探究綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

齊繼　劉延龍

摘 要：巖土工程勘察是一項專業(yè)且復(fù)雜的工作，對巖土工程勘察技術(shù)的使用提出嚴(yán)格要求。如果在巖土工程勘察過程中，工作人員只是使用傳統(tǒng)單一勘察技術(shù)，工作質(zhì)量就無法得到保障，所以，工作人員在勘察過程中，必須按照巖土工程實際情況合理選擇綜合勘察技術(shù)，以此客觀、全面和正確的反映巖土工程現(xiàn)場中地質(zhì)分布狀況，獲取精確的數(shù)據(jù)信息。

關(guān)鍵詞：綜合勘察技術(shù)；巖土工程；巖土性質(zhì)；數(shù)據(jù)信息采集

巖土工程勘察作為巖土基礎(chǔ)工程施工的主要組成部分，也是建筑基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對施工基礎(chǔ)設(shè)計的安全性具有重要意義。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提升，巖土工程對地質(zhì)條件勘察也提出了嚴(yán)格的要求，在這一背景下，勘察工作人員必須結(jié)合巖土實際情況，在巖土工程勘察中充分利用綜合勘察技術(shù)，達(dá)到勘察目的，全面分析巖土工程地質(zhì)分布情況，確?？辈旃ぷ饔行蜻M(jìn)行。

1 工程概況與綜合勘察目的

1.1 工程概況

某巖土工程占地面積是109畝，建筑面積是9萬m2，屬于單棟6層超大面積的建筑，沉降要求比較嚴(yán)格。按照設(shè)計提出的勘察要求，該巖土工程必須使用常規(guī)鉆探和測試手段，勘察擬建場地內(nèi)地層結(jié)構(gòu)和持力層的情況，樁基持力層選用碎卵石層，填埋的深度為40～50m，同時，經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)，碎卵石層層面分成東、西兩段，層面相對比較平整，但是，東、西兩段之間出現(xiàn)不規(guī)則層面，鉆孔發(fā)現(xiàn)碎卵石層標(biāo)高最大的大于10m，最大坡度為45°東、西兩層作為持力層的碎卵石，一旦東、西兩段碎卵石層層面的偏差較大，就會給基礎(chǔ)工程帶來影響。

1.2 綜合勘察目的

為了確保建設(shè)巖土工程項目有序進(jìn)行，某建筑設(shè)計研究院安排工作人員，組成專項工作組綜合勘察碎卵石層的詳細(xì)情況。常規(guī)鉆探點的間距為20～30m，鉆探孔反映了地質(zhì)情況中勘探點位置的地層結(jié)構(gòu)，勘探點中地質(zhì)變化只是單方面的人為推斷，不能取得精確的土質(zhì)變化情況。所以，必須全面分析碎卵石層的變化規(guī)律，特別是土質(zhì)層面高低起伏變化位置，專項工作組使用綜合勘察技術(shù)進(jìn)行解析，通過綜合勘察后，采集碎卵石和地層有關(guān)的全部信息，判別精度達(dá)到2～3m，再通過鉆探“精準(zhǔn)點”校對采取的地質(zhì)信息，實現(xiàn)點、線、面勘察的立體效果。

2 綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用方法

2.1 GPS感應(yīng)系統(tǒng)信息采集法

GPS技術(shù)作為現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要技術(shù)，在工程勘察中得到廣泛應(yīng)用，逐漸替換了傳統(tǒng)的勘察工作方法，傳統(tǒng)的勘察方式都是通過靜態(tài)測量方式進(jìn)行勘探，先進(jìn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換成動態(tài)式測量，其工作原理主要是通過定位導(dǎo)航形成一個坐標(biāo)系統(tǒng)，確定具體位置的條件信息。例如在勘察巖土工程項目過程中，應(yīng)用GPS感應(yīng)系統(tǒng)信息采集法，不僅能夠詳細(xì)調(diào)查巖土環(huán)境，減輕工作人員的工作量，還可以減少資金的投入，提升勘察工作的效率。

2.2 大地電場巖性檢測技術(shù)

大地電場巖性檢測技術(shù)工作原理主要是借助太陽風(fēng)形成電磁波作為激發(fā)場源，通過使用探測儀，點頻接收從地表中不同深度反射回來的電磁波信息，然后按照接收電磁波的電阻率、幅度、速度和轉(zhuǎn)換自然電位對儲層深度不同巖性和性質(zhì)進(jìn)行判斷，客觀評價、勘察巖土工程。大地電場巖性檢測技術(shù)的使用具有輕巧，方便攜帶，能夠獨立操作，無噪音廢棄物，不會損害自然植被等優(yōu)點。例如在野外勘察過程中，使用大地電場巖性檢測技術(shù)，可以隨意進(jìn)行勘探，不會給環(huán)境帶來不良影響，通過在預(yù)定的位置調(diào)整設(shè)備參數(shù)后，使用探測儀即可隨意探測，探測深度達(dá)到10000m，能夠詳細(xì)探測地下的巖性、含水層和礦體，并對測量點進(jìn)行匯總，以此獲取勘察位置的全面信息。另外，還可以根據(jù)巖土工程實際情況調(diào)整垂直采樣的間距，不受地下給水、地形、高壓電源和地下管網(wǎng)的影響，場源相對比較穩(wěn)定。

2.3 多瞬息態(tài)面波技術(shù)

多瞬息態(tài)面波技術(shù)的工作原理是使用面波沿著介質(zhì)表面進(jìn)行傳播，在不同介質(zhì)中根據(jù)不同的傳播速度，以瞬態(tài)沖擊力向地面發(fā)出面波的一種勘察技術(shù)。在脈沖荷載的基礎(chǔ)上地面會出現(xiàn)波動，然后使用傳感器對面波垂直分布情況進(jìn)行收集，并做好相關(guān)記錄，同時，使用采集的信號處理、分析頻散，同時，根據(jù)巖土介質(zhì)結(jié)構(gòu)、體制條件與頻散曲線的變化規(guī)律之間的聯(lián)系，對頻散曲線的變化規(guī)律進(jìn)行分析，以此精確判斷土木工程中巖土的性質(zhì)和地質(zhì)條件。在巖土工程勘察中，由于面波各個波長不一樣，穿透的深度也不同，針對這一特點，多瞬息態(tài)面波技術(shù)的應(yīng)用可按照介質(zhì)動力學(xué)特性與面波波速的關(guān)系，對勘查位置的巖性特征進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而提升勘查的質(zhì)量，確保勘查數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)較大的誤差。

2.4 橫波反射技術(shù)

在巖土工程勘察中應(yīng)用橫波反射技術(shù)進(jìn)行勘查，可以借助地震波在地下不同介質(zhì)中的傳播速度對巖土特性進(jìn)行判斷，由于地下介質(zhì)中地震波的傳播速度不同，在地表安裝檢波器后，地面能夠及時接收反射的波信號，準(zhǔn)確獲取勘察位置反射波相位、速度與振幅，從而對地下巖性和地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷。橫波反射技術(shù)的使用，具有較強(qiáng)的抗凹能力、橫波垂直分辨率，以此獲取準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

2.5 高密度電阻率技術(shù)

在勘察巖土工程過程中，由于巖土介質(zhì)點不同，要求工作人員在勘察位置中必須增加電場，然后對地下傳導(dǎo)電流變化規(guī)律和分布狀況進(jìn)行探測，從而對巖土性質(zhì)進(jìn)行判斷。例如在巖土工程勘察地點，使用供電電極向下輸送直流電流的方式，創(chuàng)建一個電場，改變A級、B級供電，測量裝置位置、大小和排列順序，同時，改變地下電流分布狀況，然后在對地面電場的變化情況進(jìn)行探測，以此精確計算地表的電阻率，并按照電阻率深度變化規(guī)律對巖土性質(zhì)進(jìn)行判斷。高密度電阻率技術(shù)的應(yīng)用，具有一次性完成電極布置的優(yōu)勢，可有效降低穿點電法受電極設(shè)置干擾概率，并且能夠快速、自動收集野外探測數(shù)據(jù)，精確度高；同時，可以使用多種排列方式掃描測量巖土地質(zhì)，取得測點地電斷面結(jié)構(gòu)特征與地質(zhì)物流信息，達(dá)到自動化采集野外數(shù)據(jù)信息，提升采集速度與精確度的目標(biāo)。

3 結(jié)語

綜上所述，在巖土工程勘察過程中，要想精確勘探巖土的分布情況、性質(zhì)等，必須做好巖土工程勘察工作，要求勘察工作人員從實際情況出發(fā)，在已有的勘察技術(shù)上，將GPS感應(yīng)系統(tǒng)信息采集法、大地電場巖性檢測技術(shù)、多瞬息態(tài)面波技術(shù)、橫波反射技術(shù)和高密度電阻率技術(shù)等勘察技術(shù)結(jié)合起來，以此全面勘探巖土性質(zhì)，確保獲得的數(shù)據(jù)信息完整、精確，從而為下一步工作奠定扎實基礎(chǔ)。

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