鄭朝群

（貴陽建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴州貴陽 550081）

1 引言

巖土工程勘察專業(yè)性強(qiáng)、復(fù)雜性高，對勘察精細(xì)度和全面性有較高要求。采用單一的勘察技術(shù)難以滿足工程實(shí)際需求，容易因工程勘察不到位影響施工的正常進(jìn)行。因此，綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用具有重要意義，通過將多種先進(jìn)勘察技術(shù)配合使用，可以較為客觀、全面地反映工程地質(zhì)狀況，確?？辈旖Y(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 巖土工程勘察的主要內(nèi)容

巖土工程與地質(zhì)工程關(guān)系密切，可以將其視作地質(zhì)工程的延伸。巖土工程勘察內(nèi)容涉及面廣，勘察人員需要從多方面了解工程地質(zhì)條件，以滿足勘察結(jié)果的全面性要求?？傮w來看，巖土工程勘察主要包含以下幾方面內(nèi)容：①地質(zhì)調(diào)查與測繪；②地球物理勘探；③勘探取樣分析；④勘探點(diǎn)測量；⑤遙感影像解釋；⑥編制階段性勘察結(jié)果報(bào)告。從巖土工程勘察內(nèi)容可以看出，巖土工程勘察是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需要采用多個(gè)領(lǐng)域的知識技能，完成工程地質(zhì)條件的定量、定性分析。因此，在巖土工程勘察工作中要采用多種勘察技術(shù)，在全方位采集地質(zhì)條件數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行科學(xué)分析，編制相近的勘察報(bào)告，為后續(xù)工程的進(jìn)行提供參考依據(jù)。

3 巖土工程勘察的意義

①巖土工程使用的巖土材料，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是在漫長的地質(zhì)作用下自然形成的，與混凝土等人工材料不同，具有巖石裂隙性和土質(zhì)孔隙性等特點(diǎn)，做好巖土勘察工作，確定巖土結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以為巖土空隙壓力處理提供依據(jù)；②巖土工程工程量大，地質(zhì)條件復(fù)雜，在施工過程中存在較多不確定因素，容易影響施工安全和工程進(jìn)度，通過巖土勘察提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，可以盡早制定有效的應(yīng)對措施，避免對工程實(shí)施產(chǎn)生影響。

4 綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 巖基載荷試驗(yàn)

利用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行樁身的極限承載力檢驗(yàn)的時(shí)候，主要是通過反力裝置在樁頂分級施加垂直荷載，然后對于每級荷載都按照規(guī)定的時(shí)間和對應(yīng)的樁基沉降量進(jìn)行讀取，從而最終獲得樁頂荷載和樁頂沉降之間的Q～S曲線。通過Q～S曲線判斷樁頂沉降量達(dá)到某一條件或者某一特定數(shù)值的時(shí)候已經(jīng)充分發(fā)揮巖土阻力，或者樁身已經(jīng)發(fā)生破壞，以此數(shù)值求出樁的極限承載力。

靜載荷試驗(yàn)所用的反力裝置主要包括巖錨反力裝置、壓重平臺(tái)反力裝置、地錨反力裝置、錨樁橫梁反力裝置和靜力壓樁機(jī)等不同的類型，現(xiàn)場施工過程中可以通過現(xiàn)場條件來進(jìn)行不同類型裝置的選擇。但是無論選擇何種類型的裝置，必須保證反力裝置在加載過程中能夠提供的最大反力至少為最大加載量的1.2倍，并且在最大試驗(yàn)荷載作用下所用的加載裝置的全部構(gòu)件擁有足夠的安全儲(chǔ)備，不會(huì)產(chǎn)生過大的變形。

靜載荷試驗(yàn)一般是通過慢速維持荷載法進(jìn)行試驗(yàn)，在工程樁進(jìn)行驗(yàn)收檢測的時(shí)候要會(huì)采用快速維持荷載法。其中慢速維持荷載法是通過分級將荷載加載到試樁樁帽上，每一級所加荷載數(shù)值不變，每一級荷載都要在樁頂沉降量能夠到達(dá)規(guī)定的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)再進(jìn)行下一級的荷載施加，最終當(dāng)達(dá)到終止試驗(yàn)條件的時(shí)候停止施加荷載，然后再進(jìn)行分級卸載，直到荷載為零。而快速維持荷載法則是在對樁頂施加荷載的過程中不要要求對沉降量的相對穩(wěn)定進(jìn)行觀測，一直進(jìn)行等時(shí)間的間隔連續(xù)加載，因此最終所測得的沉降量是樁周土和樁之間的瞬時(shí)下沉，因此此方法僅用于工程樁的驗(yàn)收檢測。靜載荷試驗(yàn)具有直觀準(zhǔn)確、方法簡單明確、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，抽檢率低，導(dǎo)致代表性較差，無法對樁基的工程質(zhì)量進(jìn)行全面的反映。

4.2 鉆孔聲波測試

聲波屬于能量波的一種重要類型，其也具有普通波的基本屬性，即其在介質(zhì)中的傳播與傳播的介質(zhì)之間存在著非常緊密的聯(lián)系，在不同的介質(zhì)當(dāng)中聲波的頻率、速度、振幅都有著一定的差別。聲波測試技術(shù)首先需要開鑿深井，從深井底部發(fā)出聲波源，在其他位置進(jìn)行聲音檢測，從而得到聲音在巖體中的傳播速度、頻率以及振幅等性質(zhì)。不同巖體由于在彈性性質(zhì)方面存在著較大的差異，因此，所得到的聲波也存在著一定的差異，而這些差異則是對壩基巖體進(jìn)行評價(jià)的主要依據(jù)。

聲波可以分為兩種不同的類型，一種被稱之為縱波，即傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)方向一致的聲波，另一種則被稱之為橫波，即傳播方向與質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向垂直的聲波，但是不管是何種聲波，其在巖體中的折射依然符合折射定律的規(guī)定。根據(jù)折射定律的內(nèi)容，如果直射角達(dá)到一定的角度，則其折射角也會(huì)增大，同時(shí)聲波將會(huì)進(jìn)入到介質(zhì)并在介質(zhì)表面平行傳播，在巖體檢測當(dāng)中將這種現(xiàn)象稱之為滑行波，在聲波測試中其實(shí)就是利用這種技術(shù)來對巖體的結(jié)構(gòu)與物理力學(xué)性能進(jìn)行檢測。

4.3 井下鉆孔成像

智能鉆孔電視成像儀主要由控制系統(tǒng)、卷揚(yáng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。下井探頭裝配有成像設(shè)備和電子羅盤，攝像頭通過360°廣角鏡頭攝取孔壁四周圖像，利用控制系統(tǒng)控制圖像采集和圖像處理系統(tǒng)，同時(shí)控制電機(jī)的提升和下降，自動(dòng)采集圖像，并進(jìn)行展開、拼接處理，形成鉆孔全孔壁柱狀剖面連線圖像實(shí)時(shí)顯示，連續(xù)采集記錄全孔壁圖像（見圖1）。電子羅盤實(shí)時(shí)采集方位角，上傳給計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示，孔壁圖像從羅盤指示的整備方向展開，視頻與幀之間無縫拼接，無百葉窗等現(xiàn)象。

圖1 孔壁圖像與360°展開圖的對應(yīng)關(guān)系圖

鉆孔全孔壁光學(xué)成像系統(tǒng)以視覺獲取地下信息，具有直觀性、真實(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探和工程檢測中，用它可以準(zhǔn)確地劃分巖性，檢測斷層、裂隙以及破碎帶等地質(zhì)情況。

4.4 高密度電阻率技術(shù)

在施工的時(shí)候很難判斷地下的情況，而且地下的巖土因?yàn)闃邮奖容^多，所以性質(zhì)也是大不相同。為了防止在施工的時(shí)候因?yàn)閷τ诘叵碌那闆r不了解而造成不必要的麻煩，所以要利用這種技術(shù)盡可能的提高勘察的準(zhǔn)確性。巖石的導(dǎo)電性能會(huì)因?yàn)閹r石的樣式不同而產(chǎn)生區(qū)別，所以就是可以根據(jù)這一特點(diǎn)作為依據(jù)來完成整個(gè)勘察的過程。在勘察的時(shí)候，先把一定的電流注入到巖石上，隨著電流的傳導(dǎo)遇到障礙物的時(shí)候就會(huì)反射回來，因?yàn)榉祷氐臅r(shí)間不一樣，就可以根據(jù)儀器所監(jiān)控到的時(shí)間來判斷巖石的位置，樣式以及地下的其它物質(zhì)的位置等。之所以會(huì)利用這一技術(shù)，主要的原因如下：①這一技術(shù)的使用時(shí)，相關(guān)的儀器設(shè)備比較容易進(jìn)行操作。因?yàn)橛捎趦x器應(yīng)用了電阻這一概念，所以只需要簡單的放置就可以接收到所需要的信息，并不需要復(fù)雜的組裝；②在勘測的過程中可能會(huì)有地質(zhì)的變化，儀器在接收到以后就可以根據(jù)聲波或者電波的變化來接收到這一變化的信息，根據(jù)這一變化調(diào)整勘察的方法；③這一技術(shù)所需要的成本比較低，并且可以勘察的范圍也很廣，這就可以大大的減少人力和物力；④利用這一技術(shù)可以很精確的將地下的巖石等的位置變化勘測出來，保證工程的順利完成。

5 結(jié)語

以往我國巖土工程勘察工作進(jìn)行的過程中，使用到的措施一般情況之下是物探技術(shù)措施，但是現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)各個(gè)工程項(xiàng)目投入建設(shè)之前都會(huì)對鉆探情況提出更高的要求，各種類型的工程物探技術(shù)措施也在巖土勘察領(lǐng)域中得到較為廣泛的應(yīng)用，可以全方位獲取工程地質(zhì)信息，并利用信息軟件自動(dòng)完成地質(zhì)數(shù)據(jù)解釋工作，生成所需的成果圖件，為后續(xù)工程實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。