工程物探检测方法
工程物探检测方法技术门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。因此,它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,也是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。
工程物探用于勘探的方法:从利用的物理场来分,主要包括弹性波类勘探、电(磁)法类勘探等,在此基础上衍生出许多相关的探测与检测手段。从观测方式看,又可分为地面(包括水上)与地下方法,地下方法如孔内、孔间,硐内、硐间的探测等。目前常用工程物探方法有:
(1)电法勘探:包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、音频大地电磁测深法(包括可控源)、瞬变电磁法等。
(2)探地雷达:可选择剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等。
(3)地震勘探:包括浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法。
(4)弹性波测试:包括声波法和地震波法。声波法可选用单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波等;地震波法可选用地震测井、穿透地震波速测试、连续地震波速测试等。
(5)层析成像:包括声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像或电磁波速度层析成像等。
工程物探用于检测的方法:经实际检验成熟的方法主要有:
(1)弹性波类:弹性波测试有声波类和地震波类两种;声波类主要方法包括单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波法和全波列测井;地震波类主要方法包括地震测井、跨孔地震波速测试和连续地震波测试,还可以进行动、静弹模量对比及变形模量检测。两种方法都是以分析弹性波在岩体内的传播特征为基础,又各有特点、可相互补充、不能彼此取代。
(2)电磁波类:电磁波类主要有探地雷达和电磁波CT。探地雷达主要用于隧道施工掌子面超前预报,也可用于检测公路施工质量、地下洞室围岩与混凝土衬砌结合部状况、混凝土内部缺陷等。电磁波CT是通过岩土体电磁波吸收系数成像,可探测喀斯特等具有一定电性差异和规模的地质体,圈定构造破碎带等不良地质现象,从而为工程基础灌浆作指导,并检测灌浆效果(通过灌浆前后对比测试证明)。
(3)影像类:影像类检测的主要是利用物体本体颜色和环境光照颜色叠加的物体颜色,根据不同物体具有不同的图像特征的原理,通过电视录像设备对工程检测对象在设定的光线条件下进行图像采集,并对图像进行特征分析,来判断检测对象的工程质量状态、工程地质情况的一种方法。按照工作方式和原理,可分为地面电视、钻孔彩色电视和水下电视。此外用的较多的还有钻孔弹(变)模检测、附加质量法检测堆石体密度等。各种物探检测方法的应用条件和解决问题的能力各不相同,在实际工作布置中,用户(业主、设计、监理等)应征询物探工程师的意见,只要合理安排,会收到事半功倍、意想不到的效果。