綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

王媛 葛化永

摘 要：隨著城市化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，我國(guó)巖土工程勘察水平也得到了提升，尤其是綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)鉆探法的技術(shù)限制，更好地滿足了當(dāng)前巖土工程勘察的要求。現(xiàn)如今，綜合勘察技術(shù)已經(jīng)成為巖土勘察的必要手段?；诖?，對(duì)綜合勘察技術(shù)在巖土工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行了全面分析，希望能夠?yàn)檎_使用綜合勘察技術(shù)、提高巖土工程勘察質(zhì)量提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：巖土工程;綜合勘察;技術(shù)應(yīng)用分析

在建筑工程進(jìn)行施工之前，巖土勘察是必須嚴(yán)格落實(shí)的前期工作，要求勘察單位按照建設(shè)工程設(shè)計(jì)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文、地質(zhì)等情況進(jìn)行全面、深入的勘察、分析、評(píng)價(jià)，查明工程所處的地質(zhì)條件與自然環(huán)境情況，為巖土工程的安全、順利施工提供保障?？梢?jiàn)，巖土勘察對(duì)工程建設(shè)具有重要作用，是獲取工程各項(xiàng)地質(zhì)數(shù)據(jù)唯一的技術(shù)手段。隨著工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程功能要求不斷提升，對(duì)巖土勘察全面性、準(zhǔn)確性的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的勘察技術(shù)已經(jīng)無(wú)法有效滿足這一要求，需要加強(qiáng)對(duì)綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用研究，更好地為新時(shí)期的巖土工程建設(shè)提供保障。

1 ? ?綜合勘察技術(shù)相關(guān)概述

在工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大、建筑功能要求不斷提升的背景下，傳統(tǒng)單一的鉆探技術(shù)在巖土工程勘察過(guò)程中呈現(xiàn)出較大的局限性，而綜合勘察技術(shù)在勘察全面性、準(zhǔn)確性方面則表現(xiàn)出較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。綜合勘察技術(shù)對(duì)于各種巖土工程勘察都有較好的適用性，能夠有效滿足越來(lái)越復(fù)雜的巖土工程勘察工作要求。但是，不同的勘察技術(shù)在具體的勘察工作中有不同的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與不足，這就要求勘察單位在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠準(zhǔn)確識(shí)別勘察的類型，進(jìn)而選擇最合適的勘察技術(shù)，確?？辈旃ぷ鞯娜?、真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠[1]。

綜合勘察技術(shù)指的是對(duì)工程地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)、大地電場(chǎng)巖性勘探技術(shù)、多道瞬態(tài)面波技術(shù)、高密度電阻率技術(shù)、數(shù)字化勘察技術(shù)、橫波反射技術(shù)等新型勘察技術(shù)的綜合應(yīng)用。這些勘察技術(shù)有不同的應(yīng)用原理，也有不同的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與不足，唯有實(shí)現(xiàn)對(duì)這些勘察技術(shù)的綜合應(yīng)用，才能充分發(fā)揮其中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這些新型勘察技術(shù)與傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)不同，使用的探測(cè)儀器、設(shè)備體積較小，便于攜帶與操作，甚至有些僅需一人就可以完成操作，靈活性較好。加上綜合勘察技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中比較注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，因而具備較高的環(huán)保水平[2]。尤其是在大范圍測(cè)點(diǎn)勘察方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)最明顯，不但大大提升了勘察信息的全面性、準(zhǔn)確性，而且有效提升了勘探工作效率，大大節(jié)約了人力與時(shí)間成本。也正是因?yàn)檫@樣，綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。

2 ? ?綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

2.1 ?工程地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)

在巖土工程勘察作業(yè)中，地質(zhì)測(cè)繪是最基礎(chǔ)的工作，主要是針對(duì)工程建設(shè)區(qū)域中的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境，尤其是對(duì)工程產(chǎn)生不良影響的因素進(jìn)行勘察分析，通過(guò)分析其中的關(guān)聯(lián)，確定地質(zhì)問(wèn)題成因，判斷不良因素對(duì)工程建設(shè)的不良影響。同時(shí)，結(jié)合勘察到的實(shí)際情況，按照規(guī)定的比例尺，將地形、地貌等分布情況精確地反映在設(shè)計(jì)圖紙上?？辈靻挝辉诖嘶A(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)繪制地形設(shè)計(jì)圖紙，為后續(xù)施工提供重要參考[3]。特別是對(duì)地質(zhì)條件比較復(fù)雜的建設(shè)區(qū)域，加強(qiáng)對(duì)工程地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用研究至關(guān)重要，是建筑工程較高使用安全性與較長(zhǎng)使用壽命的重要保障。

2.2 ?多瞬態(tài)面波技術(shù)

多瞬態(tài)面波技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)采集到的勘探信號(hào)進(jìn)行高效處理，獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，根據(jù)面波可以沿不同介質(zhì)表面按照相應(yīng)速度進(jìn)行傳播的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)性質(zhì)的判斷。多瞬態(tài)面波技術(shù)采用瞬態(tài)沖擊力形成地面震源，進(jìn)而產(chǎn)生地面面波，地面介質(zhì)在脈沖作用下形成波動(dòng)傳播，利用傳感器對(duì)面波反饋信號(hào)進(jìn)行捕捉、分析，進(jìn)而得到面波垂直傳播情況，經(jīng)過(guò)對(duì)反饋信號(hào)的分析處理，獲得相應(yīng)地層的地質(zhì)信息[4]。多瞬態(tài)面波技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于掌握巖土介質(zhì)結(jié)構(gòu)形狀及面波相應(yīng)變化之間的聯(lián)系，通過(guò)分析頻散曲線變化規(guī)律得到準(zhǔn)確的巖土性質(zhì)信息，達(dá)到勘察巖土地質(zhì)情況目的，常用于對(duì)軟土地質(zhì)的探測(cè)。

2.3 ?高密度電阻率技術(shù)

高密度電阻率技術(shù)應(yīng)用的顯著優(yōu)勢(shì)就是適用范圍較廣，其發(fā)展應(yīng)用是在常規(guī)電法基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良優(yōu)化，借助巖土介質(zhì)的典型差異性實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察數(shù)據(jù)的有效獲取。高密度電阻率技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)對(duì)勘察地點(diǎn)施加一定電場(chǎng)，對(duì)電流在地下傳導(dǎo)的分布、變化規(guī)律等情況進(jìn)行探測(cè)，結(jié)合對(duì)電流變化分布圖的繪制分析，得到相應(yīng)位置的巖土地質(zhì)信息。除此之外，借助供電電極對(duì)地下傳輸直流電流，使得地下電流分布情況發(fā)生改變，通過(guò)對(duì)變化情況的探測(cè)、分析，計(jì)算得出準(zhǔn)確的地層電阻率，提高對(duì)地質(zhì)信息收集、分析的自動(dòng)化水平，尤其在深層地質(zhì)信息探測(cè)方面有較好的應(yīng)用效果。

2.4 ?橫波反射技術(shù)

橫波反射技術(shù)就是利用地震波在不同地下介質(zhì)中的不同傳播速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土特性的分析與判斷。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不同介質(zhì)中地震波傳播速度與反射差異較為明顯，結(jié)合對(duì)地震波的發(fā)射捕捉，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出反射波在不同層面介質(zhì)中的相位、振幅、速度參數(shù)，結(jié)合對(duì)其他數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下巖層分布情況的進(jìn)一步準(zhǔn)確判斷[5]。橫波反射技術(shù)在低地層結(jié)構(gòu)勘察中的應(yīng)用效果較為明顯，特別是橫波發(fā)射技術(shù)有較好的抗凹能力，能夠大大提升橫波在垂直方向上的分辨率，得到的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)較為精確。

2.5 ?大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)

大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)是一種新型物探方法，能夠在接收太陽(yáng)風(fēng)產(chǎn)生的電磁波的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下各個(gè)深度介質(zhì)界面發(fā)出的低頻反射電磁場(chǎng)信息的收集、分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下介質(zhì)界面的準(zhǔn)確識(shí)別、判斷。通常能夠借助這一技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層界面、斷層、含水層、油氣層的判斷、識(shí)別。目前，大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)在巖土勘察中有較為廣泛的應(yīng)用，主要具備4個(gè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。（1）攜帶與操作較為方便。這一檢測(cè)技術(shù)采用的探測(cè)儀體積較小、重量較輕，操作也較為簡(jiǎn)單，即使一個(gè)人也可以輕松攜帶，獨(dú)立操作。（2）節(jié)能環(huán)保。這種探測(cè)方法的使用不會(huì)產(chǎn)生噪音、廢棄物，不會(huì)造成環(huán)境污染。（3）探測(cè)范圍大，完整性和真實(shí)性高。這一技術(shù)的探測(cè)范圍在1 000 m以上，且適用的介質(zhì)范圍較廣，獲得的探測(cè)信息比較完整、真實(shí)[6]。（4）探測(cè)誤差小，準(zhǔn)確性高。探測(cè)儀探測(cè)過(guò)程不受地下水、管道、電壓影響，能夠穩(wěn)定接收大地天然低頻電磁波信號(hào)，確保了探測(cè)的較高準(zhǔn)確性。

2.6 ?數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)在勘探領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，數(shù)字化建模、地形建模等數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土勘察中獲得了較為顯著的應(yīng)用效果。數(shù)字化勘探可以真實(shí)地反映勘察區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況，進(jìn)而清晰、準(zhǔn)確地對(duì)地形地貌進(jìn)行表述，為工程建設(shè)提供直觀信息。這一技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中有較為嚴(yán)格的步驟要求：首先，技術(shù)人員必須根據(jù)一定規(guī)則連接性質(zhì)相同的點(diǎn)，形成勘測(cè)面，得到網(wǎng)狀表面結(jié)構(gòu)圖。其次，經(jīng)過(guò)對(duì)表面圖的專業(yè)分析、研究，得到勘測(cè)區(qū)域?qū)傩郧闆r。在此過(guò)程中，數(shù)字化建模技術(shù)應(yīng)以準(zhǔn)確的地質(zhì)屬性、幾何形狀信息為基礎(chǔ)，但是這些信息在獲取過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)繁雜的篩選，對(duì)工作人員的資料收集、歸納、整理能力有較高要求。最后，在地質(zhì)三維建模（Digital Elevation Model，DEM）數(shù)據(jù)信息的支撐下，結(jié)合地形建模技術(shù)與遙感影像技術(shù)的應(yīng)用得到立體地形圖像。

3 ? ?優(yōu)化綜合勘察技術(shù)在巖土工程的應(yīng)用效果的建議

3.1 ?正確認(rèn)識(shí)不同等級(jí)劃分對(duì)工作量布置的影響

在實(shí)際開展的巖土工程勘察工作中，往往會(huì)涉及許多等級(jí)劃分，如劃分建筑物安全等級(jí)、勘察等級(jí)以及地基復(fù)雜程度等級(jí)等。該類等級(jí)的劃分將會(huì)直接關(guān)系到勘察工作量的布置。所以，在實(shí)際進(jìn)行勘察前，工作人員需要根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分項(xiàng)目的各類等級(jí)，從而確保實(shí)際布置的勘察工作量合理、經(jīng)濟(jì)與安全。

3.2 ?合理開展巖土勘察

巖土勘察工作具有一定的特殊性，所以，工作人員必須掌握難以直接勘察的地下巖質(zhì)體受力種類較多、受力狀態(tài)復(fù)雜性強(qiáng)等特點(diǎn)，并采取合理、可行的綜合勘察技術(shù)，以切實(shí)保障實(shí)際勘察結(jié)果的系統(tǒng)性與準(zhǔn)確性，進(jìn)而確保勘察工作的質(zhì)量與效率。除此之外，在實(shí)際勘察巖土的過(guò)程中，要求工作人員能夠正確劃分地層，根據(jù)巖心采取率、巖土顏色及濕度等指標(biāo)來(lái)掌握地層間的實(shí)際情況，保證實(shí)際采集到的地質(zhì)信息的準(zhǔn)確與客觀，進(jìn)而為后期工程的開展提供可靠的數(shù)據(jù)參考。在采集碎石時(shí)，由于難度較大，無(wú)法在夾層中發(fā)現(xiàn)，工作人員可以采取連貫方式來(lái)對(duì)碎石土的緊實(shí)度進(jìn)行判斷。如若土與巖石不同，則在收集碎石時(shí)需要使用不同的取樣器，同時(shí)，圖樣采集完畢后，需要做好相應(yīng)的保管工作，防止外界因素影響土樣的質(zhì)量。

3.3 ?重視巖土工程勘察規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)

要想確保巖土工程勘察質(zhì)量，就必須重視勘察技術(shù)人員對(duì)相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)與研究，確保其能夠熟練掌握不同類型的規(guī)定條款，避免其在今后的勘察過(guò)程中出現(xiàn)工作量布置不足、沒(méi)有對(duì)抗震地段進(jìn)行劃分、原狀土樣或原位測(cè)試數(shù)量不足等情況[7]。此外，還要重視規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)條文的說(shuō)明，技術(shù)人員需要充分重視對(duì)各個(gè)條款的仔細(xì)研究，并能夠正確掌握條文中實(shí)際蘊(yùn)含的信息，不斷提升專業(yè)技術(shù)水平，進(jìn)而提高巖土工程勘察質(zhì)量與效率。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

雖然綜合勘察技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)單一勘察技術(shù)應(yīng)用的不足，有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但前提是對(duì)單項(xiàng)勘察技術(shù)的有效應(yīng)用。因此，勘察單位必須熟練掌握各項(xiàng)勘察技術(shù)的應(yīng)用，明確其適用性與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及不足，更好地提升巖土工程勘察質(zhì)量。這就要求勘察單位必須明確勘察目標(biāo)，結(jié)合對(duì)地質(zhì)情況的初步判斷，由淺入深地應(yīng)用勘察技術(shù)，確?？辈煨畔⒌娜?、準(zhǔn)確，更好地發(fā)揮綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)工程施工提供保障。

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