楊中強
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊,貴州 六盤水 553000)
在巖土工程設計和建設施工中,工程勘查是一項重要的基礎工作,工程勘查結果是否準確、真實,對后續的設計與施工都有造成很大影響。根據工程實踐可以發現,如果勘查過程中無法確保資料成果的真實性,則會導致設計不合理,并在施工中難以根據圖紙嚴格實施,即便能使施工順利開展,但也會在很短的時間以內產生質量問題,造成不必要的返工和浪費。因此,需要在重視勘查重要性與必要性的基礎上,合理引入綜合勘查技術,使這項技術發揮應有作用效果,實現提高工程勘查技術水平的根本目標。
(1)物探方法。物探是地球物理勘探的簡稱,主要用于處理地質和水文地質等方面的問題,其重點為分析物理場,如重力場和電場,通過分析掌握物理場遵循的分布規律,并以此為基礎確定地質構造。以高密度電法為例進行分析,根據其原理可知,它強調勘查過程中設置適宜的測線和測點,采用多芯電纜對轉換器和電極進行連接,并利用電測儀測量每個測點的電阻率,以此掌握地質體在空間中的分布狀況與規律,把電剖面和電測探兩種方法整合到一起。為保證這一技術方法充分發揮應有效果,需要做好數據處理,其流程為:采集相關數據→對原始數據進行格式轉換→向軟件中導入相關數據→剔除突變點,并對畸形數據進行校正→建立地形模型→生成相應的反演圖像。完成數據處理后,可將成果直接用于設計和施工工作[1]。
(2)地質鉆探。在巖土工程勘查工作中,利用綜合勘查同樣也表現于地質鉆探這一方面,這項技術的實際應用需要滿足以下幾項要求:其一,獲取地下巖層實際厚度和相關資料;其二,獲取巖石和土層等的力學性質方面的資料;其三,獲取地區水文地質資料。如果將巖土的破碎方式作為主要依據,則主要有以下幾種鉆進技術:第一,沖擊鉆進,利用鉆具產生的沖擊力對巖土進行破碎,在硬層鉆進探測中較為適用;第二,回轉鉆進,利用回轉鉆具對巖土體進行削磨與破碎;第三,振動鉆進,利用機械動力產生的振動力減小巖土體的抗剪能力,以此達到預期鉆進目標。
應注意,在鉆探過程中,應重視規范標準,確保這項技術的優勢得以充分發揮。在實際應用這項技術時,應滿足以下幾項要求:其一,對巖土分層和鉆進的深度進行測量時,偏差不可超過±5cm;其二,如果巖體較為完整,則巖芯采取率不得低于80%[2]。
以某巖土工程為例,其自然地理條件以堆積體為主,由于地表流水會產生若干沖溝,所以在沖溝的底部存在很大縱坡。區域的堆積體主要分布在林地,其地形相對較緩。項目所在地區為亞熱帶氣候,年均降水量在1190mm左右,年均溫度在16℃~17℃范圍內。地形上有15°~50°的坡度,而且在山丘過渡處存在溝、梁相間特殊地形;地層的巖性包括堆積層、殘坡積層和坡洪積層,以泥質砂巖和泥巖為主,并伴有砂巖分布。
根據工程現有物探成果,通過取芯檢驗,確定各巖性對應的電阻率,其中,表層碎石土為10Ω·m~30Ω·m;粉質黏土為1Ω·m~20Ω·m;泥質砂巖為40Ω·m~1000Ω·m;泥巖為30Ω·m~1000Ω·m??梢?,在電阻率上并沒有明顯差異,單純采用一種方法難以進行準確分辨,此時,就需要用到綜合勘查技術。
在本工程中應用綜合勘查技術的目的在于確定邊坡上的所有滑動面,技術應用的要點包括:
(1)布置測孔和測線,根據堆積體具體為止和規模大小,在鉆探中布置共9個測孔,其中6個設在縱向線上,而另外3個設在測線上,這一規??蓾M足巖土勘查基本要求。
(2)在使用高密度電壓進行勘探時,應利用物探儀器進行數據采集,根據勘查的實際情況進行參數設計,比如勘探的深度應根據測線參數來情況。完成數據的采集工作后,對其進行格式轉換,引入專門的軟件實施資料處理,在處理過程中可能產生突變點,應將其剔除,使邊界保持平滑。
(3)在鉆探時,主要使用的是回轉式鉆機,配置合金鉆頭,使巖芯的采取率可以達到80%。除此之外,在取樣方面,將主取土器確定為固定活塞式。

表1 各土體技術參數
對綜合物探技術進行應用時,由高密度電法獲得電阻率。根據相關理論,認為巖層和碎石土之間可能存在夾層,軟弱架構面是典型的滑坡面。各土體技術參數如表1所示。
根據以上成果可知:根據物探和鉆探成果可知,滑坡體主要由于堆積體覆蓋而形成,其平均厚度可以達到20m,基本沒有地下水,類型以推移式為主,與牽引式力學相符,并與地質邊坡模型相吻合。
然而,設計和施工過程中需要注意,基巖和粉質黏土之間分界面為主要滑動面,會對工程施工安全帶來很大的影響。在項目的設計和施工過程中,應將其作為重點來考慮,制定行之有效的措施方法。
綜上所述,對綜合勘查技術進行合理應用,能為工程項目設計和施工提供重要技術保證。在對綜合勘查技術進行實際應用時,應明確并認識到各項技術具體類型和適用對象,如高密度電法與地質鉆探等,同時根據技術類型和實際條件,配置必需的儀器設備。通過本次研究可以看出,對綜合勘查技術予以合理應用,能得出具體且準確的勘查成果,為項目的設計和施工都提供可靠參考。可見,這是一項值得大范圍推廣應用的技術措施,對提高巖土工程的勘查水平有重要作用和意義。