巖土工程勘察主要技術探究

徐亞飛

摘 要：論文針對巖土工程勘察的工作內容的、主要層級進行細致分析，通過研究橫波反射法、多道瞬態面波法、GIS勘察系統、地震勘察技術、取樣勘探技術、巖層鉆探技術、GPS RTK測繪技術在巖土工程勘察中的具體應用，其目的在于提升巖土工程勘察數據的準確性，為工程施工計劃的擬定提供數據參考。

關鍵詞：巖土工程;橫波發射法;GIS勘察系統;地震勘察技術;多道瞬態面波法

1 巖土工程勘察相關內容論述

1.1 工作內容

在巖土工程勘察過程中，其主要的工作內容如下：1）進行區域地下水文數據的采集，其內容包括地下水所在位置、地下水波動情況、地下水水質情況等，結合分析結果提前消除潛在的水文隱患，從而確保巖土工程的順利推進。2）作業區域的地質構造情況，內容包括節理情況、地層厚度、地層組成等，對于一些復雜地質，如溶洞、節理發育、軟土地基，需要提前采取措施對其進行處理，使其可以達到施工標準要求，為后續工作的順利推進奠定基礎。3）區域氣象條件，內容主要是作業區所在地的氣候情況，如溫度變化情況、降雨量、雨季持續時間等，從而擬定合理的施工進度計劃，降低不可抗力因素帶來的影響。

1.2 主要層級

目前的巖土工程基本上可以分為五種巖石地層勘察：①極軟巖。這種巖層主要為硬塑、堅硬黏性土，密實粉土，含硬雜質≤25%，主要巖石類型為紅黏土、鹽漬土、殘積土、污染土。②軟巖。這種巖層主要為砂土、礫石、混合土、多年凍土，含硬雜質>25%的層填土。③較軟巖。這一土層巖土主要為卵（碎）石層，混凝土構建面層，其粒徑≤50mm、含量>50%。④較硬巖。這一巖土層主要為卵（碎石）層、漂（塊）石層，其粒徑≤10mm、含量>50%。⑤堅硬巖。這一巖土層主要為的卵（碎石）層、漂（塊）石層，粒徑大于 100mm，含量大于50%。

2 巖土工程勘察主要技術的具體應用

2.1 橫波反射法

該技術屬于物探技術中的一種，該技術主要用于一些巖土成分復雜度較大的作業區域，例如，在一些質地堅硬、碎石平均粒徑超過100mm的土層中，有著非常好的應用。在具體的應用中，其作用原理在于，利用橫波發射設備，在待測區域向地下釋放地震橫波，對于不同粒徑、不同成分、不同硬度的地層介質，在遇到地震橫波時，所反射的波長存在一些差異性，對于反射波長進行采集，反饋到儀器內進行成像，根據成像比對結果來確定區域地下介質的相關參數和厚度。比對建筑工程設計要求中的相應內容，評價其是否滿足直接建設的標準，如果不滿足建設要求，需要做好土層改造工作后再進行施工。

2.2 多道瞬態面波法

與橫波發射法相同，多道瞬態面波法也屬于常用的物探技術類。在技術中所使用到的面波也屬于地震波中的一種，主要的傳播范圍在地表。而且面波的傳播速度較慢（3.8km/s以下），屬于地震活動出現后，最晚被監測到的地震波類型。利用多道瞬態面波進行巖土工程勘察時，其作用原理是面波在不同介質中進行傳遞時，其表現出的傳播特征、顯示波形也存在著一些差異。借助地探雷達對于面波信息進行采集，而且在面波數據整理的過程中，也可以利用TPS勘察技術軟件對于面波的傳播途徑、波形變化情況等內容進行全面監測，從而全面掌握地層結構的基本形態，明確作業區域的基本情況，從而為施工計劃的調整提供數據參考，起到優化施工環境的作用。

2.3GIS勘察系統

地理信息系統作為綜合性勘測系統，包含了多種技術類型，如TPS 勘察技術軟件、數字處理技術、探地雷達技術等。在技術具體的應用過程中，其作用原理是完成區域數據采集之后，對于采集到的數據信息進行及時性分析，如果發現錯誤的勘測數據，會及時反饋到作業現場，對于該點數據進行重測。隨后利用數字化技術對于勘測數據進行數字化處理，從而有效提升數據信息處理結果的有效性。現階段，GIS勘察系統因具備勘察速度快、準確性高、智能化水平高等應用優勢，目前已經在許多勘探領域中得到了應用。另外，進行數字化處理的地理信息，還可以直接生成三維立體模型，相比于二維數據，三維模型更具直觀性，可以幫助勘察人員更加準確地了解作業區域地質情況，以便于勘察錯誤糾正和細勘計劃的調整。

2.4 地震勘察技術

從本質情況上來，地震勘察技術和多道瞬態面波法、橫波發射法都是利用地震波在不同介質中的傳播特征、傳遞波形的差異性來確定區域地層情況的勘探手段。地震勘察技術在應用中，主要借助的縱波，即勘探垂直方向上的地層介質厚度、組成等參數。其操作流程可以的參考2.1和2.2中的相關內容。該技術在實際應用中，具備了較高的分辨率、較強的抗干擾能力、較快的勘測速度，適用于一些較大規模的巖土工程勘察。

2.5 取樣勘探技術

相比上述提及到物探技術類型，取樣勘探技術的出現時間相對較早，目前也已經形成了比較完善地勘探體系。以坑探技術為例，該技術屬于直接進行地質情況勘察的技術手段，在具體應用階段，需要在基坑內合理分布勘測點，使其可以形成完善的勘測網，隨后在擬定好的勘測點位置進行勘測數據的采集，將采集到的樣本數據進行綜合分析。在此過程中，會使用到一些實驗儀器，同時也會借助數字化技術對其進行處理，從而得到準確的勘測結果，為施工計劃的調整提供可靠的參考數據。在基坑深度不斷增加的背景下，應用該技術進行數據采集時所投入的施工成本也在提升，而且所需要投入的時間成本也較多，目前已經逐漸退出了大型巖土工程勘察，在一些小型工程依舊具備良好地應用效果[1]。

2.6 巖層鉆探技術

在深層巖土地質情況勘察的過程中，也會使用到巖層鉆探技術，該技術在實際應用中，其作用原理在于在勘測區域架設鉆機設備，在擬定好的勘測點位置向下鉆進，對于土層結構的采樣，其鉆孔直徑在100mm到110mm之間;對于巖層結構的采樣，其鉆孔直徑在90mm到100mm之間[2]。控制好采樣深度，將采集的土樣、巖樣進行編號后，直接送到實驗室進行理化性質的確定，內容包括強度、粒度、厚度、松散度、含水量等，根據得到的勘察數據，將作業區域劃分為直接作業區域、處理區域、換填區域等，明確不同作業區域在勘察過程中的注意事項，從而提升巖土工程施工過程的有序性。

2.7 GPS RTK測繪技術

除了上述提及到的一些巖土勘察技術外，GPS RTK測繪技術在工程勘測中也有著良好地應用。該技術主要用于巖土工程地表參數信息的勘測，如地形地貌、周圍水文情況分布等。其作用原理是將地表勘測終端和GPS定位系統關聯在儀器，利用GPS定位系統來快速完成區域地形勘測。需要注意的是，在技術應用階段，需要做好控制網的布設工作，明確勘測區域的分界線位置，避免漏測、重復情況的出現。另外，在勘測過程中，也需要做好誤差控制工作，如平面數據、角度數據、高程數據的限差均需要控制在合理范圍內，從而提升勘測結果的合理性和有效性[3]。

3 結語

綜上所述，巖土工程勘察作為巖土工程施工前非常重要的應用環節，其勘察質量直接影響到后續施工活動的順利推進。在具體的勘察過程中，需要根據踏勘階段的反饋數據，篩選合適的勘察技術，從而提升勘測結果的準確性，降低后期施工變更問題的發生幾率。

參考文獻：

[1]向佐偉.某基坑工程巖土工程勘察技術探討[J].資源信息與工程，2019，34（04）：77-78.

[2]楊軍，曾凡生，王明德.漓江階地上巖土工程勘察中主要的技術分析[J].資源信息與工程，2018，33（01）：122-124.

[3]姚定生，孟文.關于深基坑的支護設計與巖土勘察技術探討[J].科技與創新，2016（21）：152.