綜合勘察技術在巖土勘察中的有效應用

張玉一

（甘肅省地礦局第二地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730000）

巖土勘察，指的是對將要使用建設的工程工地，以工程建設相關標準為依據進行現場勘察、分析以及評價等，對巖土工程地質條件進行查明，同時勘察清楚施工現場自然環境，為巖土工程施工提供參考依據[1]。巖土勘察是工程地質施工較為重要的環節，是獲取各項地質數據、參數的唯一途徑。然而傳統的巖土勘察方法、技術已然難以滿足新時期巖土工程的建設對于地質分析的精確性要求，因此，采用先進綜合勘察技術對巖土工程地質情況進行勘察極為重要。

1 綜合勘察技術概述

隨著傳統、單一的鉆探技術應用的局限性不斷凸顯，綜合勘察技術表現出了較為明顯的應用優勢。較強的復雜性使得巖土工程勘察工作的開展具備較大難度，同時，新的時代背景下對勘察技術的要求也越來越高求[2]。綜合勘察技術適用于不同巖土工程的地質勘察，然而不同的勘查方法有著其應用優勢與不足，這就要求對巖土工程的勘察技術適用性進行有效甄別，確保勘察結構的真實、可靠，實現地質勘察工作的精細化發展。

綜合勘察技術，是對大地電場巖性勘探技術、多道瞬態面波技術、高密度電阻率技術、橫波反射技術等新型勘察技術的綜合應用。這些勘察技術在應用原理方面都存在一定差異性，然而對這些技術進行綜合應用卻能發揮出極強的技術優勢[3]。綜合勘察技術涉及的應用探測儀體積較小、質量也輕，便于攜帶，而且許多勘察技術都一個人即可完成操作，極具靈活性。而且綜合勘察技術的應用不會對自然環境造成嚴重破壞，環保水平較高。更重要的是，綜合勘察技術能夠進行大范圍的測點勘察，使得勘察的信息更加地全面、真實，大大縮短了測量誤差，提高了測量工作的準確性。正因如此，綜合勘察技術的應用范圍越來越廣泛。

對于巖土工程勘察施工而言，綜合勘察技術的應用有著至關重要的影響作用，而綜合勘察技術也有著其相應技術要點。首先，采用的勘察技術先進水平對于勘察準確性、真實性有著直接影響作用；其次，雖然綜合勘察技術能夠彌補傳統單一勘察技術應用不足，使得勘察的內容、范圍得到有效拓寬，但是綜合勘察技術的應用也是基于單項勘察技術的有效應用為基礎。

2 綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用分析

2.1 多瞬態面波技術

對采集到的勘探信號進行高效處理是多瞬態面波技術應用的主要目的。這一技術的應用原理主要是利用了面波能夠沿著不同介質表面以不同的速度進行傳播特性。多瞬態面波技術的應用主要以瞬態沖擊力作為震源對地面產生面波，地面在脈沖荷載作用下出現波動，再通過傳感器對面波反饋的信號進行分析繼而采集到面波的垂直分布情況，接著對采集的信號進行分析處理得到相應的地質信息數據。多瞬態面波技術的應用需要注意的是，掌握巖土介質結構形狀和面波的變化的相應聯系，進而能夠通過對頻散曲線變化規律進行分析，得到準確的巖土性質與地質信息，實現對巖土地質條件的勘察目的。

2.2 高密度電阻率技術

結合實踐來看，不同區域的巖土在土層、土質、巖層或者是密度等方面存在著差異性，這就意味著巖土介質的導電性能也各有不同。在這種情況下，我們若想對某一區域的巖土開展勘察的話可以通過在探測范圍中施加一定電場，隨后再分析電流分布規律便可以獲取到巖土密度特性，該技術即為高密度電阻率。適用范圍廣，是高密度電阻率技術明顯的應用優勢[4]。這一技術的發展基礎正是基于對常規電法的改良與發展，其應用原理主要是利用了巖土介質存在的典型差異性來獲取相應的勘察數據。該技術的應用要求勘察工作人員對勘察地點施加一定的電場，進而對地下傳導的電流分布情況及變化規律進行探測，以此為依據對巖土性質進行分析、判斷。此外，通過對利用供電電極向地下傳輸直流電流，改變地下電流分布狀況，在此基礎上對地面電場變化進行探測，計算出準確的地表電阻率，實現了對野外地質信息數據的自動化收集、分析。通常情況下，應用高密度電阻率技術開展巖土勘察往往會采取輸送兩次電流的做法，這樣能夠讓我們能夠較為準確地判斷不同電流所產生的電阻率。

2.3 橫波反射技術

與高密度電阻率技術準確判斷巖土特性原理不同，橫波反射技術的應用原理主要是以地震波于不同地下介質中的傳播速度存在不同的差異為依據對巖土特性進行判斷，它和多瞬面波技術存在著一定相似之處[5]。橫波反射技術的應用過程中，地震波在不同介質中傳播速度不同，反射的差異性較為明顯，然后通過相應的檢測儀器與計算技術來獲取、分析反射波的相位、振幅、速度等參數，通過進一步分析來實現對地下巖性與地質結構進行準確判斷。尤其是橫波反射技術在抗凹能力方面較為突出，使得橫波的垂直分辨率大幅提升，進而獲得更高的勘測精確度。另外，得益于橫波傳播速度快的優點，針對一些需要短時間內獲得結果的巖土勘察上我們也可以應用該技術。

2.4 大地電場巖性探測技術

巖土勘察中需要判別巖層斷面、界面或者含水層的話，我們應當選用大地電廠巖性探測技術。結合實踐來看，大地電場巖性探測技術原理主要是通過接收所發射的電磁波分析電磁場信息，從而獲得諸如地下深度、巖土介質結構等相關數據。由于電磁波在不同深度巖層（或者是介質）情況下，反射速度與幅度相對穩定，因此應用大地電場巖性探測技術所獲得的數據準確性較強。同時相比于上述幾項技術，大地電場巖性探測技術不僅儀器易于攜帶，且操作簡便，獲取結果時間短，這就使其在巖土勘察中得到了較為廣泛地應用。此外，大地電場巖性探測技術除了具有較大的探測范圍以及絕大部分巖土介質均可探測以外，其探測深度往往可以超過10000M且精度高、誤差小。同時其相比于其他技術而言，它所形成的低頻電磁波不會受到地下管線等人工設施地影響，這樣一來有效地確保了巖土勘察數據地真實準確。

3 綜合勘察技術的實際應用實例分析

某工程建筑面積約為4792m2，建筑工地周邊水文地質條件較為復雜，地質構造多變。為了確保建筑工程得以安全、順利施工，技術人員在施工前期做了大量的地質勘察工作，而且為了有效提升工程勘察數據的準確性，提高勘察工作的全面性，勘察單位采用了綜合勘察技術，并對其進行了合理應用，包括靈活運用了多道瞬態面波技術、高密度電阻率技術、橫波反射技術等多種地質勘察技術。其過程運用了424型多功能面波儀、垂直地震檢波儀等多種勘察設備。在實際勘察過程中，橫波反射技術對于碎卵石層的勘察、追蹤、解譯方面的應用效果最為理想，使工程的地質勘察效果大幅提升。

工程案例綜合勘察技術的應用中，橫波反射技術具備最好的應用效果，高密度電阻率技術次之，而多道瞬態面波技術的應用效果最差，但這并不意味著這一技術在其他地質勘察方面不具備應用優勢。結合上文分析可知，綜合勘察技術中的各種勘察技術的應用各有其優勢與不足，也有著各自適應的應用范圍，因此在實際應用過程中應根據巖土工程實際情況對綜合勘察技術進行科學、合理地選擇，以確保勘察結果較好的全面性、準確性與有效性，實現對巖土工程地質條件狀況進行真實、全面、準確地反映，進而為巖土工程設計、施工提供有效的數據支撐，為后續的工程的順利、安全施工提供保障。

4 結論

綜述可知，為實現對綜合勘察技術在巖土工程勘察中的有效應用，必須對充分認識到不同勘察技術的應用優勢與不足，及其適用范圍。可見，勘察工作人員唯有對各種勘察技術進行全面、深入地了解、掌握，方可在巖土工程勘察中充分發揮綜合勘察技術的應用優勢，為工程的設計、施工提供有效保障。基于此目標，上文在充分結合筆者對相關文獻研究以及結合自己多年工作實踐經驗情況下，主要就綜合勘察技術在巖土勘察中的有效應用提出幾點看法，以供廣大同行參考。