綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

葉軍 汪星

浙江華東建設(shè)工程有限公司 310030

摘要：巖土工程勘探是一門技術(shù)工作，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些勘探技術(shù)在工程建設(shè)過程的運(yùn)用為工程的順利施工提供了保障。本文主要從巖土工程勘察的意義、巖土工程勘查現(xiàn)狀、綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用、勘查過程中易出現(xiàn)的問題等諸多方面進(jìn)行了論證。

關(guān)鍵詞：巖土工程；勘探技術(shù)；地震波反射法

前言

巖土工程勘察的對象是建筑工地的巖石和土壤，是一個(gè)長期形成的產(chǎn)品，受區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、自然條件和人為活動的影響。其復(fù)雜性、多變性和不確定性因素多。因此，不斷加強(qiáng)新技術(shù)的使用，推動了工程建設(shè)的有序推進(jìn)，確保工程的施工進(jìn)度有著極其深遠(yuǎn)的影響，對于保證巖土工程勘察質(zhì)量，促進(jìn)建設(shè)工程的順利開展，能起到事半功倍的效果。

一.巖土工程勘察的意義

巖土工程勘察是對施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境特征和巖土工程條件進(jìn)行識別、分析、評價(jià)的觀點(diǎn)和技術(shù)方法。巖土工程是一個(gè)非常復(fù)雜的學(xué)科，涉及到氣象、水文、地質(zhì)、巖土力學(xué)、化學(xué)、工程、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科?，F(xiàn)階段，我國關(guān)于此方面科學(xué)研究尚薄弱，而且由于有效的技術(shù)手段、儀器和設(shè)備不足，故在巖土工程勘察中先進(jìn)方法也運(yùn)用得很少。我們在工程地質(zhì)學(xué)面前存在著大量問題仍待我們進(jìn)一步去探索、去解決。

二.巖土工程勘查現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，巖土工程勘察技術(shù)在連續(xù)使用過程中取得了較為明顯的進(jìn)展，積累了更多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但隨著項(xiàng)目建設(shè)和發(fā)展，探索工作逐漸暴露出一系列問題。巖土工程勘查的主要對象是巖土體，基于我國國土面積廣闊，區(qū)域地形較為復(fù)雜，各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)條件以及巖土特點(diǎn)也都大不相同，給巖土勘查工作帶來了一定的難度?？辈槿藛T應(yīng)針對當(dāng)前面臨的情況，熟悉了解勘查現(xiàn)場的地質(zhì)情況，對工程地質(zhì)條件作出科學(xué)、準(zhǔn)確的評價(jià)，為勘查工作提出有效的建議。

三.綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用

我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害眾多的國家，有許多特殊的巖土類型，有許多復(fù)雜的巖土工程問題。在工程建設(shè)前，對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行了分析，并提出了解決問題的辦法。對存在的不良地質(zhì)作用提前采取防治措施，可以有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，巖土工程勘察所占工程投資比例甚低，但卻可以為工程的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)和指導(dǎo)，以正確處理工程建筑與自然條件之間的關(guān)系。充分利用有利條件，避免或改造不利條件，減少工程后期處理費(fèi)用，使建設(shè)的工程能更好的實(shí)現(xiàn)多快好省的要求。因此，工程建設(shè)過程中，巖土工程勘察工作就顯得相當(dāng)重要。

四.勘查過程中易出現(xiàn)的問題

4.1忽視外部環(huán)境因素，如地形地貌，導(dǎo)致其對工程區(qū)地質(zhì)環(huán)境沒有全面的認(rèn)識，基礎(chǔ)層的變化規(guī)律不能合理掌握，導(dǎo)致工期延誤和工程造價(jià)的增加。對于施工環(huán)境和施工中的忽視之間的相互作用，導(dǎo)致設(shè)計(jì)誤差，而且在一定程度上，施工現(xiàn)場環(huán)境條件不能滿足施工要求。

4.2 數(shù)字測量技術(shù)的應(yīng)用還不夠，在探索工作中還是采用傳統(tǒng)文字、圖紙、表格等形式，設(shè)計(jì)人員無法從分析中獲得的結(jié)果進(jìn)行調(diào)查，從而在使用中產(chǎn)生的信息和處理困難。另外，數(shù)字測量技術(shù)的研究和應(yīng)用還不是很成熟，并不能完全實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的匹配，從而使使用的寬度有一定的限制。

五.綜合勘查技術(shù)

5.1橫波反射

淺層地震橫波反射法主要是利用地下介質(zhì)對于波的阻抗差原理進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，地震波在地下介質(zhì)傳播過程中，相對波阻抗差，產(chǎn)生反射、反射波信號通過地表探測數(shù)據(jù)接收并記錄反射波振幅和相位的時(shí)空特征。與縱波反射法相比，橫波反射法相對較小，相對較低的橫波速度，垂直分辨率相對較高。

淺層地震橫波反射法主要是利用地下介質(zhì)波阻抗差原理進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，地震波在地下介質(zhì)傳播過程中，相對波阻抗差，產(chǎn)生反射、反射波信號通過地表探測數(shù)據(jù)接收并記錄反射波振幅和相位的時(shí)空特征。與縱波反射法相比，橫波反射法相對較小，相對較低的橫波速度，垂直分辨率相對較高。

5.2高密度電法

高密度電阻率測量方法是建立電場，改變電場的相對位置，通過電力供應(yīng)電極與地面的相對位置。在地上測量了電場的相對變化，推導(dǎo)出地層電阻率的變化，進(jìn)而達(dá)到了探測目的。

5.3多道瞬態(tài)面波法

該方法的工作原理是利用表面波在多層介質(zhì)中傳播速度的變化特性，通過對瞬態(tài)沖擊力作為源的相反波激勵，使表面在脈沖載荷作用下波動，通過傳感器對垂直分量的波形記錄和微波信號處理，清晰的色散曲線。由于巖石和土壤介質(zhì)的色散曲線和結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，有一定的內(nèi)在聯(lián)系，因而可以通過這種內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行分析和處理，達(dá)到地質(zhì)體的探測目的。

六.工程運(yùn)用實(shí)例分析

6.1工程簡介

一個(gè)項(xiàng)目占地約109畝，建筑面積90000平方米，和一個(gè)單一的6層建筑，對于沉降度有著較高的要求。。首先，根據(jù)設(shè)計(jì)方提出的勘查要求，可以率先通過常規(guī)鉆探和原位測試等手段，對擬建場地內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和主要持力層狀況有一個(gè)大致了解，對于其樁基的持力層采用埋深約40～50cm的碎卵石層。其次，在具體的勘查過程中，我們發(fā)現(xiàn)該碎卵石層面東西兩段之間較平，但是兩段之間層面突變。通過鉆孔工作顯示出碎卵石層面的最大標(biāo)高差超過了10cm，最大坡度達(dá)到了45°，對基礎(chǔ)工程的建設(shè)存在著較大的影響。為保證工程施工的順利開展，組成了專項(xiàng)工作組對卵石層存在的異常進(jìn)行了綜合勘查。

6.2勘查的目的

在這項(xiàng)調(diào)查中，常規(guī)鉆井點(diǎn)間距為20 ～ 30cm，根據(jù)鉆孔的地質(zhì)條件，只能從勘探點(diǎn)之間的地質(zhì)變化推斷，不能得到一個(gè)更準(zhǔn)確的判斷。為了分析碎卵石層的具體變化情況，特別是層面高低標(biāo)高差及坡度的變化情況，采用綜合勘探技術(shù)和鉆探相結(jié)合的方法從點(diǎn)、線、面等立體方位對其進(jìn)行解析。本次主要采用的是以上提到的橫波反射法、高密度電阻率法和瞬態(tài)面波法三種方法，其判別精度精確到了2～3cm，并結(jié)合了鉆探精準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)地質(zhì)信息的校核。

6.3綜合勘探技術(shù)的運(yùn)用

淺層地震反射波法在這個(gè)項(xiàng)目是基于CDP技術(shù)，接收通道個(gè)數(shù)為12，通道的距離為2cm，偏移距離為4cm，炮間距離為2cm，覆蓋次數(shù)為6次。此次勘探過程中，橫波在風(fēng)化巖層面以及淤泥、碎石層面上都發(fā)生了明顯的反射，除風(fēng)化巖以外其他界面所產(chǎn)生的反射波都具有較強(qiáng)的能力，反射同相軸明顯。另外，采用單個(gè)排列電極的高密度電阻率法，電極總數(shù)為60根，排列間距為3m，同時(shí)采用二級裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過實(shí)驗(yàn)可以看出電阻率隨著巖土層深度的變化呈低-高-低-高的變化，判斷出其電性層可大致分為4層。

七.結(jié)語

由上可見，巖土工程勘察對于工程建設(shè)而言具有至關(guān)重要的作用，其復(fù)雜性以及多變性的影響因素是比較多的。在巖土工勘查中，應(yīng)該加強(qiáng)對勘察綜合技術(shù)的運(yùn)用，保證巖土工程勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，促進(jìn)建設(shè)工程的順利開展，起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張書建.巖土工程勘察方法與實(shí)例分析[J].科技信息，2012（32）

[2]金光磊.巖土工程勘察方法探討[J].河南科技：上半月，2013（05）

[3]陳東.巖土工程勘察技術(shù)探討[J].價(jià)值工程，2012（33）