巖土工程勘查中綜合勘查技術(shù)的應(yīng)用研究

■王鳳春

（山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東 臨沂276000）

巖土工程勘查中綜合勘查技術(shù)的應(yīng)用研究

■王鳳春

（山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東 臨沂276000）

在各種工程進(jìn)行施工設(shè)計(jì)之前，需要進(jìn)行地質(zhì)勘查工作以便于獲得相應(yīng)的地質(zhì)資料從而進(jìn)行工程施工與設(shè)計(jì)。巖土工程施工勘查作為巖土工程施工的重要組成部分，對(duì)工程整體的安全性有著一定的影響。文章對(duì)綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

綜合勘查技術(shù)施工設(shè)計(jì)巖土工程施工勘查安全性

當(dāng)前進(jìn)行巖土工程勘查工作時(shí)，所使用的勘查技術(shù)有傳統(tǒng)勘查技術(shù)，也有現(xiàn)代數(shù)字化勘查技術(shù)。不同勘查技術(shù)之間在優(yōu)劣勢(shì)方面存在著一定的差距，其所適合的工程項(xiàng)目也不盡相同，但是通過綜合勘查技術(shù)在項(xiàng)目工程勘查匯總和運(yùn)用，能為工程設(shè)計(jì)與施工提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在一定程度上提升了巖土工程勘查工作的實(shí)效性。

1 巖土工程勘查現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展使得巖土工程勘查技術(shù)在不斷運(yùn)用過程中取得了較為明顯的進(jìn)步，也積累了較多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但是隨著更多工程項(xiàng)目的建設(shè)與開發(fā)，勘查工作也逐漸暴露出了一系列問題。巖土工程勘查的主要對(duì)象是巖土體，基于我國(guó)國(guó)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(duì)當(dāng)前面臨的情況，熟悉了解勘查現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，對(duì)工程地質(zhì)條件作出科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，為勘查工作提出有效的建議。

2 綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，所擁有的特殊性巖土種類較多，而綜合勘查技術(shù)采用特定的技術(shù)方法，對(duì)巖土工程的工程條件和地質(zhì)環(huán)境特征作出了綜合評(píng)價(jià)，對(duì)整體工程的施工實(shí)際和開展有重要的影響意義。在進(jìn)行工程施工設(shè)計(jì)前，運(yùn)用巖土工程綜合勘查技術(shù)能對(duì)工程所在區(qū)域的巖土情況有一個(gè)清楚的掌握，并能對(duì)存在的不良地質(zhì)提前采取相對(duì)應(yīng)的防治辦法，能有效規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。另外，綜合勘查技術(shù)的有效運(yùn)用為工程項(xiàng)目的建設(shè)開發(fā)提供了科學(xué)有效的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，使工程設(shè)計(jì)和施工方能針對(duì)工程中存在的不良條件進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)，在最大程度上保證了工程施工項(xiàng)目的質(zhì)量安全及施工進(jìn)度。雖然其在工程施工中所占的比例不大，但是其影響作用卻是直觀重要的。

3 勘查過程中易出現(xiàn)的問題

第一，忽略了地形地貌等外部環(huán)境因素，造成其對(duì)工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)沒有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)地基圖層的變化規(guī)律不能進(jìn)行合理的掌握，致使施工工期延誤以及工程成本增加。對(duì)于施工環(huán)境和工程施工之間的相互作用的忽視，造成設(shè)計(jì)上的失誤，也在一定程度上使施工場(chǎng)地環(huán)境條件不能滿足施工要求。

第二，數(shù)字化勘查技術(shù)的應(yīng)用程度不夠，在勘查工作中還是采用較為傳統(tǒng)的文字、圖紙、表格的形式，設(shè)計(jì)人員根本無法對(duì)所得出的勘查資料進(jìn)行理解分析，造成勘查資料信息的運(yùn)用和處理困難。另外，對(duì)于數(shù)字化勘查技術(shù)的研究和運(yùn)用相對(duì)還不是很成熟，無法全面實(shí)現(xiàn)與CAD軟件的匹配，使其運(yùn)用廣度受到了一定的限制。

4 綜合勘查技術(shù)

4.1 橫波反射

淺層地震橫波反射法主要是運(yùn)用地下介質(zhì)對(duì)于波的阻抗差異的原理進(jìn)行地質(zhì)勘查工作的，地震波在地下介質(zhì)的傳輸過程中，遇到相對(duì)波阻抗差異時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射作用，反射的信號(hào)波通過地表檢波器將數(shù)據(jù)接收并記錄下來，通過對(duì)反射波的振幅以及相位的時(shí)空特性來進(jìn)行地下層構(gòu)造的推斷。橫波反射法與縱波反射法相比，其受到轉(zhuǎn)換波的干擾相對(duì)較小，同時(shí)由于橫波速度相對(duì)較低，其垂向分辨率就相應(yīng)較高。

4.2 高密度電法

高密度電阻率測(cè)探方法主要是通過供電電極向地下供入垂直電流的方式，建立起電場(chǎng)并通過供電A、B級(jí)以及測(cè)量裝置的排列順序和相對(duì)位置的改變，在地面上測(cè)量出電場(chǎng)的相對(duì)變化，從而推斷出地層電阻率在深度上的變化，進(jìn)而達(dá)到探測(cè)目的。

4.3 多道瞬態(tài)面波法

該方法的工作原理是利用面波在多層介質(zhì)中的傳播速度變化特征，通過以瞬態(tài)沖擊力作為震源的方式對(duì)面波進(jìn)行激發(fā)，使地表在脈沖載荷作用下產(chǎn)生波動(dòng)，通過傳感器中的對(duì)波面垂直分量的記錄以及微波信號(hào)的處理，明確頻散曲線的變化規(guī)律。由于頻散曲線的變化規(guī)律和巖土介質(zhì)的結(jié)構(gòu)形狀在根本上是存在著一定的內(nèi)部聯(lián)系的，所以可以經(jīng)過對(duì)此種內(nèi)在聯(lián)系的分析處理，達(dá)到地質(zhì)體的探測(cè)目的。

5 工程運(yùn)用實(shí)例分析

5.1 工程簡(jiǎn)介

該工程占地面積約為109畝，其建筑面積為9萬平方米，且為一座單棟6層的超大面積建筑，對(duì)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(cè)試等手段，對(duì)擬建場(chǎng)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(duì)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(duì)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(duì)卵石層存在的異常進(jìn)行了綜合勘查。

5.2 勘查的目的

本次勘查采用的常規(guī)鉆探點(diǎn)間距為20～30cm，根據(jù)鉆探孔所顯示的地質(zhì)情況，只能對(duì)勘探點(diǎn)之間的地質(zhì)變化進(jìn)行人為推斷，無法獲得較為準(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(duì)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。

5.3 綜合勘探技術(shù)的運(yùn)用

本次工程中的淺層地震波反射法采用CDP覆蓋技術(shù)，接收道數(shù)為12道、道間距為2cm、偏移距離為4cm、炮間距為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(jí)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。

6 結(jié)語

由于各種勘探技術(shù)方法所針對(duì)的地質(zhì)地形特征不同，其勘測(cè)工作對(duì)實(shí)際地質(zhì)體的位置勘測(cè)效果也不盡相同，所以為了使勘測(cè)結(jié)果與實(shí)際地質(zhì)情況更相符，應(yīng)針對(duì)不同種勘測(cè)方法進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的分析，對(duì)和勘測(cè)結(jié)果與鉆孔吻合程度進(jìn)行深度分析。

[1]陶國(guó)發(fā).探討綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用 [J].低碳世界，2014，（1）. [2]周永濤.綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用 [J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2014，（3）.

[3]鄭國(guó)棟.綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用 [J].福建建筑，2013，（2）.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-144-1