勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

楊亮，康星

（中交上海航道勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200120）

1 引言

所謂巖土工程勘察，其主要指的就是按照建設(shè)工程施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況、環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析，查明巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)的條件、地質(zhì)以及自然環(huán)境等多種信息。在水利工程中，巖土工程勘察不僅具有非常重要的作用，而且其所涉及的信息也非常復(fù)雜，開(kāi)展巖土勘察工作的目的是為后續(xù)的工程施工提供更加準(zhǔn)確的參數(shù)信息。但現(xiàn)階段，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足工程開(kāi)展的需求，所以，必須要?jiǎng)?chuàng)新巖土工程勘察技術(shù)，提高其應(yīng)用范圍，進(jìn)而形成更加信息化、現(xiàn)代化的巖土工程勘察新體系。

2 巖土工程中應(yīng)用勘察技術(shù)的重要意義

我國(guó)地勢(shì)情況非常復(fù)雜，巖土類型也非常多樣化，這樣一來(lái)也就為巖土工程的勘察與施工帶來(lái)了諸多問(wèn)題。也正是因?yàn)槿绱?，在巖土工程的施工與建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)的重要性也就充分地凸顯出來(lái)。在巖土工程中，勘察工作屬于一項(xiàng)非常重要的工作環(huán)節(jié)，通過(guò)勘察技術(shù)，能夠獲取更加準(zhǔn)確的巖土參數(shù)，這對(duì)于建筑施工的安全性與穩(wěn)定性都有直接的影響。

在巖土工程中應(yīng)用巖土勘察技術(shù)，主要的目的就是充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，進(jìn)而提供更加科學(xué)化、準(zhǔn)確化的巖土數(shù)據(jù)，為相關(guān)部門的后續(xù)工作提供便利。同時(shí)，通過(guò)巖土工程勘察工作也可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的潛在問(wèn)題[1]，這樣一來(lái)就可以及時(shí)地做好預(yù)防對(duì)策，避免其他不確定因素對(duì)施工質(zhì)量造成影響。而這也就充分體現(xiàn)了勘察技術(shù)在巖土工程勘察中應(yīng)用的重要性，其能夠直接影響巖土工程的質(zhì)量。

3 巖土工程勘察中的主要勘察技術(shù)

3.1 大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)

大地電場(chǎng)巖性利用電磁波為激發(fā)場(chǎng)源，用探測(cè)儀點(diǎn)頻記錄，在地面接收不同深度電磁波的反射信息，根據(jù)接收的電磁波速度和幅度，根據(jù)電阻率判斷不同深度下巖性、儲(chǔ)層性質(zhì)的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量區(qū)的探測(cè)與評(píng)價(jià)。通常情況下，可以使用該方法對(duì)斷層面、巖層界面、油氣層以及含水層進(jìn)行判斷與識(shí)別。

對(duì)于大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)的來(lái)說(shuō)，就是根據(jù)不同深度的巖石或者是其他介質(zhì)所形成的反射電磁波的幅度與速度和每一種電磁波具有的不同表現(xiàn)，得出不同深度的巖性和儲(chǔ)層性質(zhì)等情況，現(xiàn)如今，這種勘察技術(shù)在巖土工程的勘察中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這種技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為方便攜帶、操作便利中，僅一個(gè)人就能夠獨(dú)立完成操作，而且在實(shí)際的應(yīng)用中，也不會(huì)產(chǎn)生廢棄物或者噪聲，降低了對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)，該技術(shù)也具有非常廣泛的實(shí)用性，可以對(duì)不同的介質(zhì)進(jìn)行大范圍檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果的完整性與真實(shí)性均比較高，誤差性比較小。

3.2 多瞬面波技術(shù)

通過(guò)物理學(xué)的原理可知，在不同的介質(zhì)中，面波的傳遞速度也有所差異，在這種條件下，就可以將瞬態(tài)沖擊力作為起始的震源，向外部傳遞出一定數(shù)量的面波，而后在脈沖荷載的作用下，對(duì)地面形成波動(dòng)，在面波的傳遞過(guò)程中，就可以使用傳感器傳感器進(jìn)行采集與分析面波的垂直分布狀態(tài)，將所獲得的信息制作成與其相應(yīng)的曲線圖，按照不同介質(zhì)之間頻散曲線形成的變化規(guī)律，來(lái)檢測(cè)巖土工程范圍內(nèi)地質(zhì)的條件與巖土的特性。

對(duì)于多瞬面波技術(shù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)主要就是利用了面波與物理學(xué)的特性，以此來(lái)檢測(cè)介質(zhì)的深度與種類，檢測(cè)結(jié)果比較準(zhǔn)確[2]。通常情況下，多瞬面波檢測(cè)方法主要分為2種，分別為瞬態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法，在這種情況下，應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，選擇更加合適的勘察技術(shù)進(jìn)行勘察，從而進(jìn)一步提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 橫波反射技術(shù)

橫波反射技術(shù)其原理基本上與多瞬面波技術(shù)的原理相似，對(duì)于橫波反射技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要就是利用物理學(xué)原理進(jìn)行探測(cè)，地震波在不同介質(zhì)中的傳播速度也有所差異，可形成反射波[3]，這樣一來(lái)，就可以利用地表中安裝的檢波器接收反射回來(lái)的橫波信號(hào)，而后再對(duì)反射回來(lái)的橫波信號(hào)的速度、長(zhǎng)短以及時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，而后更加準(zhǔn)確地了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)與形態(tài)。

與縱波反射技術(shù)進(jìn)行比較，橫波反射技術(shù)的反射波表現(xiàn)更加明顯，而且具有非常明顯的垂直分辨率。此外，橫波的傳播速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于縱波的傳播速度，這樣不僅可以更加快速地獲取到探測(cè)結(jié)果，同時(shí)也可以有效地提高探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 高密度電阻率技術(shù)

因?yàn)閹r土工程的施工現(xiàn)場(chǎng)中，不同巖土介質(zhì)之間的導(dǎo)電性有明顯差異，所以，勘察人員可以將電極放置在各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中，形成一定范圍與規(guī)模的電場(chǎng)，使這一范圍內(nèi)的電流與巖土介質(zhì)之間形成反射，而每一種不同介質(zhì)的電導(dǎo)性也有所差異。根據(jù)這一特點(diǎn)，勘察人員就可以根據(jù)電流的分布特點(diǎn)以及變化規(guī)律，更加準(zhǔn)確地判斷巖土的性質(zhì)。對(duì)于該技術(shù)來(lái)說(shuō)，其可以一次性完成電極裝置的布置，在接下來(lái)的探測(cè)過(guò)程中，也可以根據(jù)情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整[4]，快速地收集巖石介質(zhì)的相關(guān)信息，同時(shí)，該技術(shù)也可以對(duì)巖石介質(zhì)進(jìn)行多種排列形式的測(cè)量與掃描，進(jìn)一步提高測(cè)量信息的完整性與全面性。此外，高密度電阻率技術(shù)也能夠自動(dòng)完成野外數(shù)據(jù)的采集與分析，并將數(shù)據(jù)整理成為相應(yīng)的曲線圖與圖標(biāo)，從而使測(cè)量結(jié)果能夠更加直觀地體現(xiàn)出來(lái)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，將勘察技術(shù)應(yīng)用在巖土工程的勘察中，應(yīng)該根據(jù)巖土工程的實(shí)際情況，選擇一種或者多種勘察技術(shù)，從而進(jìn)一步提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，為工程的后續(xù)開(kāi)展提供更加有效的依據(jù)。