戶其霖
(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì), 河北 張家口 075000)
綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用
戶其霖
(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì), 河北 張家口 075000)
綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘查中應(yīng)用具有重要的作用,技術(shù)應(yīng)用具有一定的先進(jìn)性,綜合勘察技術(shù)有不同類型,巖土情況不同,選用的勘察技術(shù)也不同,綜合勘察技術(shù)相較于傳統(tǒng)的勘察技術(shù),操作方便,且能夠重點(diǎn)保證勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。綜合勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用越來越廣泛,且應(yīng)用效果突出,本篇文章在此基礎(chǔ)上,主要對(duì)綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用操作方法和技術(shù)要求進(jìn)行研究與分析。
綜合勘察 技術(shù) 巖土工程 礦產(chǎn)點(diǎn) 物理勘察
現(xiàn)代建筑工程業(yè)的發(fā)展對(duì)巖土工程勘察相關(guān)技術(shù)應(yīng)用不斷提出更高的要求和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)情況以及土質(zhì)條件等進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上制定出可行方案。巖土工程勘察中應(yīng)用的傳統(tǒng)技術(shù)主要是地質(zhì)鉆探技術(shù),但是在精確度上難以有可靠保障,地質(zhì)鉆探技術(shù)無法完全滿足巖土工程要求[1]。在實(shí)際的勘察過程中,可以對(duì)不同勘察技術(shù)優(yōu)勢(shì)和不足進(jìn)行分析、比較,綜合性的應(yīng)用多種勘察技術(shù),為巖土工程勘查提供更加細(xì)致、精確和可靠的結(jié)果。
大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)是一種創(chuàng)新型的物探勘察技術(shù),這種類型的勘察技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠接收太陽風(fēng)發(fā)出的電磁波,地下不同深度的界面由于介質(zhì)不同,產(chǎn)生的反射電磁波頻率也不同,大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)能夠在這種低頻信號(hào)的接收中對(duì)地下電磁場(chǎng)進(jìn)行分析,從而完成界面識(shí)別工作。大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)應(yīng)用能夠?qū)Φ叵碌暮畬?、斷層、油氣層以及其他的巖層界面進(jìn)行識(shí)別和判斷,巖土工程勘察中對(duì)這項(xiàng)技術(shù)方法的應(yīng)用比較廣泛,且優(yōu)勢(shì)明顯。大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)應(yīng)用操作簡(jiǎn)單,使用的設(shè)備方便攜帶,大地電場(chǎng)巖性探測(cè)儀器體積不大,重量小,單人就能夠攜帶,大地電場(chǎng)巖性探測(cè)儀器在操作使用過程中可以由一個(gè)人獨(dú)立完成,并且在使用中不會(huì)有污染或噪音產(chǎn)生,對(duì)周邊環(huán)境的影響較小[2]。大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)探測(cè)范圍超過一萬米,對(duì)于多種不同地下介質(zhì)探測(cè)準(zhǔn)確,信息真實(shí)性和完整性高;大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差小,在探測(cè)勘察中不受電壓、管道和地下水影響,僅接收大地天然低頻的電磁波信號(hào),數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確度高。
巖土工程勘察中由于施工現(xiàn)場(chǎng)不同巖土介質(zhì)存在較大差異,勘察人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行探測(cè)的一定面積領(lǐng)域內(nèi)施加電場(chǎng),使電流能夠在劃定范圍內(nèi)進(jìn)入大地,地下巖層介質(zhì)不同,導(dǎo)電性也不同,勘察人員可以根據(jù)高密度電阻率技術(shù)測(cè)得的電流變化規(guī)律和分布狀況分析和判斷巖土特性。高密度電阻率技術(shù)使用供電電極將直流電輸送到地下,并且將相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)建立在觀測(cè)地點(diǎn),勘察的巖土范圍不同,對(duì)電流裝置的排列順序和擺放位置也要適時(shí)進(jìn)行改變,電流傳播方向和大小也要改變,并根據(jù)電場(chǎng)地面前后的兩次變化,計(jì)算電阻率值。不同部位地表電阻率值的變化一般與巖土層中的介質(zhì)導(dǎo)電性相關(guān),在高密度電阻率技術(shù)勘察中能夠?qū)r層巖性進(jìn)行判斷[3]。應(yīng)用高密度電阻率技術(shù),對(duì)于電極裝置要進(jìn)行一次布置,但是在具體勘察中對(duì)于電極位置安排就要根據(jù)實(shí)際勘測(cè)情況合理變化,保證快速、全面的搜集勘察數(shù)據(jù)。高密度電阻率技術(shù)勘察與常規(guī)的電極法勘察比較,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高;對(duì)于電極裝置測(cè)量和掃描排列方式可以靈活安排,信息測(cè)量更全面,尤其適用于野外環(huán)境的測(cè)量,高密度電阻率技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息能夠自動(dòng)分析處理,并能夠根據(jù)電阻率計(jì)算,繪制出曲線圖和圖表,使勘察測(cè)量結(jié)果更加形象和直觀。
多瞬面波技術(shù)在巖土工程勘察中應(yīng)用有其物理學(xué)原理,不同介質(zhì)中面波的傳播速度不同,可以將瞬態(tài)沖擊力作為整個(gè)震源,在面波源源不斷的傳出中,地面受到脈沖荷載作用影響,會(huì)產(chǎn)生明顯的地面波動(dòng),傳感器在面波傳播過程中可以迅速采集和分析其垂直分布狀態(tài)。完成信息搜集后可以制作成曲線圖,對(duì)不同介質(zhì)狀態(tài)下面波傳播變動(dòng)的曲線變化規(guī)律表現(xiàn)出來,對(duì)于一定范圍內(nèi)的巖土工程地質(zhì)條件和巖土特性均可以使用多瞬面波技術(shù)實(shí)施勘察。應(yīng)用多瞬面波技術(shù)能夠更好的對(duì)面波的物理學(xué)特性展開全面的研究與分析,對(duì)地下巖層介質(zhì)的深度和種類勘察準(zhǔn)確,總體數(shù)據(jù)結(jié)果精確度高。多瞬面波技術(shù)方法通常分為瞬態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法,要根據(jù)巖土工程實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn),合理選用相關(guān)方法,使其具有更強(qiáng)的適用度[4]。
橫波反射技術(shù)在巖土工程勘察中應(yīng)用的原理與多瞬面波技術(shù)應(yīng)用原理具有較強(qiáng)的相似性,仍舊是應(yīng)用橫波特性和物理學(xué)相關(guān)原理來完成地質(zhì)勘察。不同介質(zhì)中地震波的傳播速度不一樣,并在此過程中會(huì)有反射波產(chǎn)生,這就需要在勘察實(shí)踐中安裝檢波器,接收地表中反射的橫波信號(hào),計(jì)算和分析反射波傳播時(shí)間、速度和長(zhǎng)短,綜合性的了解巖土工程地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及成分特點(diǎn)[5]。橫波反射技術(shù)相較于縱波反射技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯,橫波反射技術(shù)的垂直分辨率較高,且橫波傳播速度快,使勘測(cè)結(jié)果輸出也更加快捷,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也高。
巖土工程勘察中可綜合應(yīng)用的勘察技術(shù)具有多樣性,為保證建筑工程施工安全,需要對(duì)特殊地質(zhì)情況的巖土工程展開實(shí)踐調(diào)研,對(duì)土質(zhì)特性進(jìn)行分析,并結(jié)合工程地質(zhì)學(xué)和巖土力學(xué)知識(shí),合理選用勘察技術(shù)。我國地域遼闊,不同地區(qū)地質(zhì)條件差異大,對(duì)于軟土、膨脹土和濕陷性黃土等特殊類型的地質(zhì)工程條件,需要作出適當(dāng)?shù)目辈旒夹g(shù)分析和技術(shù)改良。例如濕陷性黃土由于受到外界壓力,地下水浸濕巖土結(jié)構(gòu),土質(zhì)層被破壞,巖性結(jié)構(gòu)變化明顯,對(duì)于此類性質(zhì)的巖層地質(zhì)勘察要考慮在應(yīng)用勘察技術(shù)時(shí)要避免受到地下水的侵害,相較而言,可以選用大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)[6]。巖土工程勘察是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工作,因而在實(shí)踐中應(yīng)用綜合勘察技術(shù)要對(duì)不同類型的技術(shù)應(yīng)用方法、要點(diǎn)和技術(shù)特性等展開全面、細(xì)致的分析,對(duì)一般性和額、特殊性巖層結(jié)構(gòu)的地質(zhì)情況予以實(shí)地了解,針對(duì)性的選用相關(guān)勘察技術(shù),使綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的總體應(yīng)用效益提高,保證勘察信息搜集和數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性,為巖土工程的施工建設(shè)提供可靠的參照依據(jù)。
巖土工程勘察中需要選用適用度較高的勘察技術(shù),保證勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,應(yīng)用綜合勘察技術(shù)能夠在多種不同地質(zhì)環(huán)境條件下實(shí)施精確勘察,勘察技術(shù)主要包括橫波反射技術(shù)、多瞬面波技術(shù)、高密度電阻率技術(shù)以及大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)等,技術(shù)勘察人員可以根據(jù)不同地質(zhì)情況選用相應(yīng)技術(shù)。綜合勘察技術(shù)在特殊地質(zhì)條件下應(yīng)用效益也比較突出,因而要對(duì)其地質(zhì)分層結(jié)構(gòu)以及構(gòu)成成分等進(jìn)行物理學(xué)分析,對(duì)軟土、膨脹土以及濕陷性黃土層進(jìn)行綜合了解,應(yīng)用綜合勘察技術(shù)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)勘察,提供精準(zhǔn)的參考數(shù)據(jù),為建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)安全性與穩(wěn)定性提供保證。
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1007-6344(2017)10-0312-01