探討新方法新技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

寧漢虎

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九一二大隊(duì)，江西 鷹潭 335000）

1 巖土勘察的意義

巖土工程勘察研究主要是通過(guò)運(yùn)用地面工程技術(shù)、觀點(diǎn)、和方法，并掌握現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍地質(zhì)環(huán)境和地面特征的分析研究。在勘察過(guò)程中，及時(shí)有效地分析氣象，水文，地質(zhì)，巖石與地球動(dòng)力學(xué)，化學(xué)，工程，環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域，最后用于巖土工程建設(shè)，需要提供相對(duì)準(zhǔn)確的分析。由于缺乏技術(shù)手段和設(shè)備，我國(guó)目前的研究進(jìn)程正在扭轉(zhuǎn)方法和方法的使用。因此，必須應(yīng)用新技術(shù)和新方法來(lái)有效地達(dá)到巖土研究的質(zhì)量[1]。

2 巖土工程勘察現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步，地面測(cè)量技術(shù)也在不斷提高。在不斷的探索和發(fā)展下，它在我國(guó)工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中得到了充分的發(fā)展，但在發(fā)展過(guò)程中也暴露出許多潛在的問(wèn)題。其中，在我國(guó)每個(gè)地區(qū)看到的地形和地形條件因我國(guó)的自然條件而異，并且由于它們集中在巖石和土壤條件下，因此它們也是由易于更改的復(fù)雜地理環(huán)境條件引起的。因此，在這種情況下，工作人員需要使用新技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況詳細(xì)分析工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，并采用科學(xué)的方法合理地分析各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)情況，了解該地區(qū)的實(shí)際情況[2]。這時(shí)可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并為以后的項(xiàng)目建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

3 巖土工程劫察的主要內(nèi)容

（1）選址勘察。對(duì)于大型項(xiàng)目，需要進(jìn)行可行性研究，以便您評(píng)估整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目并確定項(xiàng)目的投資分配和建設(shè)規(guī)模。 現(xiàn)場(chǎng)研究是可行性研究的重要組成部分,選址調(diào)查主要包括項(xiàng)目選址的地址（定性）條件和水文地質(zhì)條件，其他場(chǎng)址的比較/分析，可行性研究等信息收集[3]。

（2）初步勘察。初步調(diào)查基于收集選址調(diào)查的信息，是通過(guò)確定地點(diǎn)的穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)的分布，并進(jìn)行有效的地質(zhì)有害現(xiàn)象工程演示的詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)。項(xiàng)目的初步研究需要特別關(guān)注項(xiàng)目周圍環(huán)境的研究，并且項(xiàng)目本身會(huì)由于外部環(huán)境的變化而影響整體質(zhì)量。

（3）詳細(xì)勘察。詳細(xì)研究工作的主要目標(biāo)是為施工計(jì)劃提供必要的技術(shù)參數(shù)。因此，有必要了解工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，進(jìn)入詳細(xì)的調(diào)查階段，收集設(shè)計(jì)所需的各種技術(shù)參數(shù)，并有效地評(píng)估和判斷現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，例如巖石。

4 勘察過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題

4.1 忽略地形地貌因素

從事巖土工程研究工作的許多工程師沒(méi)有注意現(xiàn)場(chǎng)及其周圍地區(qū)的地形和周圍地形的調(diào)查和分析，也沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境有全面的了解，從而導(dǎo)致了調(diào)查中的錯(cuò)誤、工作延遲，設(shè)計(jì)工作和施工錯(cuò)誤延遲，嚴(yán)重缺陷受到影響。例如，如果候選地點(diǎn)在一個(gè)古老的大型滑坡的拐角處，那么調(diào)查人員必須在尋找滑坡體和調(diào)查共同地點(diǎn)之前，仔細(xì)地對(duì)周圍地形進(jìn)行全面的工程地質(zhì)調(diào)查。這應(yīng)該是正確的該項(xiàng)目造成了巨大的隱患。

4.2 數(shù)字化技術(shù)手段應(yīng)用不夠

如今，高科技技術(shù)已應(yīng)用到各行各業(yè)，但是許多研究單位在巖土工程研究中使用傳統(tǒng)的技術(shù)手段和方法，以文本，表格和繪圖的單一形式，以及正在使用相關(guān)人員。由于技術(shù)限制，不可能合理地執(zhí)行分析和處理任務(wù)，從而在以后的數(shù)據(jù)和信息應(yīng)用中引起一系列問(wèn)題。 許多研究工作已經(jīng)引入了最新的數(shù)字技術(shù)，但是總體效果不是很理想，并且無(wú)法與CAD，Mapgis 和其他軟件正確匹配，從而限制了該技術(shù)的應(yīng)用。

4.3 新的分析軟件應(yīng)用不足

迄今為止，許多測(cè)量單位已使用傳統(tǒng)和分析方法來(lái)分析和計(jì)算邊坡的穩(wěn)定性。例如，立體投影分析通常用于由深基坑形成的高巖石邊坡。很少有調(diào)查單位可以集成和分析數(shù)值模擬分析方法。分析方法相對(duì)簡(jiǎn)單，并且該方法相對(duì)簡(jiǎn)單。

5 巖土工程勘察的主要層級(jí)

地質(zhì)工程勘測(cè)是一種綜合技術(shù)，包括地質(zhì)勘測(cè)，水文勘測(cè)和其他專業(yè)知識(shí)。有效的巖土勘測(cè)可以對(duì)當(dāng)?shù)貛r土狀況進(jìn)行定量分析和詳細(xì)勘測(cè)，從而大大提高了建設(shè)項(xiàng)目的適應(yīng)性。當(dāng)前的巖土工程基本上可以分為五類巖層調(diào)查。 ①極軟巖。這類巖石層主要是硬質(zhì)塑料，堅(jiān)硬的粘性土壤，稠密的淤泥，含有少于等于25%的硬質(zhì)雜質(zhì)，主要的巖石類型是紅壤，鹽土，殘留土壤，污染土壤。②軟巖。這種類型的巖石層主要是沙子，礫石，混合土和永久性凍土，并且該層中的填充了25%以上的硬雜質(zhì)。③較軟巖。該土壤層的基巖和土壤主要是卵石（礫石層，混凝土建筑表層，粒徑為50 mm 以下，含量為50%以上。④較硬巖?；鶐r和土壤層主要是卵石（礫石）層。漂浮（阻塞）巖層，粒度≤10 mm，含量>50%。⑤堅(jiān)硬巖。該巖土層主要是卵石（礫石）層和漂浮（塊狀）石材層，粒徑超過(guò)100mm，含量50%以上。

表1 巖土工程勘查級(jí)別

6 物探技術(shù)在巖土工程勘察中的具體應(yīng)用

6.1 橫波反射法在巖土工程勘察中的應(yīng)用

在地球物理勘探技術(shù)的剪切波反射法中，研究的主要目標(biāo)是巖石和土壤層的復(fù)雜巖土介質(zhì)，例如粒徑大于100 mm，含量大于50%的硬巖。直徑，成分，結(jié)構(gòu)和硬度不同的介質(zhì)對(duì)于高頻電磁波的交叉波反射路徑不同，地下雷達(dá)獲得的相應(yīng)波阻抗也相對(duì)不同。通過(guò)對(duì)該反射波的分析，工程師了解了底層以下土工介質(zhì)的存在，然后發(fā)現(xiàn)了土工層存在的問(wèn)題以及土層是否滿足建筑工程設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)分析進(jìn)行相應(yīng)的層轉(zhuǎn)換，以使該土壤層可以滿足施工技術(shù)要求。

為了實(shí)現(xiàn)這一工程目標(biāo)，巖土工程研究工程師采用了物理勘探技術(shù)的剪切波反射方法來(lái)形成地震剪切波，特別是地下介質(zhì)在基巖和土壤層中傳播的剪切波。有必要分析地震波信號(hào)的反射。巖石和土壤層的表面。它分析反射界面的結(jié)構(gòu)，反射波的傳播路徑和模式，使用表面檢查設(shè)備分解地震波，并將顯示在設(shè)備上的分析結(jié)果與橫波反射結(jié)果的圖像進(jìn)行比較。地球物理技術(shù)。全面顯示調(diào)查區(qū)域的具體地址結(jié)構(gòu)和水信息。

6.2 多道瞬態(tài)面波法在巖土工程勘察中的應(yīng)用

物探技術(shù)的多通道瞬態(tài)面波法主要采用面波技術(shù)。該波是地震波的主要形式，其主要傳播范圍在地面上。它包含巨大的能量，緩慢的傳播速度和最大速度。在地震活動(dòng)過(guò)程中檢測(cè)到的最新地震波僅為3.8 km / s。該地震波很可能在地球上傳播了幾天，并且實(shí)質(zhì)上是地震活動(dòng)的次生波。巖石和土壤層之間的表面波不同。地下媒體的傳輸速度有很大不同，它們自己的傳輸速度很慢，這使得調(diào)查人員更容易找到。巖土研究工程師使用物理勘探技術(shù)的多通道瞬態(tài)面波方法。在研究過(guò)程中，可以根據(jù)表面波在各種介質(zhì)中的傳播特性來(lái)收集和收集波形。

地下雷達(dá)具有很高的表面波收集率，這有助于測(cè)量員收集準(zhǔn)確的波形。在勘測(cè)和收集過(guò)程中，勘測(cè)技術(shù)人員向外發(fā)射臨時(shí)沖擊波，以檢測(cè)激波激發(fā)的表面波的傳播路徑，并在整個(gè)土層變化過(guò)程中使用TPS 測(cè)量技術(shù)軟件來(lái)使用TPS 測(cè)量技術(shù)軟件。全方位觀察，然后學(xué)習(xí)處理土壤層的結(jié)構(gòu)。

6.3 GIS 勘察系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

用于地球物理技術(shù)的GIS（地理信息系統(tǒng)）測(cè)量系統(tǒng)是GIS系統(tǒng)，TPS 測(cè)量技術(shù)軟件，地下雷達(dá)技術(shù)和CT 技術(shù)的組合。該技術(shù)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成果，將空間分析技術(shù)，空間成像技術(shù)和空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與地下雷達(dá)和CT 技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)時(shí)分析調(diào)查人員現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)。結(jié)合TPS 測(cè)量技術(shù)軟件的GIS系統(tǒng)可以有效消除測(cè)量數(shù)據(jù)的巨大差異，并大大提高測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性。如今，地球物理勘探技術(shù)GIS 勘測(cè)系統(tǒng)已廣泛用于巖土勘探中的礦物和水勘探中，大大提高了勘探的智能水平。使用GIS 調(diào)查系統(tǒng)，地面控制中心人員可以實(shí)時(shí)獲取調(diào)查信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的仿真分析和模型演示。調(diào)查信息已經(jīng)從簡(jiǎn)單的數(shù)字文本狀態(tài)演變?yōu)閯?dòng)態(tài)的三維圖形，這對(duì)測(cè)量員很方便。對(duì)地下巖石和土壤層狀況的三維理解將有助于調(diào)查人員進(jìn)一步協(xié)調(diào)他們的搶劫計(jì)劃。

6.4 巖土工程勘察中物探技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字化是巖土工程研究的新技術(shù)和新方法的主要發(fā)展趨勢(shì)。GIS 研究系統(tǒng)的側(cè)向波反射技術(shù)，多通道瞬態(tài)面波技術(shù)和地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用將關(guān)注這一數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)，并將大大提高地球工程研究的智能化和自動(dòng)化水平。通過(guò)地球物理勘探技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)和信息由手動(dòng)系統(tǒng)存儲(chǔ)和處理，并且現(xiàn)在由電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)處理。這不僅提高了巖土站點(diǎn)的數(shù)字水平，而且還提高了巖土測(cè)量人員管理的數(shù)字水平。將來(lái)，以地面勘探技術(shù)為代表的巖土工程研究新方法和技術(shù)將朝以下方向發(fā)展。①建立了GIS 地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)查人員可以利用“大數(shù)據(jù)”技術(shù)分析地層結(jié)構(gòu)和地面介質(zhì)，對(duì)信息進(jìn)行分析以提高調(diào)查工作的及時(shí)性。②將智能傳感設(shè)備安裝在地下雷達(dá)上，以檢測(cè)基巖和土壤層的溫度變化，從而提高調(diào)查數(shù)據(jù)分析的全面性和智能性。③建立多項(xiàng)目管理機(jī)制，對(duì)巖土工程研究文獻(xiàn)進(jìn)行“云計(jì)算”分析，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析數(shù)學(xué)模型。

7 結(jié)論

總而言之，地球物理勘探技術(shù)在巖土工程研究中的應(yīng)用提高了研究工作的情報(bào)水平，數(shù)字化水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平。通過(guò)本文的分析，研究新方法和新技術(shù)在巖土工程研究中的應(yīng)用，使研究工程師能夠研究時(shí)代的發(fā)展環(huán)境，提高自身的適應(yīng)能力和技術(shù)水平，并提高他們的熟練程度，會(huì)幫助您增強(qiáng)實(shí)力的新方法和技術(shù)。因此，勘探工程師需要加強(qiáng)地球物理勘探技術(shù)的理論研究，提高新方法和新技術(shù)在研究實(shí)踐中的應(yīng)用水平。