现代的数据处理手段密切相关。这就要求我们每位技术人员努力学习计算机知识，借助计算机来提高物探解释的质量和精度。 五、结束语 随着工程物探新技术管理体制的不断完善，工程物探新技术的应用将会得到更多管理者的重视，在科学技术竞争日趋激烈的背景下，工程物探新技术的应用将会发挥着越来越重要的作用。 参考文献 1刘一天，马荫生，钱耀中.物探技术在大桥建设工程中的应用J.上海地质，2006 2王学天，罗传根.工程物探在水域勘察中的应用J.中国市政工程，2003 3姜早峰，王振强董旭光.物探方法在水库坝基渗漏勘察中的应用J.华北地震科学地，2004