岩土工程勘查中综合勘查技术的应用研究

2016-04-14王凤春

地球 2016年12期

关键词：横波岩土勘查

■王凤春

（山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276000）

岩土工程勘查中综合勘查技术的应用研究

■王凤春

（山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276000）

在各种工程进行施工设计之前，需要进行地质勘查工作以便于获得相应的地质资料从而进行工程施工与设计。岩土工程施工勘查作为岩土工程施工的重要组成部分，对工程整体的安全性有着一定的影响。文章对综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用进行了介绍。

综合勘查技术施工设计岩土工程施工勘查安全性

当前进行岩土工程勘查工作时，所使用的勘查技术有传统勘查技术，也有现代数字化勘查技术。不同勘查技术之间在优劣势方面存在着一定的差距，其所适合的工程项目也不尽相同，但是通过综合勘查技术在项目工程勘查汇总和运用，能为工程设计与施工提供可靠的基础数据，在一定程度上提升了岩土工程勘查工作的实效性。

1 岩土工程勘查现状

经济技术的发展使得岩土工程勘查技术在不断运用过程中取得了较为明显的进步，也积累了较多的工程实践经验。但是随着更多工程项目的建设与开发，勘查工作也逐渐暴露出了一系列问题。岩土工程勘查的主要对象是岩土体，基于我国国土面积广阔，区域地形较为复杂，各个地区的地质条件以及岩土特点也都大不相同，给岩土勘查工作带来了一定的难度。勘查人员应针对当前面临的情况，熟悉了解勘查现场的地质情况，对工程地质条件作出科学、准确的评价，为勘查工作提出有效的建议。

2 综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用

我国是一个地质灾害频发的国家，所拥有的特殊性岩土种类较多，而综合勘查技术采用特定的技术方法，对岩土工程的工程条件和地质环境特征作出了综合评价，对整体工程的施工实际和开展有重要的影响意义。在进行工程施工设计前，运用岩土工程综合勘查技术能对工程所在区域的岩土情况有一个清楚的掌握，并能对存在的不良地质提前采取相对应的防治办法，能有效规避地质灾害的发生。另外，综合勘查技术的有效运用为工程项目的建设开发提供了科学有效的指导数据，使工程设计和施工方能针对工程中存在的不良条件进行针对性的改进，在最大程度上保证了工程施工项目的质量安全及施工进度。虽然其在工程施工中所占的比例不大，但是其影响作用却是直观重要的。

3 勘查过程中易出现的问题

第一，忽略了地形地貌等外部环境因素，造成其对工程区域内的地质没有一个整体的认识，对地基图层的变化规律不能进行合理的掌握，致使施工工期延误以及工程成本增加。对于施工环境和工程施工之间的相互作用的忽视，造成设计上的失误，也在一定程度上使施工场地环境条件不能满足施工要求。

第二，数字化勘查技术的应用程度不够，在勘查工作中还是采用较为传统的文字、图纸、表格的形式，设计人员根本无法对所得出的勘查资料进行理解分析，造成勘查资料信息的运用和处理困难。另外，对于数字化勘查技术的研究和运用相对还不是很成熟，无法全面实现与CAD软件的匹配，使其运用广度受到了一定的限制。

4 综合勘查技术

4.1 横波反射

浅层地震横波反射法主要是运用地下介质对于波的阻抗差异的原理进行地质勘查工作的，地震波在地下介质的传输过程中，遇到相对波阻抗差异时，会产生反射作用，反射的信号波通过地表检波器将数据接收并记录下来，通过对反射波的振幅以及相位的时空特性来进行地下层构造的推断。横波反射法与纵波反射法相比，其受到转换波的干扰相对较小，同时由于横波速度相对较低，其垂向分辨率就相应较高。

4.2 高密度电法

高密度电阻率测探方法主要是通过供电电极向地下供入垂直电流的方式，建立起电场并通过供电A、B级以及测量装置的排列顺序和相对位置的改变，在地面上测量出电场的相对变化，从而推断出地层电阻率在深度上的变化，进而达到探测目的。

4.3 多道瞬态面波法

该方法的工作原理是利用面波在多层介质中的传播速度变化特征，通过以瞬态冲击力作为震源的方式对面波进行激发，使地表在脉冲载荷作用下产生波动，通过传感器中的对波面垂直分量的记录以及微波信号的处理，明确频散曲线的变化规律。由于频散曲线的变化规律和岩土介质的结构形状在根本上是存在着一定的内部联系的，所以可以经过对此种内在联系的分析处理，达到地质体的探测目的。

5 工程运用实例分析

5.1 工程简介

该工程占地面积约为109亩，其建筑面积为9万平方米，且为一座单栋6层的超大面积建筑，对于沉降度有着较高的要求。首先，根据设计方提出的勘查要求，可以率先通过常规钻探和原位测试等手段，对拟建场地内的地质结构和主要持力层状况有一个大致了解，对于其桩基的持力层采用埋深约40～50cm的碎卵石层。其次，在具体的勘查过程中，我们发现该碎卵石层面东西两段之间较平，但是两段之间层面突变。通过钻孔工作显示出碎卵石层面的最大标高差超过了10cm，最大坡度达到了45°，对基础工程的建设存在着较大的影响。为保证工程施工的顺利开展，组成了专项工作组对卵石层存在的异常进行了综合勘查。

5.2 勘查的目的

本次勘查采用的常规钻探点间距为20～30cm，根据钻探孔所显示的地质情况，只能对勘探点之间的地质变化进行人为推断，无法获得较为准确的判断。为了分析碎卵石层的具体变化情况，特别是层面高低标高差及坡度的变化情况，采用综合勘探技术和钻探相结合的方法从点、线、面等立体方位对其进行解析。本次主要采用的是以上提到的横波反射法、高密度电阻率法和瞬态面波法三种方法，其判别精度精确到了2～3cm，并结合了钻探精准点进行了相关地质信息的校核。

5.3 综合勘探技术的运用

本次工程中的浅层地震波反射法采用CDP覆盖技术，接收道数为12道、道间距为2cm、偏移距离为4cm、炮间距为2cm，覆盖次数为6次。此次勘探过程中，横波在风化岩层面以及淤泥、碎石层面上都发生了明显的反射，除风化岩以外其他界面所产生的反射波都具有较强的能力，反射同相轴明显。

另外，采用单个排列电极的高密度电阻率法，电极总数为60根，排列间距为3m，同时采用二级装置进行数据采集。通过实验可以看出电阻率随着岩土层深度的变化呈低-高-低-高的变化，判断出其电性层可大致分为4层。