综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用

2018-07-13刘勇飞

河南科技 2018年16期

刘勇飞

摘要：岩土工程勘察在岩土基础性施工中占据着重要地位，通过岩土勘察可以准确掌握施工现场的岩土情况。但目前，我国岩土工程勘察过程中运用的勘察技术仍较为单一，难以有效提升岩土勘察的精确度。基于此，本文主要分析综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用，以期提升岩土勘察数据的准确性，为同类工程提供技术参考。

关键词：综合勘察技术；岩土工程勘察；大地电场岩性探测技术；多瞬面波技术；高密度电阻率技术

中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）16-0098-03

Application of Comprehensive Survey Technology in

Geotechnical Investigation

LIU Yongfei

Abstract： Geotechnical investigation plays an important role in the basic construction of rock and soil. Geotechnical investigation can accurately control the geotechnical condition of the construction site. But at present， the geotechnical investigation technology used in our country is still relatively simple， and it is difficult to effectively enhance the accuracy of geotechnical investigation. Based on this， this paper mainly analyzed the application of comprehensive survey technology in geotechnical engineering investigation， in order to improve the accuracy of geotechnical survey data and provide technical reference for similar projects.

Keywords： comprehensive survey technology；geotechnical engineering investigation；geoelectric field lithology detection technology；multi transient surface wave technology；high density resistivity technology

近年來，人们对岩土工程勘察工作情况给予了高度关注，且在实际勘察工作中根据市场情况不断做出对应的方案调整，一方面希望通过此方式能有效满足市场实际需求；另一方面，逐渐提升岩土勘察的工作能力。目前，我国岩土勘察工作中所采用的技术已经难以有效满足岩土实际勘察的要求，且当前市场发展情况也要求进一步提升岩土勘察效率。因此，在技术方面就要不断进行创新。综合勘察技术作为岩土勘察中较为重要的一项技术，主要是根据不同的岩土状态而综合采用不同种类的勘察技术实施综合勘察。与我国传统勘察技术相比，利用综合勘察技术进行岩土勘察能掌握较为精确的数据，而且还可以充分保障勘察数据的真实性[1]。因此，综合性勘察技术被广泛应用于岩土工程勘察中。

1 工程案例

某地需要施工的位置主要处于平原及丘地相交接地带，该地区的水文地质情况比较复杂。因此，为了充分保障建设工程可以顺利进行，需要利用综合工程勘察技术掌握较为准确的地质数据。该工程利用的勘察技术主要包括多瞬态面波技术、高密度电阻率技术、横波反射技术和大地电场岩性的探测技术；而主要勘查设备有：垂直地震检波器、二级数据装置、SWS-4型多功能面波仪以及50根电极[2]。接下来笔者详细分析综合勘察技术在岩土工程中的具体应用。

2 综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用

2.1 大地电场岩性探测技术的应用

2.1.1 工作原理分析。大地电场岩性探测技术属于一种新型的物探方法，其通过对太阳风所产生的电磁波进行接收，然后对地下不同深度介质界面所产生的低频反射电磁场信息进行分析，以此来对地下介质的界面进行判断识别[3]。通常情况下，可以利用该勘察技术对岩层界面、断层、含水层和油气层进行判断识别。该技术方法的主要原理是利用不同深度中岩石或者其他介质所反射电磁波的速度和幅度的不同，来对其中不同深度的储层性质和岩性等情况进行判断。利用该勘测技术进行岩性探测，便于工作人员掌握地质勘察中的相关信息，同时结合反射电磁波幅度及速度之间的差异性有效判断出不同深度地质条件下的储层性质及岩性情况。

2.1.2 优点。由于大地电场岩性探测技术优点较多，已经得到较为广泛的运用。第一，携带方便、操作简单。一般情况下，大地电场岩性探测技术所运用的探测仪器体积小，重量较轻，容易携带。此外，这些仪器操作简单，可以由一个人进行独立操作。第二，探测过程中没有噪声，而且也不会出现废弃物。第三，探测范围大。第四，探测类型多样，无论是何种介质，都可以采用此方式进行大范围探测，并且还能获得较为精确的数据[4-9]。第五，探测误差小。此探测仪在探测中主要是接受大地低频电磁波的信号，而不会受到管道、地下水及电压等因素的影响，因此，探测结果精度较高。

2.2 多瞬面波技术的应用

从物理学角度分析，面波在不同介质中的传播速度存在一定差异。针对这一情况，可以将瞬态冲击力作为震源，使面波源源不断地传递出来。此时，在脉冲荷载实际作用下，地面会产生一定的波动，使面波在传播过程，利用传感器采集并分析正处于垂直分布状态的面波，然后结合此数据信息制作出对应图（如图1所示）。之后，工作人员就可以根据曲线的变化规律对介质类型进行科学判断，掌握岩土工程范围中岩土的具体特性及相关地质条件。

多瞬面波技术运用于本次岩土勘察工程中的特点是：第一，此探測方式主要结合面波情况及物理学特性对不同岩土的介质情况进行探测，在不同介质下，其探测的深度不同；第二，该探测方法又可分为两种，即稳态法及瞬态法，工作人员在进行岩土勘察时，可以结合现场情况调整勘察方式，以保证数据的准确性。

2.3 高密度电阻率技术的应用

由于本次岩土工程的施工范围较大，且各岩土介质存在显著差异，因此，在实际勘察工作中，工作人员在现场施加电场，使大量电流进入大地。由于不同岩土介质中的去电导性存在差异，此时就可以结合这一特性分析电流的具体分布情况及变化规律，工作人员以此掌握岩土情况。在本次岩土勘察工作中，工作人员主要根据电流大小及电流传播方向的改变情况而做出调整，然后比较两次地面实际电场变化情况，根据不同部位的电阻率实际变化及具体规律，获知岩土介质所具有的导电性能，进而有效判断出岩土特性。

高密度电阻率技术具有显著的优势。第一，其能一次性布置电极装置，而且在实际探测过程中也可以随时调整电极具体的位置，从而便于快速、准确掌握岩土不同介质的数据情况。与常规方式相比，该方法还具有较高的精确度。第二，该方式能通过多种不同的排列方式进行扫描及测量，进而可以掌握较为全面的岩土信息。第三，利用该方式进行勘察，工作人员在野外就能自动收集相关数据，同时还可以自动分析、处理岩土勘察中的信息，进而结合岩土勘察的数据制作出曲线图。

2.4 横波反射技术的应用

该探测技术和上文多瞬面波技术具有一定的相似性，即都是结合物理学和横波所具有的特征实施探测。由于地震波的传播速度在不同介质中的速度不同，此时所产生的反射波也出现较大差异。在此情况下，安装一个地表检波器，有效接收反射横波的信号，同时记录反射波时间、长短及速度，工作人员就可以掌握岩土工程中的介质情况，并且可以掌握地质结果具体的信息，横波反射图见图2。与纵波反射技术比较，横波反射技术所获得反射波较为明显，在垂直分辨率方面也比较高。除此之外，此技术在本次岩土勘察中，工作人员结合横波传播的速度能迅速掌握岩土的勘察情况，对提升岩土探测精确性方面也有重要意义。

在实际运用过程中，波动强度能结合振幅的大小或是震动能力强弱进行判断。入射角度大小与反射界面中波阻抗值有一定联系。因此，工作人员在勘察中需要提前做好界定，即将介质波阻抗值定义成勘察中此波传播的速度，然后和介质的密度大小相乘，在界面上就会出现不同波阻抗值，能通过界面的发射而掌握岩体情况。

在此次岩土勘察工程中，首先，记录反射横波情况，从宏观上掌握几组追踪的横波。其次，通过钻孔的方式掌握岩土的地层情况，在地层剖面中可以了解其特征是第四纪冲击的地层，北面比较薄，而南面较厚。根据这些地层信息及剖面时间变化情况，工作人员就可以根据具体特征掌握本次岩土勘察所需要的数据信息，如表1所示。

3 结语

在岩土工程勘察过程中，采用综合勘察技术可以更好地提升岩土勘察工作中所获得数据的精确性。但是，综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用需要考虑不同勘察技术的优点与局限性。因此，勘察人员只有对不同的勘察技术具有全面、透彻的了解，才能保证综合勘察技术在岩土工程勘察中得到良好的应用。

参考文献：

[1]罗辉，卢超健.综合岩土工程勘察方法在翔安国际机场填海工程中的应用[J].工程建设与设计，2016（3）：52-56.

[2]刘文彬，郭中泽，闫德刚.基于平板电脑的岩土工程勘察外业数据采集系统[J].岩土工程技术，2017（2）：63-65，99.

[3]李新剑，廖爱平，杨伟民，等.浅谈波速检测技术在岩土工程勘察中的应用[J].低碳世界，2016（17）：83-84.

[4]马俊刚.浅析当前岩土工程勘察中的问题与改进对策[J].建材与装饰，2017（45）：199-200.

[5]陶国发.探讨综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].低碳世界，2015（11）：182-183.

[6]郑国栋.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].福建建筑，2016（2）：95-97，102.

[7]周永涛.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2016（10）：440.