楊亮,康星
(中交上海航道勘察設計研究院有限公司,上海200120)
所謂巖土工程勘察,其主要指的就是按照建設工程施工的相關標準,對施工現(xiàn)場的情況、環(huán)境進行評價與分析,查明巖土工程施工現(xiàn)場的條件、地質以及自然環(huán)境等多種信息。在水利工程中,巖土工程勘察不僅具有非常重要的作用,而且其所涉及的信息也非常復雜,開展巖土勘察工作的目的是為后續(xù)的工程施工提供更加準確的參數(shù)信息。但現(xiàn)階段,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術已經(jīng)無法滿足工程開展的需求,所以,必須要創(chuàng)新巖土工程勘察技術,提高其應用范圍,進而形成更加信息化、現(xiàn)代化的巖土工程勘察新體系。
我國地勢情況非常復雜,巖土類型也非常多樣化,這樣一來也就為巖土工程的勘察與施工帶來了諸多問題。也正是因為如此,在巖土工程的施工與建設過程中,應用巖土工程勘察技術的重要性也就充分地凸顯出來。在巖土工程中,勘察工作屬于一項非常重要的工作環(huán)節(jié),通過勘察技術,能夠獲取更加準確的巖土參數(shù),這對于建筑施工的安全性與穩(wěn)定性都有直接的影響。
在巖土工程中應用巖土勘察技術,主要的目的就是充分了解施工現(xiàn)場的地質情況,進而提供更加科學化、準確化的巖土數(shù)據(jù),為相關部門的后續(xù)工作提供便利。同時,通過巖土工程勘察工作也可以及時地發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的潛在問題[1],這樣一來就可以及時地做好預防對策,避免其他不確定因素對施工質量造成影響。而這也就充分體現(xiàn)了勘察技術在巖土工程勘察中應用的重要性,其能夠直接影響巖土工程的質量。
大地電場巖性利用電磁波為激發(fā)場源,用探測儀點頻記錄,在地面接收不同深度電磁波的反射信息,根據(jù)接收的電磁波速度和幅度,根據(jù)電阻率判斷不同深度下巖性、儲層性質的變化,實現(xiàn)對測量區(qū)的探測與評價。通常情況下,可以使用該方法對斷層面、巖層界面、油氣層以及含水層進行判斷與識別。
對于大地電場巖性探測技術的來說,就是根據(jù)不同深度的巖石或者是其他介質所形成的反射電磁波的幅度與速度和每一種電磁波具有的不同表現(xiàn),得出不同深度的巖性和儲層性質等情況,現(xiàn)如今,這種勘察技術在巖土工程的勘察中已經(jīng)得到了廣泛的應用。這種技術的主要優(yōu)勢表現(xiàn)為方便攜帶、操作便利中,僅一個人就能夠獨立完成操作,而且在實際的應用中,也不會產生廢棄物或者噪聲,降低了對環(huán)境的影響,同時,該技術也具有非常廣泛的實用性,可以對不同的介質進行大范圍檢測,檢測結果的完整性與真實性均比較高,誤差性比較小。
通過物理學的原理可知,在不同的介質中,面波的傳遞速度也有所差異,在這種條件下,就可以將瞬態(tài)沖擊力作為起始的震源,向外部傳遞出一定數(shù)量的面波,而后在脈沖荷載的作用下,對地面形成波動,在面波的傳遞過程中,就可以使用傳感器傳感器進行采集與分析面波的垂直分布狀態(tài),將所獲得的信息制作成與其相應的曲線圖,按照不同介質之間頻散曲線形成的變化規(guī)律,來檢測巖土工程范圍內地質的條件與巖土的特性。
對于多瞬面波技術來說,該技術主要就是利用了面波與物理學的特性,以此來檢測介質的深度與種類,檢測結果比較準確[2]。通常情況下,多瞬面波檢測方法主要分為2種,分別為瞬態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法,在這種情況下,應該結合施工現(xiàn)場的實際特點,選擇更加合適的勘察技術進行勘察,從而進一步提高勘察結果的準確性。
橫波反射技術其原理基本上與多瞬面波技術的原理相似,對于橫波反射技術來說,其主要就是利用物理學原理進行探測,地震波在不同介質中的傳播速度也有所差異,可形成反射波[3],這樣一來,就可以利用地表中安裝的檢波器接收反射回來的橫波信號,而后再對反射回來的橫波信號的速度、長短以及時間進行計算,而后更加準確地了解地質結構和地下介質的結構與形態(tài)。
與縱波反射技術進行比較,橫波反射技術的反射波表現(xiàn)更加明顯,而且具有非常明顯的垂直分辨率。此外,橫波的傳播速度也遠遠高于縱波的傳播速度,這樣不僅可以更加快速地獲取到探測結果,同時也可以有效地提高探測結果的準確性。
因為巖土工程的施工現(xiàn)場中,不同巖土介質之間的導電性有明顯差異,所以,勘察人員可以將電極放置在各個觀測點中,形成一定范圍與規(guī)模的電場,使這一范圍內的電流與巖土介質之間形成反射,而每一種不同介質的電導性也有所差異。根據(jù)這一特點,勘察人員就可以根據(jù)電流的分布特點以及變化規(guī)律,更加準確地判斷巖土的性質。對于該技術來說,其可以一次性完成電極裝置的布置,在接下來的探測過程中,也可以根據(jù)情況進行及時的調整[4],快速地收集巖石介質的相關信息,同時,該技術也可以對巖石介質進行多種排列形式的測量與掃描,進一步提高測量信息的完整性與全面性。此外,高密度電阻率技術也能夠自動完成野外數(shù)據(jù)的采集與分析,并將數(shù)據(jù)整理成為相應的曲線圖與圖標,從而使測量結果能夠更加直觀地體現(xiàn)出來。
總而言之,將勘察技術應用在巖土工程的勘察中,應該根據(jù)巖土工程的實際情況,選擇一種或者多種勘察技術,從而進一步提高勘察結果的準確性,為工程的后續(xù)開展提供更加有效的依據(jù)。