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勘察技术在岩土工程勘察中的应用

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  摘    要:在岩土工程建设之前要进行科学合理的地质勘察工作,根据地质勘察的结果,可以针对性的制定施工方案与施工计划,保证岩土工程建设的质量和效率。现阶段,实际应用的勘察技术有很多种,比如遥感技术、工程物探技术等等,但是由于岩土工程勘察的复杂性,在实际的勘察工作中,常常联合使用多种勘察技术,这种勘察技术也被称为综合勘察技术。常见的综合勘察技术有大地电场岩性探测技术、多瞬态面波技术、横波反射技术和高密度电阻率技术等,针对不同的地质情况、环境因素以及工程特点,使用的勘察技术也不同。本文选择几种综合勘察技术进行介绍,并提出一些岩土工程的勘察建议,以保证岩土工程的建设质量。
  关键词:岩土工程;勘察技术;应用
  1  引言
  随着我国经济的高速发展,岩土工程建设项目越来越多。在岩土工程的设计阶段,地质勘察非常重要,它是岩土工程建设和施工的基础。提高岩土工程地质勘察的质量,有助于提高施工效率与施工质量,促进岩土工程的建设。现阶段,投入应用的勘察技术非常多,应用的环境与要求也有所不同,因此要根据实际情况进行选择,以保证地质勘察结果的准确性。
  2  勘察技术在岩土工程勘察中应用的意义
  岩土工程的勘察工作非常复杂,需要较为专业的能力,而且由于地质条件的不断变化与发展,岩土勘察工作也有一定的变化性。勘察技术的应用对于岩土工程勘察意义重大。随着科技的发展,现代勘察技术与勘察设备也不断丰富,比如遥感技术、工程物探技术等。由于岩土工程本身的复杂性与地质环境变化性的特点,在实际的勘察工作中常常联合使用多种勘察技术,也被称为综合勘察技术,目前常见的综合勘察技术有大地电场岩性探测技术、多瞬面波技术、横波反射技术和高密度电阻率技术等。综合勘察技术的应用可以有效提升岩土工程的勘察效率,缩短勘察周期,提高岩土工程勘察的准确性与全面性。
  3  勘察技术在岩土工程勘察中的应用
  3.1  遥感技术与工程物探技术
  (1)遥感技术:应用电磁波理论,使用各种传感仪器发射并收集信息,实现对地形地貌的识别记录就是遥感技术。遥感技术应用在岩土工程中,对勘察质量,和勘察覆盖面都有很大帮助。遥感技术有:航天遥感、航空遥感和地面遥感等三种方式。它具有立体感强、信息丰富、视域广阔、获取资料快速和卫星影像成周期性重现等特点,广泛应用于岩土工程的地质勘察工作中。遥感技术在岩土工程勘察中主要有以下应用方向:遥感技术在区域地质稳定性的应用:遥感技术可以收集大量的基础地质信息,综合分析这些信息可以对整体地质条件实行综合控制。通过遥感技术分析地质形态的发育,可以保障岩土工程的整体性能。遥感技术在地质灾害隐患调查的应用:遥感技术可以进行大范围的地质勘察工作,对岩土工程地质灾害隐患拍摄航卫片或彩红外片成像,结合野外现场观察,可以对大型塌滑体的数量、分布以及稳定状态进行分析。
  (2)工程物探技术:工程物探技术是以观测仪器为载体,以岩土工程真实地理区域为勘察对象,收集数据,并应用地质学理论知识处理和解释的一种技术方法。工程物探技术可以对岩土工程项目地下的地质构造和属性进行判定。在岩土工程项目建设的实际应用过程中,工程物探技术的数据采集高度精确和对环境的适应性强。它主要包含有两种技术:钻孔彩色电视系统技术以及地球物理层析成像技术。
  3.2  综合勘察技术
  (1)多瞬态面波技术:该技术的原理是利用面波在不同岩土介质表面传播速度的不同进行勘察的一种技术。其主要是以瞬态冲击力为震源,地面受到震源冲击的影响会产生一定的波动,该波动会以面波的形式向周围传播。通过布置在不同地点的传感器,对面波的传播数据进行收集,收集完成后依照相关的模型进行分析处理,来实现勘察工作。勘察结果的分析依据主要是频散模型,这是因为不同的岩土介质,其结构、地质条件、环境、厚实度与紧密度都不同,面波的传播速度也不同,因此频散曲线的变化也不同。通过收集到的数据与模型进行对比,可以准确的分析岩土工程的地质情况,达到勘察的目的。
  (2)高密度电阻率技术:该技术是利用了岩土介质传播的差异性,与多瞬态面波技术不同的时,高密度电阻率技术主要利用的是不同介质电阻的不同,其电流的传播能力也不同,主要是通过布置直流电的方式测量岩土介质中电流的变化,然后可以计算出岩土的电阻率。不同的电阻率也代表了不同的岩土介质。高密度电阻率技术的勘察效率高,勘察准确性强,通过电极的合理布置,可以实现较大范围内的勘察工作,且自动化程度较高。
  (3)横波反射技术:该技术主要利用的是地震波在不同岩土介质中传播速度的区别,地震波分为横波与纵波,该技术测量的是横波速度。不同的岩土介质,其横波传播速度与反射率都不同,通过测量反射波的振幅、相位等数据,可以判断出岩土的性质和结构。此外,还有纵波反射技术,但横波反射技术的优势更大,相比于纵波,横波的传播速度较低,垂直分辨率较高,因此更容易检测。
  (4)大地电场岩性探测技术:该技术主要是通过电磁波实现勘察工作,电磁波是借助太阳风形成的。通过将电磁波由地面向地下传导,岩土层中不同的介质对于电磁波的反射率也不同,测量电磁波的反射率可以对岩土层的结构与介质进行判断。该技术对于岩层土壤的性质、地下水位的情况等都有较好的勘察效果。尤其是对于地层深处的勘察较为有效。其最大的优点是设备较小,便于携带和使用,而且操作简单,可以独立完成。很多勘察方法都要用到大型的探测设备,运输搬运非常不便,尤其岩土工程勘察工作常常在人迹罕至、交通不便的野外进行,大地电场岩性探测技术在设备体积上优势明显,此外,该技术的准确性较高,探测速度快,探测深度深,而且不会对环境和生态造成破坏。很多勘察工作都需要进行挖掘工作,如果操作不当很容易对环境或者地下水造成破坏,而该技术无需挖掘,因此不仅工作强度大大降低,而且不会对环境造成影响。
  4  提高岩土工程勘察质量的建议
  (1)合理安排勘察周期:丰富的基础资料是岩土工程的勘察质量的保证,基础资料的收集需要一定的周期。因此,岩土工程勘察要根据工程规模和实际情况制定合理的基本勘察周期,在岩土工程立项时要先理性规划时间问题,避免盲目压缩勘察周期,要按计划安排岩土工程的勘察进度。
  (2)提高勘察队伍素质:勘察队伍中工作人员的责任心和职业素质是影响勘察质量的重要因素。加强勘察队伍人员的责任心、职业道德、专业技能等能力和素质培训工作,对于新技术、新知识和新理念要及时组织学习,更新队伍整体的知识结构。此外,由于岩土工程勘察工作主要在野外进行,因此要改善勘察队伍的工作生活条件,提高工作人员的积极性。
  (3)完善制度:制度是执行的基础,应该完善岩土工程的勘察的规程规范、质量监督等制度,制度的完善与规范有利于提高岩土工程勘察的质量。完善制度后,还要严格进行执行,保证制度的落实。
  5  结束语
  我国的地域广阔,不同地域的地质环境各不相同,而不同岩土工程对于地质条件的要求也不同。在巖土工程的设计之前,要应用合适的勘察技术对项目所在地进行全方位的地质勘察工作,并保证勘察质量,进而促进岩土工程顺利进行。
  参考文献:
  [1] 曾文,刘骞.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].南方农机,2017(14):117~129.
  [2] 张荣才.岩土工程勘察中存在的主要问题及其优化措施[J].工程技术研究,2017(2):160~161.
  作者简介:
  刘文斌(1989—)男,山西介休人,硕士,主要从事岩土工程勘察﹑设计等工作。
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