孫志剛
(貴州省建筑設計研究院有限責任公司,貴州貴陽 550081)
巖土工程勘察具有復雜性與全面性,應兼顧性質各異的地質環境,考慮勘察安全性和數據準確性的要求,同時采用多種勘察技術,深度整合勘察數據信息,用于反映巖土的真實特性,推動工程的發展。
巖體工程的建設環境復雜,在工程初期合理應用綜合勘查技術具有顯著的現實意義,原因在于該勘察方式操作性良好,所得結果真實可靠,能夠給工程施工方案的制定及實施提供依據。配套的勘察設備具有輕便的特征,可根據需求及時轉移,部分場景下可由單人完成勘察,從而減少資源投入,提高經濟效益。綜合勘察技術帶來的擾動性較小,對周邊自然環境的破壞程度甚微,設備運行期間的噪音污染小、雜物排放量少,滿足環保效益的要求。綜合勘察技術得以有效應用的關鍵前提在于對現場作出合理的規劃,有序完成各部門的勘察工作,確定其地質地貌。因此,需做好地質地貌的勘察工作,根據各地界的地質特點制定相匹配的綜合勘察技術方案,集多重應用優勢于一體,提高勘察結果的可靠性。

圖1 巖土勘察
此項技術利用的是橫坡在各類介質中傳播速度各異的特性,由此展開勘察工作。橫波發射器為關鍵裝置,將其置于待勘察的區域,按特定的規律發射橫波,期間及時采集橫波在各介質條件下的波長和波頻數據,經數據對比與分析后,可判斷各數據對應區域的地質結構。

圖2 橫波反射勘察
此項技術在巖土工程勘察領域具有舉足輕重的地位,是巖土工程勘察的關鍵技術支撐。相比于常規電法勘察技術而言,此處所提的高密度電阻率勘察技術融入更為先進的理念,在傳統技術的基礎上作出改進,作為升級形式,其技術應用水平得以提高,可根據各巖土地質的介質電性各異的特點,在勘察區域施加電流,期間加強監測,及時掌握電阻率在各階段的實際情況,獲取并記錄數據,在此基礎上經計算后確定該巖土地質的結構特點。以待勘察區域的現有狀況為立足點,組織電場構建工作,依據電能的傳遞特性探討地質特點。經持續的勘察后,可呈現出傳導電流的變化規律和電場分布特性,再進一步判斷地下巖石的結構特點。出于提高高密度電阻率勘察技術應用效率的目的,可利用電極向下傳輸電流,此舉的顯著作用在于可改變地下自然電流的狀態,高效獲取地質反饋的電流電阻率,減少外界因素的干擾,保證勘察結果的可靠性。

圖3 高密度電阻率勘察
此項技術的應用優勢在于數據可靠、分析效率較高,根據面波在各類介質巖石中的傳輸速度各異的特點,可以收集具體信息,從而對巖土結構特性作出較準確的判斷。數據的收集工作可借助傳感器而完成,其具有自動化、精度高的特點,在獲取面波數據后,從中提取富有價值的信息(頻率、波長),按特定機制處理,從而判斷巖土地質特性。為有效完成勘察工作,需要在前期制定與現場情況相符的勘察方案,具體應考慮巖土介質的構造,要求所得的勘察方案與該構造具有相適性,否則容易給勘察工作提供錯誤的方向,導致最終取得的數據和實際情況存在較大誤差,而根據經驗,此問題在特殊巖土地質環境中更為明顯,因此需得到充分的關注。在某大橋的海底沉管建設工作中,則圍繞沉管安裝區域組織勘察工作,旨在明確施工場地內的地質地貌特性,以便制定切實可行的勘察技術方案,明確交代操作流程、技術應用要點及注意事項等,從而有效完成勘察工作。以某巖土勘察工作為例,其采用的是大地電場巖性檢測方法,為發揮出其應用優勢,應按照流程將工作有序落實到位,具體如圖4 所示。

圖4 大地電場巖性檢測流程
某巖土工程的巖土建設面積為4521m2,現場地質條件復雜,加之生態環境的干擾,對巖土工程的建設水平提出較高的要求。鑒于此,正式施工前根據已掌握的現場情況選擇勘察技術,協調好各項技術的關系,構成完整的綜合勘察技術方案,以便有序組織勘察工作,根據勘察數據確定現場地質情況,為后續工作的開展提供參考。現場環境錯綜復雜,勘察工作的安全性應得到保障,宜采取多種勘察技術相結合的方式。根據勘察需求,配套面波檢測設備、橫波檢測設備等,提高檢測效率,保證檢測數據的精度。從實際效果來看,應用橫波反射勘察技術后,可以根據所得數據確定鵝卵石地質結構的特點,其他勘察數據也具有較高的參考價值,相關工程人員能夠在此基礎上對巖土工程的地質狀況作出綜合判斷,進而組織設計與施工作業。
前述所提的三種巖土工程勘察技術應用優勢各異,同時也存在局限之處,在實際勘察工作中需遵循因地制宜的原則,要求采取的勘察技術能夠與現場條件相適應。橫波反勘察技術的特性在于所得數據的準確性較高,能夠有效反映現場真實的地質情況,但其在高密度電阻率的檢測中則普遍存在較大的誤差;多瞬態面波勘察技術被應用后,各組數據的一致性不足。根據此特點,在正式勘察前需要科學評估待勘察區域的地質地貌,選擇合適的勘察技術,制定集多重技術于一體的綜合勘察技術方案,通過技術優勢互補的方式提高勘察水平,以保證勘察工作的質量,提高勘察效率。此外,各項勘察技術的應用方法各異,因此勘察人員需要根據規范將勘察工作落實到位,避免操作標準混用的情況。
綜上所述,勘察工作對于巖土工程的順利開展而言具有推動性作用,通過多重勘察技術的綜合應用,可達到優勢互補的效果,在確保勘察結果具有可靠性的同時還可顯著提高勘察工作效率。根據本文分析,各類勘察技術的應用特點存在差異,因此勘察工作中應避免盲目采用技術的情況,需根據待勘察區域的現有狀況組合相關技術,制定完整的綜合勘察技術方案,從而高效完成勘察工作。