浅谈岩土工程勘察技术的发展趋势
来源:用户上传
作者:
摘 要：目前我国的岩土工程勘察技术较多，且众多勘察方法、技术发展的成熟程度不尽相同，本文通过对目前应用较多的几种勘察技术做简要分析，并预测了岩土工程勘察技术的发展方向。
关键词： 岩土工程； 发展趋势
岩土工程勘察是工程建筑中的一个重要步骤，是工程设计的先决条件。经过近几十年的快速发展，我国岩土工程勘察技术在探索中不断进步，无论从勘查手段、勘探设备、勘察技术的数字化还是技术人员知识的广度和深度等方面都取得了长足发展，但是，随着现代复杂性科学逐步应用于岩土工程领域，众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建，各种公共建筑物的建筑风格迥异，给岩土勘察工作带来诸多新的挑战，以原有传统的勘察技术来指导岩土工程进一步发展逐步显露出局限性。目前我国在岩土工程勘察领域中对新技术和新方法的开发能力相对较弱，技术标准、技术方法和技术成果均未与国际接轨，要想在当今建筑市场竞争日趋激烈的状况下，保证岩土工程施工又好又快地完成，就要求我们要融合国内市场与国际技术，完善已有技术并不断探寻新的方法，形成自己的特色和优势，使岩土工程业务逐步走向世界。岩土工程勘察对于工程施工是十分必要的，它是了解场地地层结构、岩土性质、不良地质现象及地下水的埋深、水位等情况的最直接最有效的手段：一种科学、合理的勘察技术的选用则会使勘查工作更加得心应手，当地质和岩土工程条件复杂时，进行工程地质测绘和勘探测试工作就更加需要一项先进的勘察技术，这样才能最有效地查明不良地质现象的成因、类型、发育程度、分布范围、发展趋势、危害程度，并提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方法建议。下面就目前在岩土工程勘察工作中应用较广泛的技术做简要概述。并讨论其未来的发展。
1工程物探技术
岩土工程物探是岩土工程的一个重要组成部分，是岩土工程勘探和岩土工程监测、检测的重要手段。工程物探技术的使用，受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。中国岩土工程物探技术是在工程物理勘探的基础上发展起来的，早期主要引用传统的物探方法，如地面直流电法、电测井法，方法单一，多解性强，误差很大，效果不理想。经过多年的发展，岩土工程物探技术已经从定性分析逐渐发展到半定量分析及定量分析，许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数，直接应用于岩土工程设计、施工，能有效地解决传统勘探手段无法解决的诸多岩土工程问题，如钻探手段以点带面划分地质界面方法经常发生漏判、划分不准确、地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。
1．1地震波层析成像(CT)技术
CT技术是近年来发展起来的一种重要地球物理方法，它是利用来自不同方向的地震波(通常是人工激发的地震波)的走势来探测对象内部结构的成像技术。在不同的地质条件下采用恰当的激发和接收点的排列接收地震波，利用波动走势反映地质体各个单元的弹性波速，从而得到被探测地质体的波速分布图像。
1．2隧道地震勘探(TSP)方法
TSP测量系统是一个优化的、由硬件和软件组成的测量系统，采用深度偏移成像方法，具有探测距离远、分辨率高、抗干扰能力强、影响施工少的特点，它利用高灵敏度的震检波接收器，广泛收集由布置在隧道侧壁上多个地震激发点产生的地震波，通过分析反射界面所在的位置，经数据处理和解译，结合具体的地质情况，探测影响施工的断层、岩石破碎带。目前世界上主要运用TSP202和TSP203系统，我国都有引进，并且发展和应用势头良好。TSP做为一种新型的工程地球物理探测方法，在解释精度和预报的准确性方面有着相当的优势。具有很好的应用前景。
1．3探地雷达
探地雷达是利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法，它是一种通过利用地下介质的不连续性来探测地下目标的有效工具，具有无破坏性、高纵向分辨率、野外操作方便、工作效率高的特点，已成为浅层探测最为有效的手段，是其它传统地球物理方法所无法比拟的。
1．4工程物探技术的发展趋势
任何的技术都有其局限性和适用性，要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题， 必须采用多种勘察手段联合使用，互相补充的方法。运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合，无疑在激烈的勘察市场竞争中是一致胜的法宝。开发更加适应工程需要的物探技术、探索物探技术的新技术、新方法、新领域，并与岩土工程测试密切结合，才能持久显现它的生命力。
2地理信息系统
地理信息系统(Geographical Information System，GIS)是一套集数据库、制图、空间分析功能为一体的勘察系统，它通过比对已有项目的数据分析当前项目，可以印证当前项目的各项数据的合理，也可以甄别出当前项目中出现的偏离较大的错误数据，可以综合分析前期工作中的分层判定上出现的疏漏或者错误分层。它实现了对工程地质资料的输入、存储以及对数据进行可视化综合动态查询、检索等基本功能，增强了地理信息系统专业适用性，它的出现为地质领域繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了快速、方便、准确的手段，目前已广泛应用于以地理坐标为基础的空间数据处理中。
上世纪国内对于GIS的应用除煤矿地质灾害中应用相对较多，其他方面涉及较少，对于环境岩土工程的前沿课题几乎空白。随着近年来我国在计算机领域的飞速发展，GIS软件的成熟和商用化程度的提高，GIS应用技术也取得了突破性进展。国内市场上如MAP／GIS，GEC AR和CITYSI―AR等软件发展已比较成熟，在指导岩土工程勘察工作中已经发挥了重要作用。运用GIS 技术来管理岩土工程勘察信息有其可行性和必然性，充分利用GIS系统中庞大的综合信息，必将产生重大的社会效益和显著的经济效益，为实现地理信息共享等做出贡献。
3岩土工程勘察技术的发展趋势
岩土工程勘察技术全面走向数字化是未来勘察工作的发展趋势，数字化勘察技术是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息有机地集成起来，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化数字技术转变，做到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，’逐步形成智能化的工程勘察设计体系。数字化勘测技术能够更直观、更清晰、更明确地反应问题之所在。
3 1岩土工程勘察技术向数字化发展的必然性
传统的岩土工程勘察技术勘察测试得到的浩瀚的地质和岩土信息，需用数理统计、模糊数学等不确定性理论进行数据处理，分析计算的数学模型不够成熟，计算参数的不确定性非常突出，初始条件和边界条件常常并不确切，在进行理论分析和数学力学计算时往往需要岩土工程师根据经验判断和修正，不能离开人的干预和决策：传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求：此外，由于岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息。以上种种制约导致了岩土工程勘察技术向数字化发展的必然性。
3 2岩土工程勘察技术向数字化发展的意义
岩土工程勘察技术向数字化发展有着重要的现实意义。随着现代信息技术的发展，未来岩土工程勘察的发展趋势就是将岩土工程勘察与勘察技术的数字化相结合，利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力，解决传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性。对岩土工程勘察方法实旅改进，逐步过渡到数字化勘察技术，并推广使其广泛应用，这是勘察工程发展的必然趋势。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-600614.htm
