地质雷达技术与岩土勘察技术相互补充的应用研究探索

地质雷达技术与岩土勘察技术相互补充的应用研究探索

吴少丽

➕汕头市建筑设计院有限公司 广东汕头 515400

摘要：文章主要这对地质雷达技术与岩土勘察技术相互补充的应用进行分析，结合当下地质雷达技术与岩土勘察技术的发展现状为根据，从地质雷达技术、地质雷达技术与岩土勘察技术实际应用等方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动地质雷达技术与岩土勘察技术应用的发展与进步。

关键词：地质雷达；岩土勘察；相互补充

在岩溶区域进行岩土勘察期间，经常会与以根据相关完成的钻探施工进行相遇。报告文件中钻探图根据实际施工情况进行绘制，剖面图也是通过过完善与合理的推测所得出。同时实际工作期间，发生了勘察结果与现场工作情况不符问题，这也是工作人员应进行解决的主要问题，其主要原因主要为，首先，钻孔数据信息较为片面，其结果为一点的数据信息，钻孔之间主要是根据经验与猜测，对不可确定因素较为轻视。其次，钻探不能解决的地质问题使用地质雷达技术进行解决等。

1. 岩土勘察简介

以我国某岩土勘察能力实例进行分析，相关建筑施工工程位处于我国某高原东南部，施工现场四周山地情况为南北方向进行分布，其中该施工现场地势为北面较高南面较低，该工程南施工区域河谷地带地势具有较强的平缓性。高点高程为2357米，低点高程为1875.5米，其高差为481.5米。施工现场地质情况主要由二叠纪时期茅口灰岩与第四系的冲洪积物共同组合而成，地势就有较强的平缓性。施工现场地受构造约束，总体地势情况为面向西南方向倾斜的平台，倾斜较低为10°至20°之间。基岩主要从东向西南逐渐有部分覆盖转变为全覆盖。施工场地地貌为侵蚀堆积地貌，属于Ⅰ级Ⅱ级堆积阶地，其中Ⅰ级堆积阶地高程只要在1978米至1988米，宽度为100米至110米，Ⅱ级堆积阶地高程为1988米至1998米，高出水面7米至20米，以水流为基础支持不断分布，宽为110米至340米，阶地表面主要被卵石等覆盖。

2. 地质雷达技术

在实际工作过程中，地质雷达技术通常有主机、100MHz与400MHz天线、数据信息传输线路以及显示设备等共同组合而成。其中天线结构主要由接受设备与发射设备共同组合而成，发射设备对具有高频率电磁信息发送到地层下的相关介质中，反射的电磁信息被接受设备进行接受，在利用接受设备中的相应转换器将电磁信息转变为数字信息，利用信息数据传输线路将数据信息传输到主机中进行存储，为之后的使用创造良好的条件。地质雷达与探空雷达具有较强的相似性，利用天线设备使用脉冲方法对高频率电磁波进行发射。高频率电磁波对物理性质不同的介质有着不同的反射情况，其中反射期间出现的相关能量与介质的物质性质有着较强的联系性，发射波幅值与反射波主要为反射系数关系，同时折射波与发射波的幅值为折射系数系数关系。地质雷达监测的主要参数通常为：首先，电磁脉冲波传播时间为 ，其中z代表检测介质深埋程度；x为接受与发射设备之间的距离，同时由于该公式照片那个z大于x，所以可将x进行忽略；v代表电磁波在相关介质中进行传播的速度。其次，电磁波在介质中进行传播的速度： ，其中c代表在真空中进行传播的速度为0.3m/ ， 代表为介质相对介电常数， 代表介质的相对磁导率，在通常情况下该值通常为1。最后，电磁波反射系数： ，其中z主要代表检测目标在地层中的深埋程度，t为雷达进行相应几率的时间。

3. 地质雷达技术与岩土勘察技术实际应用

1. 地质雷达技术在灰岩层中检测到溶洞与溶蚀

该建筑工程烟囱基础施工场地地质主要为溶蚀洼地，该场地规格相对较强，其外形与圆形较为接近，建筑设计施工半径为35米。烟囱基础施工场主要为第四系覆盖层，其中基岩分布在施工场地附近斜坡、山脊以及冲沟两侧。显露的基岩主要为二叠纪时期形成的灰岩为基础，在地表通过陡坎以及石牙等形式进行显露。

地质勘察部门根据相关勘察工作标准对这一基础进行科学细致的勘察，施工现场可较为明显的对勘察过程中施工的钻孔痕迹进行发现，同时勘察部门制定成交的勘察报告内容中没有提及施工基础空洞与溶蚀现象。该地质勘察部门共进行两次了勘查检测，首先在施工企业揭露的基岩表面进行严格勘察，使用100MHz与400MHz天线对地质情况进行相应检测，对其检测结果进行分析发现，使用100MHz天线进行勘察时其检测深度为12米左右，其中存在溶洞的发育数据信息较为直接的在剖面图上进行展示，对400MHz天线进行使用，其地质勘测深度为6米左右，同时溶洞的主要形状在刨面图上也有着较为清晰的显示，溶洞与溶蚀在地质雷达勘察剖面图展示中有着较强的反射特点，在地质雷达勘察剖面图上溶洞等顶端与地面可较为明显的进行分辨，这是使用岩土勘察技术所不能形成的，为了进行相应的证明，在施工单位与监理在长的条件下对施工现象进行科学合理的地质钻探探查，对较为薄弱的岩层进行了充分明确。在发现溶洞存在的同时，施工企业想对烟囱整个基础进行深入检测。为了更好的对检测质量进行提升，地质勘察部门希望施工企业将基础进行填平施工，施工单位根据实际施工情况使用素混凝土对基础进行填平施工，在混凝土满足相应需求后该地质勘察部门开始进行勘察工作。其中施工企业提出在建筑基础下5米内不存在溶洞就可对施工需求进行满足。

2. 地质雷达技术在粘土层中对密实度较弱与土洞进行发现

在该工程实际施工期间，A、B两个除尘设备主要在施工工程主厂房西侧位置，该施工现场地质为岩溶洼地，其中洼地主要旱地，属于第四系覆盖层的粘土与耕土。同时在上方荷载力相对较大的影响下，施工人员只在住位置处进行地质勘察工作，其施工深度为4米左右，在相应的地质勘察报告中没有粘土不密实区域与土洞的存在进行标示，在相关施工人员对地质勘测数据信息具有较强怀疑性以及勘察报告没有对地下粘土各种数据信息进行充分展示，因此使用地质雷达技术对勘察工作钻口之间位置进行重新勘测.在对测线5地质雷达勘测剖面图以及测线5地质雷达勘测剖面图进行分析发现，利用勘察工作钻孔间的地质信息情况可较好的对黏土层不密实区域进行发现；对测线7地质雷达勘测剖面图进行分析。可较好对土层中存在的空洞进行发现，孔洞位置处于两勘察钻孔位置间，通过站孔勘察没有对其进行发现，同时施工人员很据施工设计需求将发现的土洞进行挖掘施工，发现其为2.8m³左右的土洞，并使用2.8m³左右的混凝土对其进行填充处理。另一方面，对使用地质雷达技术发现的剩余土洞与密实程度较弱区域，施工企业根据施工设计需求也进行开挖施工并科学处理，其与勘察报告中的内容有着较强的差异性。

结语：

综上所述，在建筑工程施工期间对地质进行勘察期间，只对岩土勘察技术进行使用不能较好得对地质情况进行充分展示，通过实际施工情况进行分析，地质雷达技术与岩土勘察技术相互补充的应用可加好的对灰岩层中的溶洞与溶蚀、粘土层中密实度与土洞等情况进行发现，为提高建筑工程施工质量奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]张锡忠,穆刚.工程物探技术在岩土工程勘察中的应用.世界有色金属,2017(15).

[2]刘瑾.工程物探技术在岩土工程中的应用[J].低碳世界,2017(06).

[3]向国泽.岩土工程勘察的新技术运用研究[J].低碳世界,2014(13).

[4]白哲.地质雷达在隧道超前预报中的应用[D].武汉理工大学,2006.

[5]陈昌彦.地质雷达技术在复杂工程地质条件下的岩土工程勘察中的应用[A].中国地质学会.第七届全国工程地质大会论文集[C].中国地质学会:2004:5.