勘察技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用探析

李慶鳳

（廣東省工程勘察院，廣東廣州510510）

開展巖土工程施工中需要及時在施工前掌握當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況，做好相關(guān)資料與數(shù)據(jù)匯總分析，在明確勘察重點(diǎn)與要點(diǎn)的基礎(chǔ)上制定出有效的施工方案，完善設(shè)計(jì)施工體制，明確施工難度與工作量，以此來保障后續(xù)施工工作有序進(jìn)行。

1 勘察技術(shù)在巖土工程施工中的運(yùn)用意義

巖土工程中所開展的勘察工作內(nèi)容相對較多，工程復(fù)雜程度較高，涉及到力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等多種學(xué)科知識。尤其是勘察技術(shù)的運(yùn)用效能對巖土工程建設(shè)安全性、穩(wěn)定性有著直接影響。在前期巖土工程勘察階段中，主要以傳統(tǒng)勘察方法為主，加之受到技術(shù)、設(shè)備等因素限制，使得勘察工作精準(zhǔn)性存在一定的不足，對巖土工程勘察工作開展有著直接影響。因此在巖土工程施工中需要做好勘察工作，運(yùn)用有效的勘察技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)操作，獲取精準(zhǔn)有效的數(shù)據(jù)與信息，為巖土工程施工工作開展產(chǎn)生積極影響。在傳統(tǒng)巖土工程勘察中主要以鉆探施工為主，但是受到工程技術(shù)快速發(fā)展的影響，對巖土工程勘察要求明顯提升，傳統(tǒng)鉆探技術(shù)已經(jīng)難以滿足工程施工要求。因此就需要引入多樣化勘察技術(shù)，確?？辈旃ぷ鞯膶I(yè)性，為施工設(shè)計(jì)、建設(shè)等工作開展提供技術(shù)支持。在勘察階段中需要使用各類型小型新式儀器設(shè)備，因設(shè)備有著輕便小巧等特點(diǎn)，能夠提升施工操作便捷性，進(jìn)而降低勘察工作量。加之勘察階段中為提升結(jié)果精準(zhǔn)性，需要清理現(xiàn)場留存植被，避免勘察質(zhì)量受到影響。但是這種勘察方式會對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞性，而在新型勘察技術(shù)的使用下不僅可以提升測量精準(zhǔn)性，同時也可以保障數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，及時完成勘察任務(wù)[1]。

2 勘察技術(shù)在巖土工程施工中的運(yùn)用

2.1 淺層地震反射波技術(shù)

借助人工方式來激發(fā)地震波，利用勘探介質(zhì)中地震波的實(shí)際傳播情況，進(jìn)一步掌握測區(qū)淺層中的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具體情況，從而得出準(zhǔn)確的判斷。在運(yùn)用淺層地震反射波技術(shù)時，需要勘察人員及時運(yùn)用專業(yè)設(shè)備設(shè)施，完成地震波激發(fā)操作，在采集地震波傳播信號的基礎(chǔ)上針對地震波頻率、振幅等進(jìn)行分析，獲取相關(guān)參數(shù)與信息，明確所發(fā)生的變化情況，實(shí)現(xiàn)對施工測區(qū)中的界面深度形態(tài)、淺層地層巖性等情況的準(zhǔn)確分析。因地震波傳播特點(diǎn)有著一定的差異性，所以在使用淺層地震反射波技術(shù)時主要是從透射波技術(shù)、反射波技術(shù)、折射波技術(shù)是三個方面來進(jìn)行的，而反射波法屬于最為常見的方法，且震源并不會對現(xiàn)場、周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，在釋放電磁脈沖以后能夠形成壓電效應(yīng)，進(jìn)而激發(fā)地震波。在選擇震源時還需要找出潛在性影響因素，如識別地震信號、頻率特性等。因此在淺層地震反射波技術(shù)的運(yùn)用下，能夠保障勘察精度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，及時完成巖土工程施工勘察任務(wù)[2]。

2.2 高密度電阻率技術(shù)

在高密度電阻率技術(shù)中陣列勘探屬于其中的重點(diǎn)，且在施工現(xiàn)場中因巖土介質(zhì)的導(dǎo)電性有著一定的差異性就可以使用高密度電阻率技術(shù)（見圖1），通過對測區(qū)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分析，使用人為構(gòu)造方法設(shè)置出穩(wěn)定電流場，發(fā)揮電流場作用，確保測區(qū)內(nèi)電流傳到能夠展現(xiàn)出特定的分布規(guī)律。隨后就需要做好觀測剖面研究工作，及時采集與處理不同測點(diǎn)數(shù)據(jù)，做好總結(jié)與分析工作，及時掌握測區(qū)內(nèi)斷面具體分布情況，了解地質(zhì)條件，提供參考依據(jù)。在開展野外測量工作時，還需要做好標(biāo)記選定工作，明確施工現(xiàn)場觀測剖面具體情況，及時將一定數(shù)量的電極放入到具體位置中，利用電測儀、電極轉(zhuǎn)換裝置等做好相關(guān)處理工作，及時采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)與信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)信息帶入到微機(jī)中，完成數(shù)據(jù)與處理在最短時間內(nèi)獲取準(zhǔn)確的地電斷面圖。從技術(shù)原理層面來講，高密度電阻率技術(shù)與傳統(tǒng)電阻率技術(shù)原理相似，但是通過對觀測剖面觀測點(diǎn)的有效設(shè)置，能夠獲取相關(guān)信息，將普通電阻率法、電測深法等技術(shù)優(yōu)勢結(jié)合在一起，提升勘察質(zhì)量。

圖1 高密度電阻率法的運(yùn)用過程圖

2.3 大地電場延性探測技術(shù)

使用大地電廠延性探測技術(shù)時，能夠形成電磁波，并針對不同部位使用點(diǎn)頻記錄的方式開展相關(guān)作業(yè)，及時接收反射的電磁波信息，進(jìn)而掌握不同部位深度情況、電阻率變化、電磁波幅度等信息，在了解重要參數(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上為后續(xù)綜合分析工作開展提供支持。因此在使用這一技術(shù)時還需要針對區(qū)域內(nèi)測區(qū)具體巖層特性情況進(jìn)行研究：首先，完成原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作，在預(yù)覽相關(guān)數(shù)據(jù)以后完成排序，隨后將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理工作。借助這一技術(shù)能夠在短時間內(nèi)形成CYT曲線，而對于與標(biāo)準(zhǔn)要求不符的曲線，則可以進(jìn)行重新導(dǎo)入，直到最終形成曲線圖，并根據(jù)技術(shù)指標(biāo)做好綜合分析工作。在新型設(shè)備儀器的使用下，能夠提升巖土勘察作業(yè)質(zhì)量，便于勘察人員直接進(jìn)行獨(dú)立性測量等。在完成設(shè)備安裝以后，能夠勘察一定范圍內(nèi)的地層情況，提升測量的精度，減少測量誤差的出現(xiàn)[3]。

2.4 探地雷達(dá)技術(shù)

探地雷達(dá)技術(shù)屬于無損探測技術(shù)，在使用這一技術(shù)時通過寬帶電磁波，在引入脈沖形式的基礎(chǔ)上發(fā)射與接收高頻電磁波，做好綜合考量與分析工作，找出參數(shù)與地下介質(zhì)之間的差異性，及時針對高頻電磁波在傳播階段中所產(chǎn)生的波形、路徑等情況進(jìn)行分析，獲取重點(diǎn)參數(shù)因素。通過與波形資料進(jìn)行結(jié)合，還可以進(jìn)一步掌握測區(qū)地下空間中的物質(zhì)構(gòu)造情況，了解實(shí)際位置等，做好分析與判斷等工作。通過對比探地雷達(dá)技術(shù)與其他地下探測技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，探地雷達(dá)技術(shù)有著操作靈活、分辨率較高等優(yōu)勢，能夠提升探測速度，快速完成地下探測作業(yè)。因探地雷達(dá)技術(shù)有著速度快、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到巖土工程施工勘察工作中。

2.5 多瞬態(tài)面波技術(shù)

因巖土工程施工勘察工作有著一定的特殊性，所以運(yùn)用多瞬態(tài)面波技術(shù)對提升勘察質(zhì)量有著積極影響。在正式進(jìn)行勘察工作以前，需要及時做好傳感器裝置安裝工作，加之震源屬于瞬態(tài)沖擊力，因此受到脈沖荷載的影響，測區(qū)地面很容易產(chǎn)生波動，從而將面波傳播到地面上。一般來說通過介質(zhì)表面能夠確保面波的持續(xù)傳播，并運(yùn)用傳感器將傳播中的面波垂直分布情況記錄下來。最后則需要借助頻散分析法及時處理所采集到的信息。因介質(zhì)有著明顯的差異性，因此面波傳播速度也是各不相同的。借助頻散曲線變化規(guī)律，在做好綜合分析的基礎(chǔ)上能夠了解測區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況、巖土性質(zhì)情況等，做出準(zhǔn)確的判斷，最終完成勘察作業(yè)。在運(yùn)用多瞬態(tài)面波技術(shù)時，主要涉及到穩(wěn)態(tài)法、瞬態(tài)法兩種，因適用范圍與操作流程有著一定的差異性，所以就需要針對巖土工程具體情況進(jìn)行分析，做好綜合分析與研究工作，采取最為適合的技術(shù)種類[4]。

2.6 橫波反射技術(shù)

在正式開展巖土工程施工勘察工作以前，要求工作人員需要做好檢測器等的安裝工作，隨后需要及時進(jìn)行信號回收與采集，做好橫波信號分析與處理工作，明確其所發(fā)生的一系列變化。通過對測區(qū)范圍內(nèi)的巖性特點(diǎn)等進(jìn)行分析，在掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況的基礎(chǔ)上做出準(zhǔn)確的判斷。與多瞬態(tài)面波技術(shù)相比，橫波反射技術(shù)能夠有效提升垂直分辨率，且在抗凹能力方面較強(qiáng)，勘察人員能夠及時針對地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地下巖性形成情況等進(jìn)行精準(zhǔn)分析。

2.7 勘探取樣技術(shù)

勘探取樣技術(shù)主要適用于地層鑒別、巖性判斷等方面，能夠掌握滑坡土體情況以及強(qiáng)風(fēng)化巖體實(shí)際厚度等，不僅可以了解地質(zhì)實(shí)際情況，同時也可以滿足原位測試等要求?？碧饺蛹夹g(shù)有著操作便捷、靈活性高、成本低廉等特點(diǎn)，可以及時掌握地質(zhì)位置情況，在實(shí)際運(yùn)用中還可以引入測繪技術(shù)，確保信息數(shù)據(jù)采集的便捷性，為勘探工作開展提供支持。但是勘探取樣技術(shù)也存在著一定的局限性，就是勘探人員專業(yè)能力再強(qiáng)，所獲取的數(shù)據(jù)與信息依然存在一定的誤差，且在取樣階段中很容易受到地形地貌等因素的影響，難以實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長避短目標(biāo)。

2.8 數(shù)字化勘察技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國信息化技術(shù)水平有了明顯提升，數(shù)字化建模、地形建模等技術(shù)也被廣泛運(yùn)用到巖體工程中，見圖2。借助建模技術(shù)能夠及時將區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)情況展現(xiàn)出來，獲取精準(zhǔn)有效的地貌地形信息。技術(shù)人員在使用數(shù)字化勘察技術(shù)時需要結(jié)合具體的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)來做好使用工作，形成一種平面，獲取網(wǎng)狀表面圖，并針對表面圖進(jìn)行分析與研究，以此來收集相關(guān)參數(shù)。在開展巖土工程勘察工作時，巖土問題屬于其中的重點(diǎn)問題之一，所以勘察人員需要及時做好實(shí)驗(yàn)分析工作，確保其物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的精準(zhǔn)性，為后續(xù)工程評價、分級等工作開展提供支持[5]。

2.9 現(xiàn)場檢驗(yàn)檢測技術(shù)

在巖土工程施工區(qū)域范圍內(nèi)，開展實(shí)地勘察工作應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行全面檢驗(yàn)與檢測，其中包含施工階段、后期交付使用等階段。因此在開展巖土工程施工中，需要合理使用現(xiàn)場檢驗(yàn)檢測技術(shù)，確保工程建設(shè)質(zhì)量，保障施工安全性，加大對造價的管控力度，全面提升施工技術(shù)。通過對工程中的勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，在采取高效技術(shù)的基礎(chǔ)上做好處理與分析工作，結(jié)合工程具體建設(shè)條件，及時調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)與信息。所以說現(xiàn)場檢驗(yàn)檢測技術(shù)有著靈活性、有效性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在正式開展巖土工程勘察工作以前，需要及時做好現(xiàn)場檢驗(yàn)工作，明確施工、交付使用等階段具體情況，在提升各階段重視度的基礎(chǔ)上做好全面細(xì)致分析工作，制定出科學(xué)化、規(guī)范化與合理化的施工方案，以此來提升巖土工程建設(shè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)安全建設(shè)目標(biāo)。

圖2 某巖體工程數(shù)字化勘察顯示圖

3 結(jié)語

綜上所述，開展巖土工程施工以前需要及時引入專業(yè)勘察技術(shù)，在借鑒成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，加強(qiáng)從業(yè)人員之間的互動與交流，不斷提升勘察能力，使用新型勘察設(shè)備與技術(shù)，了解相關(guān)專業(yè)知識，為我國巖土工程施工勘察工作順利開展奠定基礎(chǔ)。