巖土工程勘查技術在LNG儲罐樁基施工中的應用

張趙君 鄧 彬

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

0 引言

近年來，LNG 儲罐建設掀起新高潮，巖土工程在LNG 儲罐建設環節中至關重要。大部分LNG 工程選址非常復雜，并影響設計和施工兩個環節。應用勘察技術準確地獲得地質數據，在工程設計階段采取相應的技術措施，可盡量避免施工受到地質環境的影響，從而確保巖土工程施工的質量。

LNG 樁基工程多采用大直徑，大樁長，大面積的群樁方案。對勘察要求較高。同時，考慮利用勘察技術在施工過程中發揮重要作用，對勘察技術和成果綜合利用，提高工程質量具有明顯的效果和重要意義。

1 現階段我國巖土工程勘察中使用率最高的幾種技術

1.1 鉆探勘察技術

鉆探勘察主要是對地下土壤的性質進行勘察，鉆探技術是一個總稱，細分之后可分為金剛石鉆探技術、設置預留管鉆探技術等等。不同的鉆探技術所適應的場地也存在著較大的差別，在選擇使用具體的鉆探勘察技術時，應充分的結合現場具體情況，選擇最為合適的技術。另外在實際施工過程中，需要把握好鉆探每次的深入進度，降低誤差，保證鉆探技術的準確性。

1.2 槽探勘察技術

鉆探技術雖然簡單有效，但是其受地形限制較為嚴重。在野外進行巖土勘察時，地形大多數較為復雜，一般的鉆探技術很難對復雜地形進行勘探。為了適應復雜地形，準確的完成勘探任務。工作人員研究出了槽探勘察技術。其主要的操作方法是在環境表面開挖溝槽，且溝槽要求盡量與地面垂直。當地下巖土較為堅硬時，也可以使用定向爆破的方法。

1.3 電磁場勘探法

電法勘探主要是在勘察范圍內對土壤施加大小合適的電壓，在待勘測的土壤范圍內形成合適的電場。由于土壤土質的差別，各類型土壤的導電性也大不相同，電場內電流經過不同類型的土壤時會發生明顯的變化，工作人員可以根據電磁場的變化情況來確定地下地質情況。在使用電磁場勘探法時，按照電流的情況可以分為兩類方法，其中一類為直流電勘探法，另一類為交流電勘探法。交流電勘探法主要利用的就是在勘察范圍內產生電磁場，通過地質單元對電磁場的影響來判斷地質情況。這種方法使用較為簡便，且準確性較高，在巖土工程施工中的使用率也較高，十分有效的。但是在使用這種方法時需要注意的是，由于通常使用的電壓較大，會對人體產生巨大傷害，工作人員需要注意自身安全，佩戴絕緣的繳械與手套。并在勘探技術所要使用的機械設備上都安裝合格的漏電保護器，嚴格保證勘探時的安全性。

2 各類巖土勘察技術在工程施工中的主要應用

2.1 地質測繪技術在施工中的應用

在LNG 儲罐樁基工程施工工作中，工作人員需要對施工地區的地質環境情況有一個較為準確的了解，從而制定相關的施工方案以及施工步驟等。如果施工工作的設計存在問題，后期需要進行多次的修改與進行變更，這樣不僅嚴重的影響施工進度，耽誤大量的工期，還會對工程造成巨大損失。嚴重的設計問題將會直接影響工程質量，對工程施工安全造成嚴重威脅。為了有效的提升施工設計的準確程度，通常找施工前對施工現場進行地質測繪工作，設計人員可以根據繪制得到的地質地形圖對施工現場的地形情況進行大致的評估，并作出合理的討論與方案設計。在很多的巖土工程以及土木工程施工設計中，地質測繪工作都是一項極其重要的基礎工作，其對后期施工影響極為嚴重，一定要保證地質測繪的準確性。

2.2 勘探取樣技術在施工中的應用

在巖土工程中，為了詳細地了解地質情況，獲取準確的地質數據，需要采取相應的勘探取樣技術。通過對地層進行鉆探，能夠調查地質的情況，還能檢測工程。勘探取樣技術在巖土工程施工的過程中廣泛應用，效果非常好。但是在施工的過程中也需要結合具體的勘察目的，根據巖土工程實際的巖土層情況，選擇合理的勘探技術，以提高勘探的效率和經濟效益。例如在巖土工程中常見的物探技術，其優點比較突出，在施工的過程中設備的技術比較成熟完善，而且設備的質量比較小，因此便于巖土工程施工過程中移動的需要，操作方便，再加上我國能夠自產，價格低廉，值得大規模的推廣使用。物探技術與測繪技術的有效結合，能夠達到比較好的測繪效果，在應用中可以根據需要靈活搭配。但是在物探技術應用的過程中也存在著一定的不足，表現在由于技術水平不夠高，導致所得到的結果不夠準確，特別不適合比較特殊復雜的地形環境中。

2.3 高密度電阻率勘察技術在施工中的應用

由于巖土工程的地下情況較為復雜，各組分之間的硬度、強度等物理性質也存在著較大的差距。針對這類型地質情況較為復雜的地區進行地質勘查工作時，如果對其進行挖掘勘察工程量較大且耗費大量時間與成本，而使用高密度電阻率方法進行勘查可以十分有效的解決這一問題。在使用高密度電阻率的勘察技術來進行勘察時，首先要在勘察范圍的內施加電壓一定的電場，這樣勘察范圍內的大地就有電流通過。巖土工程地下各組分之間不僅僅物理性質差異較大，其導電性等性質也差距較大。當電流被導入大地之后，經過各個層次的地質情況電流所表現出來的反應也是不同的。地質勘探人員可以根據電流所反應出來了具體情況推斷出地下地質的具體情況。在使用高密度電阻率來進行勘察時，需要注意，平時我們使用的電為交變電流，但這里一定要使用直流電，這樣才可以更加準確的探測出地下地質情況。使用高密度電阻率勘察技術也是十分靈活的，他可以根據勘察現場的具體情況進行對供電設備的擺放位置與排列順序進行合理的調整。從而有效的控制電流的方向以及電壓等級，這樣就可以有效的得到勘察地區電場的變化情況，并根據變化情況來確定土壤表面的電阻率變化情況，在得到地表變化情況的基礎之上，再根據不同地質的電阻情況來確定地下巖土結構的具體情況。這種方法操作起來十分簡答，且前期的布置工作只需布置一次就可完成，并且測試出來的數據結果也較為準確。

3 結語

巖土工程的勘察數據的準確程度直接影響著后期的LNG 工程施工的安全性以及施工質量。由于巖土工程勘察所需要測得的數據數量較多，在實際的勘察工作進行時一定要保證數據的準確性，不能出現數據丟失混亂等情況。為了保證勘察方法選擇合理，提升勘察工作的效率，在勘查工作開始之前需要組織工作人員對勘察地區的具體情況進行有效的分析，并討論得出較為有效的勘測方法，從而有效的提升勘察工作的工作效率以及測量數據的準確性。在LNG 工程特別是大直徑大樁長的LNG 儲罐樁基工程中，合理利用傳統的勘察技術逐步被完善施工準確性和技術手段，對保證工程質量、進度、安全性等方面有良好的實踐意義。大大的提升了LNG 工程建設的安全性。