綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

文/柴彥生,新疆土木建材勘察設(shè)計(jì)院(有限公司）

綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

文/柴彥生,新疆土木建材勘察設(shè)計(jì)院(有限公司）

巖土工程勘探在現(xiàn)代化工程建設(shè)中起著重要的作用。根據(jù)相關(guān)勘察數(shù)據(jù)，我們可以深入了解到施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土狀況以及地質(zhì)條件，便于巖土工程建設(shè)編制科學(xué)的方案。本文主要闡述了綜合勘察技術(shù)運(yùn)用于巖土工程勘察中的詳細(xì)狀況，然后借助工程實(shí)例進(jìn)行分析驗(yàn)證，希望為勘察技術(shù)人員提供幫助。

綜合勘察；巖土工程；工程應(yīng)用

1 綜合勘察技術(shù)分析

1.1 綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用背景

綜合勘察技術(shù)是在單一勘察技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，傳統(tǒng)勘察中往往采用單一的勘察方法，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)運(yùn)用單一的勘察方法難以有效解決工作中遇到的各種復(fù)雜問(wèn)題和勘察難題，在這種情況下為了提高工程勘察的科學(xué)性和有效性，就在傳統(tǒng)勘察技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合運(yùn)用，將多種單一的勘察方法綜合起來(lái)，在不同的環(huán)境下采用針對(duì)性的勘察方法，以期達(dá)到理想效果。

1.2 綜合勘察的技術(shù)原理

綜合勘察技術(shù)的基本原理很多，每個(gè)單一的勘察方法具有自身的技術(shù)原理。總的來(lái)說(shuō)，綜合勘察技術(shù)是建立在大地電場(chǎng)巖性檢測(cè)技術(shù)、多道瞬態(tài)面波技術(shù)、高密度電阻率技術(shù)、橫波反射技術(shù)等技術(shù)的基礎(chǔ)上，而且對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行了綜合運(yùn)用，促使每組技術(shù)發(fā)揮出最大的效用。

1.3 綜合勘察技術(shù)的優(yōu)越性

綜合勘察技術(shù)的優(yōu)越性首先在于探測(cè)儀具有體積小、重量輕、易攜帶的優(yōu)點(diǎn)，其次，綜合勘察技術(shù)中的多項(xiàng)操作可以由一個(gè)專業(yè)人員單獨(dú)完成，因此在實(shí)地勘察過(guò)程中具有良好的靈活性。綜合勘察技術(shù)在具體操作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生噪音或者大量廢棄物，對(duì)周圍自然環(huán)境無(wú)嚴(yán)重破壞，具有高度的環(huán)境保護(hù)作用。

2 巖土工程勘察中綜合勘察技術(shù)的應(yīng)用

巖土工程勘察中運(yùn)用綜合勘察技術(shù)，需要根據(jù)實(shí)際需要合理選擇具體的勘察方式，以下主要介紹了幾種基礎(chǔ)性的勘察技術(shù)，包括多瞬態(tài)面波技術(shù)應(yīng)用、高密度電阻率技術(shù)應(yīng)用、橫波反射技術(shù)應(yīng)用等。

2.1 淺層地震反射波法

淺層地震勘探通過(guò)人工激發(fā)地震波在巖、土介質(zhì)中的進(jìn)行傳播，根據(jù)地震波的振幅、波形、頻率及其變化規(guī)律進(jìn)而推測(cè)淺層地下構(gòu)造、物質(zhì)組成以及物理力學(xué)參數(shù)等信息。實(shí)際操作中根據(jù)地震波傳播特點(diǎn)可以細(xì)化為折射波法、反射波法、透射波法。其中反射波應(yīng)用較為普遍，這種方法利用反射波在不同介質(zhì)分界面上按一定規(guī)律產(chǎn)生反射這一原理完成探測(cè)，這與人在山谷里的呼喊及其回聲的原理近似，通過(guò)記錄聲波反射來(lái)回的時(shí)間就可以準(zhǔn)確推算出由障礙物至呼喊者之間的距離。

2.2 高密度電阻率技術(shù)應(yīng)用

高密度電阻率技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍較廣，這種技術(shù)的原理是巖土介質(zhì)存在一定差異。在具體的操作過(guò)程中，勘察人員需要在對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)施加一定的電場(chǎng)，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)探測(cè)地下傳導(dǎo)電流的分布狀況以及變化規(guī)律，通過(guò)對(duì)電流的進(jìn)一步分析，得出勘察地點(diǎn)巖土的性質(zhì)。高密度電阻率技術(shù)可以采用供電電極向地下輸送直流電流，因此在實(shí)際操作過(guò)程中會(huì)對(duì)地下電流分布情況產(chǎn)生影響，還可以探測(cè)地面電場(chǎng)的變化情況，可以測(cè)算出地表電阻率，整個(gè)過(guò)程達(dá)到了數(shù)據(jù)收集的自動(dòng)化和規(guī)范化，具有高效、科學(xué)、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

2.3 探地雷達(dá)

探地雷達(dá)通過(guò)利用寬帶電磁波以脈沖形式從而有效確認(rèn)探測(cè)對(duì)象地下介質(zhì)的分布規(guī)律，這種方法的基礎(chǔ)理論來(lái)自高頻電磁波，在實(shí)際操作過(guò)程中向?qū)?yīng)的地下介質(zhì)發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁脈沖波，電磁波在傳播過(guò)程中由于地下介質(zhì)電性參數(shù)以及地質(zhì)形態(tài)的差異會(huì)發(fā)生不同程度的反射或者散射，在這個(gè)過(guò)程中電磁波的傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度以及電磁波波形等要素都會(huì)發(fā)生改變，因此可以通過(guò)分析具體的波形資料來(lái)判斷地下空間位置及其物質(zhì)構(gòu)造。

3 綜合勘察技術(shù)實(shí)際應(yīng)用案例

3.1 測(cè)區(qū)基本情況

某次工程中針對(duì)一小山丘斜坡面進(jìn)行了綜合勘察，山丘從高到低有三個(gè)臺(tái)階，第一層為山頂，第二層臺(tái)階低于第一層2.8米，第三層則在山丘底部，此外測(cè)區(qū)有一積水溝，深度在3米左右。測(cè)區(qū)的地層構(gòu)造存在較大差，其中最上層為磚塊等建筑廢物，表層下面則分別是黏土層、卵石層以及風(fēng)化殼。本次綜合物探的目的在于查明測(cè)區(qū)內(nèi)基巖構(gòu)造及其變化特征，以及相關(guān)的不良工程地質(zhì)作用，為后續(xù)勘探孔的分布提供信息。

3.2 測(cè)區(qū)具體工作安排

在全面考察測(cè)區(qū)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，合理制定本次綜合物探的內(nèi)容。其中高密度電法測(cè)線9條，淺層地震測(cè)線7條，而探地雷達(dá)測(cè)線為15條。

3.3 綜合物探具體測(cè)試數(shù)據(jù)處理

3.3.1 高密度電法數(shù)據(jù)處理

剔除壞點(diǎn)。基于高密度電法在實(shí)際勘察過(guò)程中難以有效辨別各種原因?qū)е碌膲狞c(diǎn)并進(jìn)行改正，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)需要將數(shù)據(jù)中的壞點(diǎn)全面清除。建立地形模型。為了保證反演結(jié)果更接近地形實(shí)際情況，需要在反演前加入地形數(shù)據(jù)并建立對(duì)應(yīng)的地形模型。反演計(jì)算。一般采用佐迪反演法以及最小二乘反演法，其中最小二乘法應(yīng)用較廣，這種方法操作簡(jiǎn)單，快速高效。

3.4 淺震反射波法數(shù)據(jù)處理

基礎(chǔ)處理。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初級(jí)處理，剔除其中的壞道以及非正常道，并形成新的有效炮文件序列。數(shù)字濾波。由于測(cè)區(qū)野外試驗(yàn)容易受到面波以及高頻隨機(jī)干擾波的影響，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，從而有效降低影響因素的感染作用，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。速度分析。在對(duì)地震資料進(jìn)行常規(guī)處理以外，還要進(jìn)行準(zhǔn)確的速度拾取，這個(gè)環(huán)節(jié)一般運(yùn)用彈性波速度映像法對(duì)CMP道集進(jìn)行加密處理，得到符合測(cè)區(qū)實(shí)際的縱波速度資料。水平疊加。將道進(jìn)行集中，實(shí)施動(dòng)、靜校正，并將各道上序號(hào)相同的采樣值取算術(shù)平均值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加輸出，最終得到水平疊加時(shí)間剖面圖。

3.5 探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理

選擇天線頻率。根據(jù)實(shí)際需要選擇天線頻率。本次探測(cè)工作中選擇80MHZ組合天線。數(shù)據(jù)處理。本次數(shù)據(jù)處理選用radan5.0進(jìn)行，具體操作包括濾波，里程歸一，去除背景，偏移歸位等等。

4 結(jié)束語(yǔ)

在巖土工程勘查工作中，為了促使獲得的勘探數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確全面性，應(yīng)當(dāng)采用綜合勘探技術(shù)。這就要勘查技術(shù)人員，從工程實(shí)際狀況出發(fā)，把握更多的勘察技術(shù)，加以靈活性運(yùn)用，提升巖土工程勘探的效率及質(zhì)量。

[1]陳志輝.綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J].江西建材，2017，04：228～229.

[2]林強(qiáng).綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾，2016，34：213～214.

[3]陳清圳.綜合勘查技術(shù)在巖土工程勘查中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，05：70～71.