建材天水地质工程勘察院有限公司甘肃省天水市741000
摘要:作为工程准备期间的关键部分的岩土工程勘察,直接影响到工程走向,不仅能为工程设计、施工提供指导,还是制定安全防护措施的基础,而岩土工程勘察的进行有赖于各种勘察方式,尤其是综合勘察技术,其在岩土工程勘察领域有着显著的应用优势,可从本质上提高勘察质量,避免产生多解性等实际问题。
关键词:综合勘察技术;岩土工程勘察;应用
1综合勘察技术分析
1.1综合勘察的技术原理
综合勘察技术包括很多种基本原理,而且勘察方式不同,技术原理也不同。总之,综合勘察技术是建立在多种技术的基础上再进行综合应用的,以使这些技术可以最大限度地发挥作用。一般来说,每种技术原理都存在着或大或小的差异。
1.2重要性分析
岩土工程是土木工程涉及土工材料工程行为的分支。岩土工程在土木工程方面应用广泛,在军事、矿业、石油和其他工程学科也有应用,涉及到地表或地下施工。岩土工程采用土力学和岩石力学原理研究地下条件和材料,确定这些材料的相关物理、机械和化学性质,评估天然山坡和人造土壤沉积物的稳定性,评估现场条件造成的风险,设计土方工程和结构基础,并监测现场条件,土方工程和基础施工。典型的岩土工程项目开始于对项目需求的审查,以定义所需的材料属性。然后,对现有地区及其下方的土壤、岩石、断层分布和基岩性质进行现场调查,以确定其工程性质,包括如何与拟建施工进行相互作用。需要进行现场调查,以了解工程将在哪里进行。调查包括评估人类财产和环境、地震、山体滑坡、水坑、土壤液化、石流和岩石等自然灾害的风险。岩土工程师将确定并设计要建造的预期人造结构所需的基础类型、土方工程、路面分级。基础设计和构造适用于各种尺寸的结构,如高层建筑、桥梁、中大型商业建筑及土壤条件不允许基于代码设计的较小结构。岩土工程师和工程地质学家进行岩土工程勘察,并对地下条件引起的土方和结构危机进行修复。岩土工程勘察包括地面勘查和地下勘探。各种土壤采样器的存在以满足不同工程项目的需要。标准贯入试验(SPT)是用厚壁分割勺取样法收集扰动样品的最常用方法。活塞取样器,采用薄壁管,是最常用的收集较少干扰样品。更先进的方法,如冻结和地块采样器检测结果更精确,但成本也更高。液塑限试验、含水量的测量和粒度分析可能会干扰从厚壁取土器取出的样品。样品的扰动可以显著改变剪切强度、刚度、导水率和固结系数等性能。为了在实验室中测量这些特性,需进行高质量的取样。常用的测量强度和刚度试验包括三轴剪切和无侧限压缩试验。地面探测包括地质填图、地球物理方法和摄影测量。
2岩土工程勘察中综合勘察技术的应用
2.1数字化建模技术的应用
该技术的应用方法如下:①于待勘察区域内,选择具有代表性的点位,使之组成网格状的表面图。②采用数字化建模的方式,收集每一点位的数据信息,包括各点位的属性特征及几何形状等。③采用计算机系统对数据进行处理,使区域内的地质环境,以平面图的形式呈现,使勘察人员能够以图形为参考,了解施工区域的地质特点。除精确度高外,数字化建模技术的优势还体现在测量难度低等方面。勘察人员仅需输入代表点位的信息,即可获取整个区域内的地质勘察结果,效率极高。将其与其他技术联合应用到岩土工程勘察中,对勘察难度的降低,具有重要价值。
2.2大地电场岩性检测技术
大地电场岩性检测技术的检测方法是通过太阳风而形成的电磁波,根据电磁波进入地下的深度不同来显示电磁波的信息,再将测得的数据经过数据记录仪进行显示,通过仪器接收到的电磁波的频率、速度不同等,对地表下的储层、岩层性质进行测定,以此来完成对岩土工程的勘察。这种勘察技术有一定的优势,比如:测量仪轻巧、便携,在使用时几乎没有操作废弃物和多余的噪声,也不会对环境、生态系统产生不利的影响,也没有什么污染和损害,即使在野外,只要把仪器设备放置好,就可以任意进行检测,探测深度最高可达一万米,测量速度快,并且测量范围广泛、测量数值比较精确,误差较小,因为其检测仪器是通过电测的形式,即使在检测过程中,也能依据不同的情况进行及时调整、场源稳定,不像传统的勘察技术易受到其他条件影响,而大地电场岩性检测技术所使用的仪器只能接收到电磁波的信号。
2.3横波反射技术
横波发射技术的原理是根据面波特征及物理学基础。在不同种类的介质中,面波会有不同的传播速度产生,也就是说,如果有反射波发出,那就是岩土介质存在一定的差异性。因此,在实际的岩土工程勘察中,我们能够通过安装检测面波的仪器,来整理并收集接受到的反射波的振幅、速度和相位来进行计算,这种技术与下文将要提到的多瞬面波技术所依据的原理很类似,但是两者相比,横波反射技术的发射波更为明显,分辨率也较多瞬面波技术高,可操作性也更强。除此之外,横波反射技术还有很强的抗凹能力,其它波形的传播速度都没有横波的快,因此横波反射技术也可以增强勘察的精确度。
2.4多瞬态面波技术
多瞬态面波技术依据的原理是沿着介质表面传播的面波,在不同的介质中的存在着不同的性质,而且它还能向地表发射面波,在进行岩土工程的勘察时,以瞬态冲击力作为震源,并由于脉冲荷载而使地表出现一定范围的波动,其技术的应用可以高效处理所采集的信号。再将获得的数据进行绘制,制成曲线图,再通过曲线图上的变化规律来勘测岩土的性质和所勘察区域的地质条件。多瞬面波技术的优点是:通过物理学的基本性质来勘察岩土的性质,且能获得较为准确的勘察结果;通常多瞬面波技术还可以根据实际,以不同的情况来选择不同的方法进行勘察,使勘察结果更科学。
2.5物探
对于本工程此类长大隧道,通常使用普通的电法与震法,依据各项物理参数实际变化情况,掌握岩性和破碎带等不利于施工的问题。此外,对深孔进行地下物探,结合测井,能对各类力学和地质参数进行准确测定。该勘察方法具有高效、经济性好、适用性强、透视效果突出等优势,但是其实际应用容易受到限制,并且最终结果可以给出多种解释。基于此,若采用物探方法进行岩土勘察,需要联合使用钻孔勘探等方法对勘察结果进行客观验证,以免产生多解性。
2.6高密度电阻率技术
岩石的导电性能会因为岩石的样式不同而产生区别,所以就是可以根据这一特点作为依据来完成整个勘察的过程。在勘察的时候,先把一定的电流注入到岩石上,随着电流的传导遇到障碍物的时候就会反射回来,因为返回的时间不一样,就可以根据仪器所监控到的时间来判断岩石的位置,样式,以及地下的其它物质的位置等。之所以会利用这一技术,主要的原因如下:首先,这一技术的使用时,相关的仪器设备比较容易进行操作。因为由于仪器应用了电阻这一概念,所以只需要简单的放置就可以接收到所需要的信息,并不需要复杂的组装;其次,在勘测的过程中可能会有地质的变化,仪器在接收到以后就可以根据声波或者电波的变化来接收到这一变化的信息,根据这一变化调整勘察的方法;然后,这一技术所需要的成本比较低,并且可以勘察的范围也很广,这就可以大大的减少人力和物力;最后,利用这一技术可以很精确的将地下的岩石等的位置变化勘测出来,保证工程的顺利完成。
结语
岩土工程勘察涉及到结构学、力学、工程学等,具有较强的综合性。岩土工程勘察的质量直接决定着建筑工程的最终质量和安全性,为此须对勘察的各个细节进行有效把控。综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用可有效提升工程质量。
参考文献
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