综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用陈东

综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用陈东

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摘要:随着社会的不断发展以及科学技术的进步,近年来,我国建筑企业发展到了新的阶段,在开展工程项目之前,首先需要做的就是对其进行多种技术手段的全面勘察,只有如此,才能有助于设计人员对工程的实际情况进行全面了解,并按照工程的具体现状进行设计。本文将对综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用进行分析。

关键词:综合勘察技术;岩土工程勘察

前言

岩土工程勘察主要是对施工场地周围的岩土性质、地层结构、水文地质等进行勘查,为各种工程项目的施工设计提供岩土地质勘察数据信息。根据岩土工程的特性,在实际勘查工作中,运用先进、成熟的综合勘察技术,加强岩土工程勘查质量控制,不断提高勘查工作水平和效率。

1岩土工程勘察的相关概念

岩土工程勘察工作是工程设计和施工的基础及前提条件,其主要任务是根据不同勘察阶段的要求,正确反映施工现场的工程地质条件及岩土体性状的影响,同时结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求,进行相应的技术性论证和评价,提交岩土工程问题及解决问题的建议和措施,为工程的设计和施工提供相应的参考依据。岩土工程勘察的主要目的,是运用相应的勘察技术和手段,对施工现场的地质条件以及工程建设对于周边环境可能造成的影响进行实地勘探、调查、分析和研究,以保证地基强度和稳定性,保障工程施工的正常进行。

2岩土工程勘察的现状

2.1缺乏专业的技术人才

勘查技术人才是保证岩土工程勘察工作质量的关键因素,但是在实际的岩土工程勘察中,勘查技术人员的综合技能并不高,使得岩土勘察工程出现重大问题时无法得到有效的解决。而且在岩土工程勘察过程中,需要专业人员将室内、室外所有的地质资料进行整理。但是由于工作人员缺乏基本的统计分析知识,使得分析结果出现较大偏差的现象,这给设计和施工带来了不确定因素。

2.2岩土工程勘察水平不一

由于我国岩土工程勘察技术起步晚,因而相比于国外,我国岩土工程的勘察技术方法、技术标准、成果仍然很落后。而且我国很多企业并不注重岩土工程勘察技术,既不加大投入资金,也不重视新勘察技术的开发,使得我国岩土工程勘察工作人员仍旧采用落后的技术设备和方法。

2.3勘察质量堪忧

伴随着科学技术的进步,岩土勘察组织的深化改革开始实现自主化管理,自负盈利与亏损。有些勘察组织为了降低成本、提高利润,可能会轻视工程质量,一味地为了获取高额利润,降低钻探质量,减少原位测试工作及取样数量,在更加恶劣的情况下甚至会伪造编撰钻探报表,胡乱编造虚假测试及实验数据等,导致岩土工程施工中缺乏完整、真实的勘察资料,难以获得科学的指导,极大的浪费了物资和时间。

3岩土工程常见勘察技术分析

岩土工程勘察一般采用钻探或坑探,配合取样、标贯或动触进行野外勘探工作,勘探手段较单一,对于复杂的地质条件场地不能全面查清场地岩土工程地质条件和水文地质条件。为提高工程勘察质量,可考虑采取一些间接勘探手段如物探来配合钻探,更加全面查清场地岩土地质条件,避免以点带面漏掉重要的地质信息。目前常用的物探技术简述如下。

3.1多道瞬态面波法勘查技术

在岩土工程勘察中,多道瞬态面波勘查技术的应用原理如下:多层介质中,面波的传播是不同的,在实际勘查中,可以将瞬态冲击力作为震源,对面波产生激发作用,由于地表受到脉冲荷载,因此也会产生相应的波动,传感器能够收集面波的垂直分量,并做好详细记录,然后再对微波信号进行分析和处理,最终获得散频曲线。对曲线的变化规律进行分析,寻找其与岩土介质结构形态之间的联系,就能够明确掌握岩土工程的地质信息特征。由于面波勘探与常规的地震勘探相比具有现场场地工作条件要求不高、不受各地层速度的影响、对浅部地层分辨率高等特点。多道瞬态面波法勘探技术一方面能准确反映和区分地下不同岩层的界面,指出其精确厚度和各层的波速,探测深度能够满足多数工程的需要;另一方面,所测波速能够直接反映岩土的物理力学性质,即通过测试的波速计算场地的类别、卓越周期及各层的承载力等。因此该方法不仅大大节省投资,而且明显地简化了现场工作程序,缩短勘察周期,提高了工作质量和效率。

3.2高密度电法勘查技术

在岩土工程勘察中,高密度电法勘查技术的应用原理为:由供电电极向地下不断输入垂直电流,从而创建出一个电场环境,然后再改变测量装置以及供电电极的位置,对岩土工程地面电场实际情况进行测量,最终就能够得出地层电阻率随着土层深度变化而变化的规律特征,最终获得岩土工程地质信息特征。高密度电法兼具剖面法与电测深法的效果,并具点距小、数据采集密度大、能直接反映基岩起伏状态,能够了解与围岩存在电性差异的断裂构造的发育情况。高密度电法有其独特的优越性,也存在局限性和不足之处。附近的电力设施、地下管线等都可能引起视电阻率曲线的畸变,影响探测成果的精度。

3.3TSP技术

TSP技术,又被称为隧道地震勘查技术,在岩土工程勘察中,TSP技术的应用原理如下:首先使用灵敏度较高的震检波接收器向隧道侧壁上的激发点进行地震波收集,然后结合岩土工程的实际情况,对可能影响工程设计和施工的地质情况进行仔细勘查,最终获得岩土工程地质信息。TSP技术的勘查设备是由软件和硬件所组成的,通过该技术能够优化勘查,然后通过深度偏移情况成像。在岩土工程勘察中,TSP技术有很多应用优势,包括分辨率较高、勘查影响小、抗干扰能力强等等。现如今,该项技术已经被广泛应用于岩土工程勘察中,并且取得了很好的勘查效果,值得推广应用。

3.4横波反射法勘查技术

在岩土工程勘察中,横波反射勘查技术的应用原理为:地震波在地下环境进行传输,由于受到不同介质的影响,会产生不同的反射波,对于这些反射波可以通过地表检波器进行收集、记录,并且对反射波的振幅以及时空特征进行分析,最终合理推断出岩土工程地下结构特征。在实际应用中,横波反射勘查技术的分辨率较高,而且抗干扰能力较强。利用该技术通过标志层位的追踪,能进行沉积分区,研究地层的地质成因和时代归属等,这些都是第四纪地质研究非常关注的内容。在三维城市地质数据库的后续建设中,布置跨越各大沉积区的剖面,可建立第四纪地层连续的分布格局,在大沉积区域内布置横波勘探的专题研究则可进一步划分区域内小的沉积结构,最终通过横波勘探技术为三维城市地质数据库搭建完整的、细致的第四纪浅部分布结构。

4综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析

某岩土勘察项目常规钻探间接采用20~30m,钻孔揭露地层自上而下为杂填土、淤泥、中细砂、淤泥质土夹砂、粉质粘土、含砾中细砂、淤泥质土、卵石、强风化岩、中风化岩。场地属冲洪积沉积物,地层分布不均,厚度变化较大。本项目基础类型为管桩,需要准确确定持力层标高,对于勘察经验不是很丰富的工程师,地层划分会同实际情况有较大的出入。钻探孔揭示的地质情况主要反映勘探点处的地层结构,而勘探点间的地质变化仅能进行人为推断,无法获得较准确的地质变化情况。为了分析管桩基础持力层卵石的埋深标高,本项目采用了综合物探技术和钻探相结合的手段进行进一步的分析。由于卵石与其下卧风化岩之间存在较大的波阻抗差异及电阻率差异。在这些分界面将产生地震波的反射和折射,为浅层地震反射波法与瞬态面波法及TSP技术提供了地震地质分析的条件;而地层电阻率的差异为高密度电法提供了地质物理条件。本次应用的综合物探手段有多道瞬态面波法、高密度电法、TSP技术、横波反射法,通过这四种物探方法采集卵石及其他地层的相关信息,判别精度可达2m左右,再结合钻探点的地质资料,从而达到点、线、面结合的立体效果,为管桩施工提供了可靠的、高质量的地勘资料。

5结语

由于不同地区的地质环境存在较大差异,其岩土结构也非常复杂,因此为了确保工程项目的顺利施工建设,必须做好岩土工程勘察,运用合适、有效的综合勘察技术,准确分析施工场地地质情况,为基础项目处理提供重要数据参考,不断提高岩土工程勘察水平。

参考文献:

[1]石洪宝.岩土工程勘查技术探析[J].科技创新与应用,2017(21).

[2]易蓓.关于岩土工程中勘查技术存在的问题及应对策略探讨[J].中国新技术新产品,2016(18).

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