張連存
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,對鐵路地質(zhì)綜合勘察應(yīng)用的技術(shù)提出更高的要求。尤其現(xiàn)階段所出現(xiàn)的地質(zhì)調(diào)查測繪、遙感技術(shù)、物探技術(shù)、原位測試以及鉆探技術(shù)等都可應(yīng)用于地質(zhì)綜合勘探過程中,以物探技術(shù)為典型代表,其應(yīng)用的優(yōu)勢在于對地質(zhì)深度的勘探比較隨意,適用于大面積勘測,而且具有明顯的三維勘探特征。本文主要對鐵路工程中物探技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)以及物探在鐵路地質(zhì)綜合勘察中的具體階段等進(jìn)行探析。
關(guān)鍵詞:物探技術(shù);鐵路地質(zhì);綜合勘察;運(yùn)用
前言
現(xiàn)階段,物探技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用主要集中在關(guān)于鐵路工程地質(zhì)以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題方面。利用儀表對井下、地表處的相關(guān)地球物理場物性參數(shù)如放射性或電磁性等進(jìn)行測試,在此基礎(chǔ)上完成對地質(zhì)體或巖土體的具體推斷與分析。而且由于物探技術(shù)應(yīng)用過程中使用的相關(guān)設(shè)備較為輕便,涉及的應(yīng)用成本較低并以三維的形式將測量結(jié)果反應(yīng)的直觀地反應(yīng)出來。因此對鐵路地質(zhì)綜合勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用分析具有十分重要的意義。
一、鐵路工程中物探技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域分析
早期物探技術(shù)應(yīng)用于鐵路工程勘察工程主要集中于劃分水與土石界線方面,而在長期實(shí)踐發(fā)展過程中不僅能夠勘察鐵路地質(zhì)情況,而且已向施工與運(yùn)營等方面延伸。在具體應(yīng)用過程中,從地質(zhì)問題角度,物探技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對水石界線的劃分、斷裂構(gòu)造的測定、地址中巖土性質(zhì)的探測與地質(zhì)富水狀況的研究等;從工程角度,物探技術(shù)多集中在路基、橋梁、地鐵以及隧道等領(lǐng)域;從工程質(zhì)量檢測角度,所檢測的內(nèi)容為樁基、路基、支擋建筑物與隧道襯砌混凝土等質(zhì)量;從物理參數(shù)測定角度,應(yīng)用在對土壤電阻率、大地導(dǎo)電率等測定方面。在實(shí)際應(yīng)用在鐵路地質(zhì)綜合勘察過程中,以往人們在認(rèn)識上存在以地質(zhì)資料為根據(jù)對物探結(jié)果進(jìn)行修改的誤區(qū),而其實(shí)質(zhì)為通過物探技術(shù)與其他相關(guān)資料如鉆探資料等相結(jié)合以解釋并驗(yàn)證物探成果[1]。
二、鐵路地質(zhì)綜合勘察中物探技術(shù)應(yīng)用的階段分析
物探技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘察中需要考慮一定的因素:勘察的目標(biāo)、勘察階段的劃分、勘察范圍與期限以及區(qū)域的地質(zhì)條件等。在此基礎(chǔ)上選擇成圖的圖式、側(cè)網(wǎng)密度和物探方式。例如,當(dāng)物探技術(shù)勘察模式按照地質(zhì)測繪、地質(zhì)的宏觀解釋判斷、物探工作、取樣實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證與綜合分析等過程。具體操作過程中便需分階段進(jìn)行,如下幾方面。
(一)初勘階段
鐵路地質(zhì)綜合勘察過程中主要根據(jù)初勘結(jié)果確定物探技術(shù)應(yīng)用的可行性方案。一般基于物探技術(shù)的電磁法以及航空物探等比較適用于勘察深度較大區(qū)域如鐵路地質(zhì)中存在的斷裂帶、水帶以及巖層構(gòu)造格局等,主要采用宏觀控制的方式。而對于鐵路工程中局部剖面地段可在應(yīng)用物探技術(shù)時引用其他如直流電測探或地震反射波法等。若鐵路地質(zhì)中涉及較為陡峭的山區(qū),可通過彎線地震反射法完成,但需注意如果存在鉆孔問題還需配合一定的測井方法。另外對于地質(zhì)條件中存在的火成巖地區(qū),不僅需利用航空磁法、航空放射性,還需在巖體巖性劃分時引用其他放射性法以及磁法。除此之外,值得注意的是物探工作時應(yīng)充分考慮到地質(zhì)端面情況以及是否需要對鉆孔位置進(jìn)行確定等問題,對于工程中的重點(diǎn)地段應(yīng)注重對物探測網(wǎng)的加密[2]。
(二)初測與定測階段
一般對鐵路路基、隧道或站場等小范圍地質(zhì)情況利用物探技術(shù)時,主要為確定裂縫發(fā)育集中區(qū)、斷層的位置、基巖埋深情況、覆蓋層厚度以及鉆孔位置等。由于勘察鐵路地質(zhì)過程中區(qū)域常呈袋裝形式,所以需根據(jù)工程設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),對橫向控制范圍以及縱向的長度進(jìn)行確定,而且要求應(yīng)用比例尺較大的物探側(cè)網(wǎng)。具體操作過程中因?yàn)殍F路地質(zhì)綜合勘察關(guān)乎鐵路施工以及投入使用后的整體質(zhì)量,因此選擇物探方法時可利用許多頻率電磁法、直流電阻率法或地震反射波法等精度較高的方式。如果鐵路地址中存在水域,也可引入地震映像法或淺層剖面等方式。通常為增強(qiáng)異??煽啃?,對于重點(diǎn)地段的勘察應(yīng)注意引入其他輔助的方法[3]。
三、鐵路地質(zhì)綜合勘察中物探技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)
(一)地質(zhì)資料的應(yīng)用與物探資料的編寫
物探工作的開展需將地質(zhì)資料作為基礎(chǔ),確保在明確勘察目標(biāo)的前提下,物探人員能夠掌握物探線路的具體剖面圖以及相關(guān)的資料內(nèi)容。同時在具體勘察過程中,對于物探的結(jié)果需做好記錄分析工作,并對其進(jìn)行及時的驗(yàn)證,以此為鐵路工程施工提供重要的參考。
(二)物探配合方式
物探技術(shù)應(yīng)用于鐵路地質(zhì)綜合勘察過程中涉及的配合方式主要表現(xiàn)在兩方面,具體體現(xiàn)在:首先,地質(zhì)專業(yè)人員在進(jìn)行物探任務(wù)書下達(dá)之后需與物探人員配合對現(xiàn)場進(jìn)行踏勘。踏勘的內(nèi)容更側(cè)重于地質(zhì)情況的分析,并保證地質(zhì)專業(yè)人員提供具體的技術(shù)工作要求。其次,地質(zhì)專業(yè)人員在完成物探任務(wù)書下達(dá)后,具體的物探地質(zhì)工作主要由物探人員負(fù)責(zé),而在驗(yàn)證物探成果中地質(zhì)專業(yè)人員會參與其中。兩種方式在當(dāng)前物探技術(shù)應(yīng)用過程中極為常見,具體選擇過程中可以鐵路工程特點(diǎn)為依據(jù)。
四、鐵路地質(zhì)綜合勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用展望
在工程物探不斷發(fā)展的背景下,地質(zhì)信息里在進(jìn)行探測過程中將對探測精度的要求不斷提高。而作為地質(zhì)勘察的核心技術(shù),物探技術(shù)也將在未來發(fā)展過程中成為地質(zhì)研究、勘察地質(zhì)資源以及災(zāi)害預(yù)警等方面的重要技術(shù),并在設(shè)備儀器使用方面將在探測的深度與精度方面大幅度提高。另外,物探技術(shù)的應(yīng)用也將使各專業(yè)相互滲透如地質(zhì)勘察、工程施工以及環(huán)境保護(hù)等方面。這樣才可對鐵路工程測試的技術(shù)以及巖土勘察工作起到極大的推動作用[4]。
結(jié)論
物探技術(shù)應(yīng)用下所取得的物探成果是工程施工的重要參考內(nèi)容。在實(shí)際進(jìn)行鐵路地質(zhì)勘察領(lǐng)域中,應(yīng)注重在初勘階段與初測階段物探技術(shù)的應(yīng)用,并根據(jù)地質(zhì)條件選用其他輔助技術(shù)如鉆探或坑槽探等。同時需做好物探資料的編寫以及物探配合方式的選用,是物探技術(shù)在未來科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中更趨于完善,為鐵路建設(shè)事業(yè)提供重要的技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn):
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[3]劉亞林.多源遙感技術(shù)在鐵路工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013,15(05):13-16.
[4]張玉良.論物探方法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家,2015,16(06):204-205.endprint
環(huán)球人文地理·評論版2015年5期