中国岩土工程物探的成长与展望

    一中国岩土工程物探的成长

    中国岩土工程物探是岩土工程的一个重要组成部分，是岩土工程勘探和岩土工程监测、检测的重要手段。中国岩土工程物探是在工程物理勘探（也叫工程物理探测，简称工程物探）的基础上发展起来的。

    1．工程物探的建立与发展阶段

    中国工程物探初建于五十年代，是工程勘察的一个组成部分，当时作为水文地质勘察和工程地质勘察的重要勘探手段之一。经过五十年代和六十年代的大发展，工程物探机构和队伍几乎遍布于全国各地区、各部门的大中型，特别是大型工程勘察单位。使用的仪器和技术手段主要是仿照前苏联的一套，限于当时技术发展水平，总的来说是精度较低，手段较少，因而在一些工程地质技术人员中误传着：“物探，物探，说了不算”的不公正说法。

    2．调整提高阶段

    该阶段（七十年代、八十年代）分化为二方面来体现。一方面，由于工业与民用建筑水文地质勘察任务普遍大幅度萎缩，不少工程勘察单位水文地质工程物探任务也相应减少，甚至没有，而由于实行经济承包责任制，有一部分工程地质队领导为了“肥水不流外人田”，工业与民用建筑工程地质勘察中应用工程物探手段一般很少，再加当时工程物探常规手段还不够先进，物探技术人员的技术素质有不少还不适应工程勘察的需要，所以许多工业与民用建筑系统的工程物探技术人员陆续改行，或则撤消工程物探机构；另一方面，许多部门、地区工程勘察单位的工程物探有识之士，在领导的支持下，坚守岗位，引起国内外先进的仪器设备，紧密结合中国工程勘察推行岩土工程、改革开放的良好时机，扩大业务范围，向岩土工程测试、监测、检测转化，把工程物探队（或部分力量）改组为岩土工程测试（监测、检测）中心之类的机构，工程物探的作用和地位得到了肯定，从而使工程物探发展提高到一个新的阶段

    3．岩土工程物探

    该阶段（九十年代）在前阶段发展的基础上，由于方向正确，经过广大岩土工程物探领导和技术人员的共同奋斗，取得了突出的成就，受到了主管部门、建设单位和工程界的赞许，确立了岩土工程物探的地位。欲善其功，必先利其器。由于计算技术和数字技术等高科技的发展和应用，本阶段中国岩土工程物探仪器装备、测试技术和资料处理分析等方面有了突破性的进展。以北京市水电物探研究所刘云桢所长等人为代表，经过多年的探索、实践，于1993年率先较系统的提出了多道瞬态面波技术，实现了岩土工程浅层勘探薄层高分辨、高精度效果的目的。其研制的SWS多波列数字图像工程勘探与工程检测系统及其相关技术在1998年11月被国家科技部等主管部门定为国家重点新产品。据国内外有关方面反映，该产品达到国际先进水平。经过大量岩土工程实践的检验，不论是岩土工程勘察中的地层探测、水域勘察、还是环境岩土工程勘察中岩土层异常体、异常带的探查，以及岩土工程治理的监测、检测等方面都取得了良好的进展。就以兰州中川民用机场扩建工程飞行区详细勘察为例，该工程由中国市政工程西北设计研究院（勘测处人北京市水电物探研究所、福建建筑设计院勘察分院共同承担。该场地历史上由于当地农民采砂，遗留了大量砂井、砂巷、砂坑，其分布位置无规律，大小深浅不一，后经平田整地与浇灌，变成暗埋地下，形态及充填状态各异，对跑道与站坪的稳定性有长期不良影响，形成安全隐患。如何准确查明和正确评价、提出合理的治理方案，是该工程岩土工程勘察的难点和重点。他们制定了以物探和地面调查为先导。以钻探取土鉴别、触探测试及载荷试验为验证评价手段，以六十年代原始地形资料为质量检查依据的综合探查方案。经过三次前期物探方法优选试验，并进行常规手段检验后，通过专家论证确定，在黄土覆盖较厚的中段和南段采用SWS多波物探技术，以高密度地震影像法及瞬态面波法相结合进行探查，在0.93平方公里范围内共布设物探测线249km，发现物探异常126处，经2989个验证孔，15632m钻探与静探测试进尺确定暗埋塌落空洞型砂井、砂巷共118个，其中空洞6处，最大空洞体积200m3；对黄土覆盖较薄的北段，按照地面调查圈定的范围，采用钻探与动探验证，探明暗埋沙坑81个。该工程勘察查明了暗埋体的分布位置、平面分布范围、埋深、充填物的成份、状态及其工程性质，提出了正确的评价和治理建议。该工程勘察参加全国第七届优秀工程勘察状评选，初审评审组的专家一致认为：该工程勘察采用先进的SWS多波列数字图像工程勘探与工程探测系统及其相关技术进行探查，具有创新特点，效果良好，成绩明显，经上级评委会审定，获得银质奖。岩土工程勘察中主要由工程物探高新技术成果而获得全国优秀工程勘察奖的，可以说是少有的。这也从一个侧面反映了岩土工程物探发展到了一个新阶段。

    二、岩土工程物探的展望

    在新世纪的头十年到二十年里，岩土工程物探将有更迅速更全面的发展。以岩土工程多波列勘探新技术为代表，在仪器设备、测试技术和资料处理、评价等方面将取更全面的进展。在这里对岩土工程物探的展望，提出几点粗浅的看法。

    1．扩大和提高岩土工程多波勘探仪器装备的精度和适用范围

    发挥岩土工程物探探测速度快、测点密度大，成本相对较低等优势，进一步提高岩土工程多波勘探察方法精度，使岩土层的探测精度能达到钻探取得的精度甚至更高，逐步达到岩土工程勘察中以岩土工程物探为主，以钻探为铺的革命性新格局；进一步扩大其在环境岩土工程和岩土工程监测、检测以及在海洋（离岸）岩土探测中的应用范围。

    2．开发新的高精度、多功能的测试仪器装备和相关技术 根据工程勘察（岩土工程）对岩土工程物探技术创新的需要，岩土工程物探仪器装备研制部门将开发出新的达到国际水平的高精度并与原位测试、钻探相结合的新型仪器和相关技术，将大大推动岩土工程勘探与岩土工程测试技术面貌的改变。

    3．岩土工程物探技术人员既要精通本职的理论知识，积累丰富的实践经验，又要逐步掌握岩土工程其他方面的理论、技术知识与实际工作能力。这样既可提高工程质量，又可向岩土工程有关方面延伸。但是要强调一点，要扎扎实实地掌握必要的理论和技术知识，积累实践经验，不能盲目地承担力不能及的工程任务，不然，有可能会产生严重的后果，这种实例在有的地方已发生。

    4．要充分认识岩土体的非均质性、探测体分布的复杂性、测试曲线的多解性，测试成果的精度除了取决于测试仪器设备的先进水平，还取决于资料整理判释者的技术水平的高低和实践经验的丰富程度。为此，需要不断总结经验，防止判释失误。在以往的工程实例中，判释错误的例子，甚至采用所谓引进国外先进仪器设备，作出的结论，经验证认定是错误的，不是极个别的。这就要求成果准确可靠，不能失误。