劉禮峰
(中化地質礦山總局浙江地質勘查院,浙江 杭州 310000)
綜合勘察技術,是一種綜合性的勘察技術,主要包含數字化勘察技術、大地電場巖性檢測技術、原地測試與室內試驗技術、多瞬態面波勘察技術、高密度電阻率技術等幾種。與傳統的巖土工程勘察技術相比,這種勘察技術的適用性更強、應用范圍更廣,在保證巖土工程勘察準確性與真實性方面更有優勢。但是,要想將其更好的應用到巖土工程勘察工作中,還需要對勘察現場的巖土類型進行分析,并根據實際情況選擇最合適的勘察技術。
一般情況下,巖土工程勘察工作的開展具有較強的不可預見性與專業性。要想高質量的開展巖土工程勘察工作,具有一定的難度。
所以,為了保證巖土工程勘察的工作質量,建筑設計研究院會成立一支特別工作小組,專門負責礫石層分布情況的全面調查。并且鉆孔點之間的距離,經常設置在20m~30m之間。鉆孔作業的開展,可以將地質條件下勘探地點的地層結構進行客觀的反映。單純對場地的地質變化進行探看,人為推理的成分較重,地層變化帶來的信號變化很難被捕捉到。而借助綜合勘察技術,對碎礫石的變化規律進行分析,對地層水平波動變化的位置進行分析,并將所有碎礫石的形成信息進行有效的收集,就可以提升巖土工程勘察工作的準確度,提升點線面勘察的立體性。
巖土工程勘察是一項同時兼具專業性與復雜性的工作,對于勘察人員的技術水平要求比較苛刻。在傳統的巖土工程勘察工作當中,受到勘察設備和勘察人員技術水平的限制,很多勘察技術的優勢很難得到充分的發揮。而綜合勘察技術的應用,則可以對現場的巖土進行全方位的勘察與檢測,并獲取真實、客觀、準確的勘察數據[1]。這些勘察數據就可以將巖土工程的真實地質情況進行有效的反映,為后續的施工建設打好基礎。在我國社會經濟的不斷發展形勢下,我國的綜合勘察技術水平也明顯提高,并且在各類工程施工建設中的應用也越來越廣泛,如圖1和圖2所示。只有不斷的加強綜合勘察技術的研究與分析,才能夠采取相應的策略將綜合勘察技術的優勢充分發揮出來,為我國工程建設的順利進行提供保證。
在我國信息化技術水平不斷提高的形勢下,數字化建模與地形建模技術的應用也越來越廣泛。將數字化勘察技術應用到巖土工程勘察中,不僅可以充分的反映出目標區域的水文條件和地質條件,還可以保證地形地貌信息表達的準確性與清晰性。
針對數字化勘察技術的應用,需要注意以下幾方面。首先,技術人員要對巖土工程勘察的標準與規范進行分析,并在此基礎上做好同性質點的匯總與整理工作,使之形成一個網狀表面圖。對這一網狀表面涂進行分析和研究,就可以對目標區域的各類屬性參數進行有效的獲取。其次,在應用數字化建模技術的時候,技術人員需要通過各種渠道進行大量有效數據信息的收集、整理與分析。只有這樣,才能夠將目標區域的地質構造準確的反映出來。最后,在應用地形建模技術的時候,技術人員需要參照OEM數據信息,并在遙感影像技術的輔助下,形成立體地形圖像[2]。
在巖土工程勘察工作中,大地電場巖性檢測技術的應用原理是,借助太陽風形成電磁波,然后再將電磁波作為激發場源。
在這一激發場源中,只需要利用相應的探測儀器設備,收集地表內部不同深度所反饋出的電磁波信息,例如電磁波幅度、電磁波速度以及地表以下電阻率變化情況等,并進行如實記錄。就可以有效掌握地表以下地層巖性的特點,完成相應的巖土工程勘察任務。
與其他技術相比,大地電場巖性檢測技術的應用主要表現出了以下兩方面的優勢。首先,大地電場巖性檢測技術的應用需要使用到CYT-VI探測儀器設備。這種儀器設備的體積較小、體重較輕,攜帶非常方便。勘察人員只需要攜帶這種儀器設備,就可以通過單人操作完成測量工作,從而既可以高質量的完成勘察任務,不會對周邊環境產生嚴重的影響,還可以有效降低人力成本的投入。另外,這種儀器設備在野外環境的勘察工作中的應用較為廣泛,即可以提高勘察人員的勘察效率,還可以對地表深處的延性條件、礦體含量以及含水層等信息進行有效的勘察,并保證勘察結果的準確性、真實性與全面性。其次,大地電場巖性檢測技術的應用可以對勘察數據的誤差進行嚴格的控制。例如,利用垂直處理方式,合理調整巖土工程的實際構成情況和坐標點位,所獲得的垂直測量間距越小,勘測數值誤差也就越小。
在巖土工程勘察中,原地測試與室內試驗技術的應用,需要注意以下幾方面。首先,技術人員要進一步明確巖土工程的各項指標和參數,之后再選擇相應的勘察技術,提升勘察數據的準確性與可參考性[3]。對此,技術人員需要使用專業的測試技術獲取地下巖層結構指標、巖層固結變化參數、地質滲透性參數等信息,確保可以為后續的綜合勘察操作提供指導。其次,雖然原位測試類技術的應用具有較強的實操性,不需要花費較長的時間就可以獲得預期的勘察效果,但是整個勘察過程卻需要消耗大量的資金成本。所以,這種勘察技術并不適用于經濟條件欠發達的地區。另外,如果勘察現場的應力路徑管控難度較大,那么在應用這項技術的時候,還需要將原地測試技術與室內試驗技術結合起來,增強技術人員操作的實踐性與高效性。
在巖土工程勘察中,多瞬態面波勘察技術的應用原理是,不同介質表面的波面傳播有著不同的傳播速度。利用多瞬態面波進行沿途地質條件的勘察,需要對巖土地質產生一個瞬間外部沖擊力,而這一沖擊力就會以震源的形式表現出來,并將面波發送至周邊的巖石結構中。此時,受到面波的影響,巖土地質結構的脈沖力就會產生波動,并形成數據流。這些數據流就可以應用到巖土地質結構的模擬計算中。
針對多瞬態面波勘察技術的應用,需要注意以下幾方面。首先,技術人員可以利用傳感器進行相關數據信息的收集,然后根據面波數據進行波長與頻率的分析。這樣一來,就可以提升巖土工程勘察的可靠性與準確性。其次,巖土介質對于巖土工程勘察方案的選擇有著決定性影響。針對特殊巖石地質的勘察,如果不能選擇準確性較高的勘察方案,整個勘察結果的準確性都無法得到有效的保證。所以,技術人員在應用多瞬態面波勘察技術的時候,一定要對巖土介質進行準確、全面的分析。最后,在實際的巖土工程勘察工作中,技術人員還需要對頻散曲線函數變化規律進行研究,并以此為基礎進行數據信息的確定,提升巖土工程勘察的安全性。
在巖土工程勘察中,高密度電阻率技術是一種在傳統電法勘測技術上發展而來的一種巖土工程勘察技術,其勘察效率更高、勘測精度更準[4]。高密度電阻率技術的應用原理是,不同的勘測區域有著不同的地質條件,技術人員將一定的電場條件施加到不同的勘察點位上,再對地下結構中傳到出來的電流變化情況和電阻率變化規律進行勘測,就可以將勘測區域范圍內的結構狀態和巖土的具體性質進行準確的判斷。
高密度電阻率技術的應用優勢主要體現在以下幾方面。首先,可以一次性完成電極的設置,進而避免出現傳統電法勘測技術中電極互相干擾的問題,確保巖土條件的相關數據可以被快速探測出來,并保證相關數據的準確度。其次,在確認勘測點位巖土條件特點方面,可以采用多種不同的排列和掃描方法。這樣,可以為數據信息收集的準確度與收集效率提供保證。最后,這種勘察技術在野外環境中,可以進行相關數據信息的自動化收集,并保證信息數據的收集效率與處理效率,提升了數據信息的利用效率。
綜上所述,在社會經濟不斷發展,科學技術水平不斷提高的形勢下,傳統的巖土工程勘察技術已經表現出了明顯的滯后性。而綜合勘察技術的應用,則可以有效提高巖土工程勘察的工作效率與工作質量。
對此,我們要結合巖土工程勘察現場的實際情況,科學選擇勘察技術,并采取相應的應用策略,將勘察技術的應用優勢充分發揮出來。