對巖土工程勘察中綜合勘察技術的運用探討

郭利君

摘 要 建筑施工的最基本前提是對巖土工程進行勘察，其勘察結果對建筑整體質量有著直接的影響。文章介紹了綜合勘察技術的應用背景和技術原理;探究了一些勘察技術的相關問題和綜合勘察技術的優越性;進一步運用實際案例分析了巖土工程勘察中綜合勘察技術應用的優越性，提高了綜合勘察技術的應用水平，為以后巖土工程勘察工作的有效開展奠定基礎。

關鍵詞 巖土工程;綜合勘察技術;橫波反射;高密度電阻率;多瞬態面波

引言

巖土勘察工程的前期工作會影響到后期建筑的質量，對建筑周圍和施工場地進行地貌等數據測算尤為重要。隨著我國城市化進程的發展，社會對建筑質量的要求也越來越高，建筑行業的發展勢頭越來越猛，想要保障建筑環境的安全，需要加強巖土工程勘察綜合技術的使用。巖土工程勘察綜合技術的使用可以減少施工風險，提高施工效率和質量[1]。

1綜合勘察技術

（1）綜合勘察技術的應用背景。綜合勘察技術發展的基礎依據是單一勘察技術，單一的勘察方法屬于傳統勘察，在實際運用中解決遇到的復雜問題比較困難。為了解決傳統勘察技術的不足，提高工程勘察的有效性和科學性，在傳統勘察技術的基礎上將單一勘察法綜合起來，有針對性性的運用到不同的環境中進行勘察，以達到預期效果。

（2）綜合勘察的技術原理。綜合勘察技術是在大地電場巖性檢測技術、高密度電阻率技術、多道瞬態面波技術和橫波反射技術等技術基礎上建立的，具有很多基本原理，而且對各種技術進行了綜合運用，每個單一的勘察法都具有各自的技術原理，促使每個技術發揮自身的最大效用。

（3）綜合勘察技術的優越性。綜合勘察技術具有許多優越性：①具有良好的靈活性，在實地勘察過程中，多項操作可以由一個專業人員單獨完成;②體積小、重量輕、易攜帶;③具有高度保護環境的作用，綜合勘察技術在實際操作過程中對周圍自然環境破壞很小[2]，而且在操作過程中不會產生噪音和廢棄物。

2巖土工程勘察中綜合勘察技術的應用

2.1 橫波反射勘察技術的應用

橫波反射勘察技術在巖土工程綜合勘察技術實際應用的時候發揮出了一定的勘察工作價值。橫波法地震勘探可分為轉換波法及水平偏振橫波反射法兩種。轉換波法無須特殊裝置，勘探深度較大，但縱波入射路徑與轉換后的垂直偏振橫波的反射路徑不對稱，數據處理比較困難。水平偏振橫波反射法的資料處理和解釋方法與縱波法相同，且比較簡單，得以廣泛采用。橫波法勘探一般即專指水平偏振橫波反射法勘探。橫波反射勘察技術主要是利用橫波傳播速度（橫波在不同介質中傳播速度不同的原理）開展相關的巖土工程勘察工作。如表1為不同類型巖石的波速。

橫波反射勘察技術可以根據地下介質存在的波阻抗差的原理（地下介質中有地震波不斷傳播時，會產生反射，如果遇到明顯的波阻抗差，信號會經地面進行記錄，從而通過計算和分析來判斷地層結構）。該方法的速度始終不變，也不受轉換波的影響，相對于縱波反射，具有很高的垂向分辨率，不同類型的巖石波速不同，如表1所示。

將橫波發射器放到實際地貌勘察的區域，根據質地不同反饋的波長和波頻也不相同，從而進行有規律的橫波發射，通過不同質地反饋的橫波進行有效收集并記錄相關數據。通過對記錄的數據進行相位、頻率、波長、振幅和速度等研究分析，來判斷地質結構[3]。

在進行勘察作業時，如果遇到凹陷的地域（地下河、地下涵洞等），需要處理好空氣傳播的距離與時間，否則會影響勘察數據的準確性。而橫波反射勘察技術具有良好的抗凹陷能力，橫波空間在凹陷地域進行勘察時，分辨率更加準確，可以保障巖土工程勘察的質量。

2.2 高密度電阻率勘察技術的應用

電阻功率勘察技術可以應用到更多的區域進行巖土勘察工作，因其技術具有優良性。該方法是進行淺部地質分析的重要方法，采用陣列電極布置和程控自動測量技術，通過對實測的視電阻資料進行電阻率反演，最終獲得所需檢測地點介質電性結構的勘察技術。該技術主要應用場景包括：金屬礦產、水文地質、工程地質、環境地質、探測斷層、考古、洞穴探測等地質研究。高密度電阻率勘察技術是傳統技術的發展，在傳統電法勘察技術的基礎上進行改良后的新技術。其計算出巖土地質具體結構的過程是：根據巖土地質地貌的介質差異性，按照不同物質的電阻率數值不同進行分析，通過檢測電阻率的變化，在勘查區施加電流，進而分析計算出巖土地質的具體結構[4]。將電極設在相同或不同鉆孔中實施測量（如圖1所示），即為跨孔高密度電法。

在實際應用中，為了提高工作效率可以應用高密度電阻率勘察，可以有效地改變地下自燃電流狀態，利用電極向地質下輸出相關檢測電流，對地質反饋的電流電阻率可以進行有效的收集。這一工作的前提是做好工作人員的安全防護工作。采取這種工作模式，可以準確計算出巖土地質的具體信息結構，可以自動化數據采集，進而提高工作效率和工作質量。

2.3 多瞬態面波勘察技術的應用

主流的勘察技術之一就是多瞬態面波技術，該技術可以提高勘察工作的效率與質量，可以對采集的數據進行快速處理。多瞬態面波勘察技術通過對不同數據進行分析，得出具體的地址結構信息。隨著多瞬態面波勘察技術應用逐漸成熟，已經被廣泛應用于探查覆蓋層厚度和地質分層勘察、基巖的垂直風化分帶勘察、淺埋隧道的巖土勘察、路基壓實度檢測、滑坡與邊坡勘察、堤壩隱患檢測等多種領域。

使波面在不同介質的表面不斷傳播是多瞬態面波勘察技術的工作原理，而且不同介質的傳播速度也不相同。多瞬態面波勘察巖土地質時，需要對巖土地質產生一個瞬間的外部沖擊載荷，載荷的能量會以震源的形式，對周邊巖石結構發出面波，巖土地質結構的脈沖載荷會在面波的影響下出現較大的波動，波動會產生數據流，而這些數據流就是計算模擬巖土地質結構的數據來源。想要提高勘察工作的準確性和可靠性，可以利用傳感器進行數據收集，還可以根據收集的面波數據進行波長和頻率的分析。圖2為多道瞬態面波法工作示意圖。

本次多瞬態面波勘察技術的應用選用垂直地震檢波器與Sws-6 surface wave meter，激發使用重錘法。根據檢測結果可以看出，速度層有西向東層逐漸變厚變大。根據孔鉆資料顯示，速度較高的層面主要是細中砂夾礫層和粉質黏土層;速度較低的層面是淤泥質土層、淤泥土夾砂層、表層雜填土和細中砂層。鉆孔資料基本與測線上速度層發生的變化相吻合，但是，本次探測的深度為40米，從探測深度上講，勘探重點在于持力層，所以該方法并不完全適用。

在應用多瞬態面波測量技術時，巖土的介質構造決定了勘察方案。在進行特殊巖石地質勘察時，如果方案選擇不夠準確會嚴重影響勘察的最終結構。對巖土進行具體勘察作業時，工作人員需要研究分析頻散曲線的函數變化規律，找出相關的數據信息，可以提高巖土勘察工作的安全性，為巖土勘察工作的質量提供保障，同時還可以提高勘察效率。

3綜合勘察技術實際應用案例

3.1 測區基本情況

本次探測的目的是想要查明測區內基巖構造及其變化特征，以及地址作用中的不良工程，為后續勘探孔的分布提供信息。

本次工程針對一小山丘的斜坡面三個臺階進行了綜合勘察，第一層是山頂，第二層比第一層低2.8m，第三層在山丘底部。外測區有一個深度3m左右的積水潭，測區最上層為建筑廢物，表層是黏土層、卵石層和風化殼，地層結構差異較大。

3.2 測區具體工作安排

根據實際情況，全面考察測區，合理制定本次綜合物探的內容。其中淺層地震測線7條，探地雷達測線15條，高密度電法測線9條。

3.3 綜合物探具體測試數據處理

（1）高密度電法數據處理

在實際勘察過程中，要有效地剔除各種原因導致的壞點并進行改正，同時在數據處理中也需要剔除壞點。

想要建立地形模型，需要在反演前加入數據，以保證反演結果更加接近地形實際情況。一般采用最小二乘反演法或者佐迪反演法來進行反演計算，其中應用比較廣泛的是最小二乘法，其快速高效，操作簡單[5]。

3.4 淺震反射波法數據處理

對數據進行初級處理，去除非正常道和壞道，形成新的有效炮文件序列。

面波和高頻隨機干擾波會影響野外測區，需要提高數據質量，降低影響因素的感染作用，就需要對數據進行濾波處理。

3.5 探地雷達數據處理

根據實際情況選擇天線頻率，實驗探測選取的組合天線為80兆赫。在數據處理上選擇拉單5.0進行里程歸一、偏移位、濾波等操作。

4結束語

巖土工程勘察就是對建筑周圍和施工場地進行地貌等數據測算，是建筑施工的前提。綜合勘察技術在具體的勘察過程中具有良好的優勢性，在操作中需要保障檢測結果的準確性合格科學性，需要工作人員根據實際情況選擇對應的檢測技術。要對各種檢測技術進行掌握，充分發揮綜合勘察技術的獨特優勢，并根據實際情況做有效的測量，保證各項檢測數據的準確性和有效性，為后期建筑提供更加準確的科學數據。

參考文獻

[1] 張和平.綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用[J].世界有色金屬，2018（5）：255-256.

[2] 張玉一.綜合勘察技術在巖土勘察中的有效應用[J].世界有色金屬，2019（23）：176-177.

[3] 楊亮，康星.勘察技術在巖土工程勘察中的應用[J].工程建設與設計，2020（2）：25-26.

[4] 余婷.綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用分析[J].西部資源，

2019（6）：117-118.

[5] 余春文.巖土工程勘察中綜合勘察技術的應用[J].工程技術研究，

2019（17）：95-96.