巖土工程勘察中的綜合勘察技術(shù)運用分析

楊銳

（山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計有限公司，山西陽泉 045000）

0 引言

如今，城市發(fā)展速度加快，建筑行業(yè)取得了良好的發(fā)展，社會各界對建筑工程的施工質(zhì)量提出了新的要求，工程行業(yè)不但要為人們創(chuàng)造良好、和諧的建筑環(huán)境，還要加大對綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用力度，這樣巖土工程的施工質(zhì)量、效果都能不斷提升，而勘察人員也能檢測、勘察到最真實、精準(zhǔn)的地質(zhì)條件，施工企業(yè)的施工風(fēng)險也能最大程度降低。

1 綜合勘察技術(shù)概述

1.1 應(yīng)用背景

由于單一勘察技術(shù)無法滿足各工程勘察作業(yè)需求，所以綜合勘察技術(shù)就此發(fā)展并得到了高效運用。由于工程項目直接關(guān)系著社會經(jīng)濟與人們的生活，所以對巖土工程勘察作業(yè)的質(zhì)量有了更嚴(yán)格的要求，而單一、落后的勘察技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代工程發(fā)展需求，日益復(fù)雜的勘察現(xiàn)場對勘察技術(shù)、模式均提出了全新要求，所以為了促進巖土工程的施工建設(shè)并滿足作業(yè)需求，我國要盡可能發(fā)展綜合勘察技術(shù)。與此同時，將綜合勘察技術(shù)運用到勘察作業(yè)中能幫助勘察人員系統(tǒng)檢測、剖析地質(zhì)條件，若是采用單一、固定的勘察方法則無法達到這一效果，基于巖土工程的實際情況選出最佳的勘察方法，這不但能提高工作效率，還能提升勘察效果，在此背景下，巖土工程的作業(yè)人員就能借助勘察成果全面了解勘察區(qū)域的情況。

1.2 應(yīng)用原理

綜合勘察技術(shù)即綜合諸多單一技術(shù)的工作原理再系統(tǒng)總結(jié)，通常情況下，不同勘察技術(shù)的工作原理都不相同，而綜合勘察技術(shù)涉及了大地電場巖性檢測技術(shù)等，換言之，綜合勘察技術(shù)是將相關(guān)勘察技術(shù)有機綜合到一起并進行應(yīng)用。正常來看，各類勘察技術(shù)的原理形式全都不同，綜合勘察技術(shù)的原理就是將這些勘察技術(shù)有機綜合到一起，其不僅能獨立突出某一種勘察技術(shù)，還能體現(xiàn)出多種技術(shù)的綜合。以大地電場巖性檢測技術(shù)為例，其原理是把太陽風(fēng)生成的電磁波作為激發(fā)場源，使用探測儀通過點頻形式記錄地表各深度反射的電磁波，這樣便可結(jié)合信息科學(xué)判定巖土的特征與實際性質(zhì)。

1.3 應(yīng)用優(yōu)勢

隨著社會科技的發(fā)展，綜合勘察技術(shù)不斷優(yōu)化，在我國巖土工程領(lǐng)域更是得到了廣泛的應(yīng)用，究其原因，該技術(shù)的綜合性、技術(shù)性較強，這是綜合勘察技術(shù)具備的核心優(yōu)勢。通常情況下，綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用器械十分小巧，使用也很輕便，自重較輕，這不僅有利于技術(shù)人員的操作，還能改善勘測作業(yè)的效果。而且綜合勘察技術(shù)的性能良好，靈活性強，一位技術(shù)人員便可合理應(yīng)用此技術(shù)，正因如此，巖土工程勘察作業(yè)的靈活性會大幅提高。此外，綜合勘察技術(shù)的環(huán)保效果較佳，借助綜合勘察技術(shù)進行工作，噪聲、廢棄物會最大限度減少，自然環(huán)境的植被也會得到保護，這也會使勘察工作更加綠色、環(huán)保。綜合勘察技術(shù)的精準(zhǔn)性極高，借助很多測點數(shù)據(jù)便可將工程現(xiàn)場的真實勘察情況呈現(xiàn)出來，這不僅能降低以往勘察技術(shù)的誤差率，還能促使勘察結(jié)果更為精準(zhǔn)、真實。因為綜合勘察技術(shù)具備這些優(yōu)勢，所以在很多巖土工程勘察工作中都得到了運用，在此背景下，勘察人員的作業(yè)效果也大幅提高。

1.4 應(yīng)用要點

在工程項目中巖土勘察技術(shù)直接關(guān)系著工程質(zhì)量與效果，若要科學(xué)、高效應(yīng)用綜合勘察技術(shù)，勘察人員就要全面掌握技術(shù)的應(yīng)用要點[1]。在實際作業(yè)中勘察人員要確保技術(shù)的先進性、科學(xué)性，這樣巖土工程的勘察結(jié)果才會更加真實、高效。同時以往采用的勘察技術(shù)存在一些弊端，勘察人員要將這些弊端、不足有效解決，綜合勘察技術(shù)就是基于單一勘察技術(shù)進行運用，其可打破傳統(tǒng)技術(shù)的局限、不足，還可擴大勘察工作的范圍，在此背景下，綜合勘察技術(shù)的優(yōu)勢、價值就能全面體現(xiàn)。

2 巖土工程勘察工作中綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用對策

2.1 大地電場勘察技術(shù)的應(yīng)用

在巖土工程勘察工作中大地電場技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，此技術(shù)手段是基于激發(fā)場源方法將太陽風(fēng)轉(zhuǎn)換成電磁波，并對勘測區(qū)域的點位巖性不斷勘察。使用大地電場勘察技術(shù)時勘察人員要科學(xué)選擇探測設(shè)備，例如，使用CYT 這一型號，還要借助點頻記錄方法不斷接收傳來的電磁反射信號，再依據(jù)電磁波的實際變化系統(tǒng)剖析地層結(jié)構(gòu)特征以及探測深度等，這樣便可明確勘察區(qū)域的巖層性質(zhì)。據(jù)實踐發(fā)現(xiàn)，勘察人員在使用大地電場技術(shù)進行勘察工作時，會將原始數(shù)據(jù)信息全部導(dǎo)入CYT 探測儀中，隨后發(fā)揮探測儀內(nèi)設(shè)的軟件系統(tǒng)的作用便能綜合剖析并處理數(shù)據(jù)信息，而CYT曲線繪制工作也能自動完成。在此過程中，勘察人員還要做好曲線察驗工作，一旦發(fā)現(xiàn)CYT 曲線未達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，工作人員就要重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)并歸中處理CYT 曲線，再科學(xué)調(diào)整曲線的橫縱比例，這樣就能保證曲線輸出結(jié)果達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，在結(jié)束曲線圖繪制工作后，勘察人員還要基于技術(shù)規(guī)范進行綜合剖析，這樣勘察的質(zhì)量、效果才能有效提升。總的來說，應(yīng)用大地電場勘察技術(shù)開展巖土工程勘察作業(yè)時，勘察人員經(jīng)常應(yīng)用到CYT 探測儀（圖1），該儀器不僅體積極小，攜帶也很方便，只需少量工作人員便可勘察，這在很大程度上也提高了勘察作業(yè)的適應(yīng)性。據(jù)了解，CYT 探測儀在勘察工作中得到了全面運用，該設(shè)備能探測10km 左右地層，勘測精度極高，在工作中勘察人員只需將探測儀安裝在預(yù)定點位便可，所需的人力成本也會大幅度降低。

圖1 CYT 探測儀器

2.2 多瞬態(tài)面波技術(shù)的應(yīng)用

多瞬態(tài)面波技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，它可有效處理收集的信號，還能將信號轉(zhuǎn)變成需要的數(shù)據(jù)。通常情況下，技術(shù)人員需借助面波在各介質(zhì)傳播的速度差異科學(xué)判定巖土特性。在實際應(yīng)用的過程中瞬態(tài)產(chǎn)生的沖擊力是主要震源，將面波發(fā)射給地面并在脈沖荷載的作用下會出現(xiàn)相應(yīng)的波動[2]。通常情況下，多瞬態(tài)面波需使用到傳感器設(shè)備進行面波情況、數(shù)據(jù)的收集，技術(shù)人員會結(jié)合收集到的信號系統(tǒng)剖析與處理，這樣便能真實掌握巖土工程的實際地質(zhì)狀況，但在此期間，因巖土介層構(gòu)造、結(jié)構(gòu)形態(tài)存在特定聯(lián)系，所以勘察人員要基于數(shù)據(jù)的變化頻率科學(xué)剖析探測區(qū)的巖土性質(zhì)，這也有利于勘察作業(yè)水平、效果的提升。就目前來看，我國巖土工程常會用到R24 工程地震儀等設(shè)備，處理數(shù)據(jù)所用的是SFKSWS 軟件。在實際作業(yè)期間勘察人員需將面波記錄情況輸入軟件中，這樣便可直觀看到所測的曲線數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)窗口確定基階面波的頻譜峰脊，這樣也能繪制出面波頻散曲線，隨后還要采用手動形式、自動形式分層地質(zhì)并描繪反演擬合曲線，最后便可打印、輸出最終結(jié)果。

2.3 高密度電法勘察技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用高密度電法勘察技術(shù)開展工作的過程中，電極不斷傳輸垂直電流并在地下構(gòu)成電場，隨著電場的形成與穩(wěn)定，測量裝置和電極會發(fā)生改變，當(dāng)勘察人員使用該技術(shù)檢測電場變化情況時，如若測量裝置和電極出現(xiàn)了變化，地層的電阻率也會相應(yīng)改變，同時會構(gòu)成特定變化規(guī)律，再系統(tǒng)剖析土層深度、地層電阻率等變化形式便可明確其變化規(guī)律，進而可掌握巖土工程地質(zhì)的具體情況。此外，在巖土工程勘察工作中應(yīng)用高密度電法勘察技術(shù)還具備很多優(yōu)勢，例如，勘察人員能一次完成電極的布置工作，這不僅能降低電極安裝的影響使傳統(tǒng)電法不受干擾，還能高效、快速地勘察、探索野外信息，這在很大程度上也提高了作業(yè)的精準(zhǔn)性。同時勘察人員還可通過不同的排列方式測量作業(yè)，期間能收集、掌握測量點的不同斷面結(jié)構(gòu)與地質(zhì)物理信息，還能順利完成野外信息采集作業(yè)，在此背景下，工作人員采集作業(yè)的時間能大幅縮減，采集信息的精準(zhǔn)性也能全面提升，再綜合剖析數(shù)據(jù)信息便可合理計算其電阻率。

2.4 探地雷達勘察技術(shù)的應(yīng)用

隨著綜合勘察技術(shù)的發(fā)展，無損探測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是無損勘察作業(yè)使用的探地雷達技術(shù)，應(yīng)用更是廣泛[3]。探地雷達技術(shù)實際就是以寬帶電磁波為基礎(chǔ)的脈沖技術(shù)，經(jīng)由發(fā)射或接收高頻電磁波便可系統(tǒng)剖析地下介質(zhì)以及電參數(shù)的關(guān)系，還能明確其差異性特點，在這一過程中勘察人員能了解高頻電磁波的傳播規(guī)律與途徑，這樣也能為勘察區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)的判斷奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?？v觀探地雷達勘察技術(shù)，其不僅操作簡單，而且分辨率較高，將這一技術(shù)應(yīng)用到勘察作業(yè)中不但能提高勘察作業(yè)的質(zhì)量、效率，還能滿足各種地質(zhì)條件下的工程勘察要求。

2.5 橫波反射勘察技術(shù)的應(yīng)用

作為極關(guān)鍵的綜合勘察技術(shù)，橫波反射技術(shù)在巖土工程勘察工作中得到了廣泛應(yīng)用。在此技術(shù)的作用下，勘察人員可在指定位置安置面波檢測設(shè)備，這樣便可向測區(qū)地表發(fā)射橫波信號。隨后還要開展反射信號采集工作，高效處理橫波反射信號并科學(xué)剖析橫波長短變化等指標(biāo)參數(shù)，這不僅能幫助勘察人員判斷工程現(xiàn)場的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與巖性，還有利于后續(xù)工作的開展。與多瞬態(tài)面波勘察技術(shù)相比，橫波反射技術(shù)原理十分類似，但后者因可提高垂直層面橫波的分辨率，所以其抗凹能力較強，還能幫助勘察人員更精準(zhǔn)地判定地質(zhì)結(jié)構(gòu)與巖性特征，正因為橫波反射勘察技術(shù)具備這一優(yōu)勢，在實際勘察作業(yè)中受到了勘察部門與人員的高度重視。

2.6 隧道地震勘查技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用該技術(shù)的過程中需使用相應(yīng)的儀器設(shè)備，而這類設(shè)備均是由軟、硬件構(gòu)成，其不但能完善勘察成效，還能借助深度偏移成像處理[4]。與此同時，在綜合勘察技術(shù)中這一技術(shù)具有極大的優(yōu)勢，例如，勘察作業(yè)不會受到大程度的影響、分辨率較高且擁有良好的抗干擾能力。在實際運用的過程中，勘察人員需借助靈敏性高的震檢波接收器來收集隧道側(cè)壁的震波，再綜合巖土工程的實際情況系統(tǒng)剖析工程的影響因素，這在很大程度上也能幫助工程單位了解巖土工程的地質(zhì)條件。

3 如何提高綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用效果

3.1 結(jié)合具體情況科學(xué)選擇綜合勘察技術(shù)

如今，隨著巖土工程的建設(shè)、發(fā)展，勘察技術(shù)不斷增多，所用的勘察設(shè)備也越發(fā)豐富，再加上不同的勘察技術(shù)、設(shè)備存在很大的差異，所以施工單位必須結(jié)合工程情況針對性使用勘察技術(shù)[5]。例如，在范圍較廣的熔巖勘察作業(yè)中，勘察人員可使用大地熔巖電磁技術(shù)，雖然該技術(shù)方法的勘察精度很高，但其抗電磁干擾性能與勘察效率偏低，且受很多方面的影響。至于地質(zhì)勘察技術(shù)不僅涉及的成本低、作業(yè)效率較高，而且操作也十分簡便，在此背景下，靈活應(yīng)用多種勘察技術(shù)可有效發(fā)揮這些技術(shù)的優(yōu)勢，通過優(yōu)勢互補可將巖土工程勘察工作的質(zhì)量全面提升。

3.2 系統(tǒng)剖析勘察數(shù)據(jù)

應(yīng)用綜合勘察技術(shù)開展巖土工程勘察作業(yè)時，因需借助不同技術(shù)手段對相同區(qū)域進行探測，所以勘察人員要合理計算各來源途徑的勘察數(shù)據(jù)，橫向、縱向?qū)Ρ雀骷夹g(shù)設(shè)備所得的數(shù)據(jù)信息，這樣不僅有利于勘察人員的巖土質(zhì)量曲線繪制工作，還能推動后續(xù)施工建設(shè)的發(fā)展[6]。在剖析數(shù)據(jù)信息時若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較大差異，勘察人員還要全面探究其成因，明確地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，再精準(zhǔn)把握地層結(jié)構(gòu)與斷裂帶分布情況，這也有利于工程勘察作業(yè)的開展。

4 結(jié)語

總之，在開展巖土工程勘察作業(yè)的過程中，勘察人員應(yīng)充分掌握綜合勘察技術(shù)運用要點，將先進、自動化水平較高的儀器投入勘察作業(yè)中，這不僅能為工程項目提供更真實、精準(zhǔn)的勘察數(shù)據(jù)，還能幫助施工單位了解工程現(xiàn)場的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與巖土性質(zhì)等，而在此背景下，巖土工程的施工質(zhì)量與安全也能得到保證。