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        綜合勘察技術(shù)在巖土勘察中的有效解決對策

        2020-08-30 14:34:50鄧雙建
        建材與裝飾 2020年25期
        關(guān)鍵詞:電磁波巖土勘查

        鄧雙建

        (西北綜合勘察設(shè)計研究院成都分院,四川成都 610000)

        0 引言

        在傳統(tǒng)的巖土勘察工作中,采用的主要勘察手段為鉆探,近幾年來,科技的飛速發(fā)展促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)步,傳統(tǒng)鉆探勘察技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前巖土工程中的實(shí)際需求,同時當(dāng)前巖土工程勘察在精確性方面的要求也變得更加嚴(yán)格。因此,相關(guān)巖土工程勘察企業(yè)必須充分利用先進(jìn)的綜合勘查技術(shù),一方面,在實(shí)際工作過程中充分發(fā)揮綜合勘察技術(shù)的功能優(yōu)勢,以此來提高勘察工作結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面,在實(shí)際勘察工作開展之前,對巖土的情況和地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析,在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的勘察技術(shù),這才能保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        1 巖土工程勘察中應(yīng)用綜合勘察技術(shù)的重要意義

        近幾年來,社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步帶動了巖土工程的快速發(fā)展,同時,巖土工程市場需求也逐漸增大,這就使得巖土工程勘察工作存在一些問題,傳統(tǒng)的勘察技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前先進(jìn)的發(fā)展需求。因此,建筑工程企業(yè)在對地域進(jìn)行巖土勘察工作過程中,要采用先進(jìn)的綜合勘查技術(shù),這樣才能提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,相關(guān)企業(yè)必須重點(diǎn)關(guān)注巖土工程勘察領(lǐng)域中的先進(jìn)綜合勘察技術(shù)研究成果,將其高效應(yīng)用在勘察工作過程中,確保其能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用,這才能帶動巖土行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

        2 綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

        2.1 高密度電阻率技術(shù)

        當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平日新月異,傳統(tǒng)的電法演變勘察技術(shù)在不斷更新過程中已經(jīng)發(fā)展為先進(jìn)的高密度電阻率技術(shù),是一種新型的巖土工程勘察技術(shù)。由于不同類型的巖土在特征方面存在一定的差異性,在此基礎(chǔ)上就能利用電場對巖土類型的差異進(jìn)行綜合分析,在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上就能判斷巖土的性質(zhì)。對于該項技術(shù)而言,其主要利用供電電機(jī)向地層輸送直流電流,首先要在巖土勘察區(qū)域內(nèi)建立電場,按照規(guī)定的順序和位置來安裝供電裝置,在操作過程中,結(jié)合電流的流向來及時改變其分布狀況,這樣就能準(zhǔn)確判斷巖土的性質(zhì)。此外,該項技術(shù)存在的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①能夠一次性布置好電極,同時也不會受到傳統(tǒng)勘察方法的干擾,而且在數(shù)據(jù)勘察過程能夠自動完成,存在較高的準(zhǔn)確度;②數(shù)據(jù)采集過程存在較強(qiáng)的自動化特性,提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和效率;③在數(shù)據(jù)采集完成以后,能夠及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,并計算出準(zhǔn)確合理的結(jié)果;④在實(shí)際測量過程中,能夠根據(jù)不同的測量形式,準(zhǔn)確的判斷巖層的信息。因此,對于巖土勘察工程實(shí)際操作過程而言,工作人員采用的勘察技術(shù)要確保能夠提高信息數(shù)據(jù)采集的速度、效率和準(zhǔn)確性,確保勘察工作能夠順利且合理地進(jìn)行。

        2.2 大地電場巖性檢測技術(shù)

        對于大地電場巖性檢測技術(shù)而言,其主要是利用電磁波,以太陽風(fēng)形成的電磁波形式將其傳輸?shù)讲煌疃鹊牡乇韮?nèi),然后對電磁波的反應(yīng)信息進(jìn)行判斷。該過程主要涉及電磁波的速度、頻率和電阻率,最終就能通過相關(guān)記錄儀器的信息來判斷地下巖層和儲層的性質(zhì),從而對巖土工程的勘察工作進(jìn)行綜合評價,保證其能夠順利完成且獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

        2.3 多瞬面波技術(shù)

        一般而言,對于不同的介質(zhì),其在傳播面波方面的速度存在一定的差異性。因此,工作人員在對巖土進(jìn)行勘查過程中,可以利用震動的方式產(chǎn)生面波,而且該過程存在一定的持續(xù)性,這樣就能通過對面波波動的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,然后進(jìn)行處理,以此來判斷振動的幅度。對于多瞬面波技術(shù)而言,其也是借助不同介質(zhì)傳播不同速度面波這個原理,在巖土工程實(shí)際勘測過程中,技術(shù)人員利用重物發(fā)出一個瞬態(tài)的沖擊力,并將其作為震動的源頭,然后就會向地層傳出面波,在此過程中,通過相關(guān)傳感器,工作人員可以綜合分析面波分布狀態(tài),然后結(jié)合分析好的數(shù)據(jù)信息,將其繪制成曲線圖,借助曲線圖的變化規(guī)律來判斷巖土的性質(zhì),這樣就能借助多瞬面波技術(shù)來完成巖土綜合勘察工作。

        2.4 探地雷達(dá)勘探原理

        對于探地雷達(dá)勘查技術(shù)而言,其又為GPR,通過電磁技術(shù)來全面勘查巖土工程地質(zhì)情況,勘察原理與高頻電磁波存在一定的相似性。以脈沖的形式將寬帶電磁波向勘查區(qū)域發(fā)射,然后根據(jù)電磁波的傳播形式和反射情況,對介質(zhì)的分布進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。在應(yīng)用時,通過相關(guān)儀器發(fā)射高頻電磁脈沖波,其在不同介質(zhì)中傳播時自身的電性參數(shù)存在一定的差異性,從而就會產(chǎn)生反射或散射現(xiàn)象,根據(jù)反射和散射的情況就能判斷地質(zhì)巖層的分布結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

        3 綜合勘察技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用的實(shí)例分析

        對于某建筑工程項目而言,施工區(qū)域原先主要用作魚塘,同時,區(qū)域內(nèi)存在廢舊水渠,這就使得該區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件含水量較高,部分地區(qū)出現(xiàn)了富水性病害,這在一定程度上會給后期施工工作順利開展造成不利影響。因此,建筑工程企業(yè)必須對該區(qū)域進(jìn)行全方位且準(zhǔn)確的勘察,才能為后期施工工作的順利開展提供具體的信息理論依據(jù)。

        3.1 勘察技術(shù)的選擇

        分析工程現(xiàn)場實(shí)際情況,該工程地貌為丘陵,存在高低起伏現(xiàn)象,且主要劃分為臺階接近于山丘頂部、臺階比第一個臺階低2~2.5m、臺階位于山丘最底部這三個臺階,表土層的性質(zhì)為人工回填土,而且土中包含大量的磚塊、瓦礫等建筑廢材料,土壤的密實(shí)度較低。因此,在實(shí)際施工工作開展之前,建設(shè)工程企業(yè)主要采用綜合勘察技術(shù)對該處巖土工程進(jìn)行準(zhǔn)確的勘察,使用到的技術(shù)主要分為高密度電法、淺層地震反射法以及探地雷達(dá)等三種。在實(shí)際勘察現(xiàn)場,一共布置了9 條高密度電法測線、7 條淺層地震測線以及15 條探地雷達(dá)測線。

        3.2 巖土工程區(qū)域的地球物理概況

        3.2.1 巖性差異

        在對該巖土工程進(jìn)行實(shí)際綜合勘查之前,工作人員首先對該區(qū)域前期的地質(zhì)資料和狀態(tài)資料進(jìn)行綜合分析,在分析結(jié)果基礎(chǔ)上判斷出該區(qū)域的地質(zhì)分層結(jié)構(gòu)從上往下主要為:雜填土層、粉質(zhì)粘土層、卵石層和基巖層。因此,從施工現(xiàn)場進(jìn)行分析,卵石層存在穩(wěn)定的地下水且最大深度為7m,最小深度為5m,存在明顯的電阻率差異,這就為電阻率探測法提供了良好的便利。

        3.2.2 波阻抗和波速差異

        施工人員對該施工區(qū)域的地震地質(zhì)條件進(jìn)行綜合調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),不同土層在速度方面存在較為明顯的差異。因此,可以利用淺層地震反射波法來對該工程區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的勘察。對于雜填土層、粉質(zhì)粘土層、卵石層以及基巖層,各個巖層之間的地震縱波速度參考表如表1 所示。

        表1 各個巖層縱波速度參考

        3.3 勘察結(jié)果分析

        (1)高密度電法。由于該工程區(qū)域存在一定的特殊性,卵石層的深度范圍在0~8m,強(qiáng)風(fēng)化帶泥巖的底層深度范圍在8~18m,而風(fēng)化帶泥巖的底層深度大于18m。因此,工作人員在布置電極時,主要采用α、β 兩種方式,而且,兩種布置方式之間的間距為3m。

        (2)淺層地震反射法。在利用淺層地震反射法時,工作人員主要借助20kg 來模擬地震的震源,同時,在設(shè)置震源時,將其偏移距離設(shè)置為12m,布設(shè)距離設(shè)置為2m,對實(shí)際的檢測數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析,在該區(qū)域中,同向軸數(shù)據(jù)結(jié)果連續(xù),并且反射能力較大,因此可以說該區(qū)域中沒有斷層的地質(zhì)層。

        (3)探底雷達(dá)。在對該區(qū)域使用雷達(dá)進(jìn)行檢測以后,發(fā)現(xiàn)在8m 左右的區(qū)域中,電磁波上層和上層頻率特性發(fā)生了明顯變化。在該區(qū)域中,8m 深度上層土層反射波能力較弱,與上層相比,8m下的土層反射波垂向電磁參數(shù)差異較大。因此,在8m 左右的位置是該區(qū)域卵石層與強(qiáng)分化帶泥巖的分解區(qū)域。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,近年來,社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為各類工程建設(shè)項目提供了廣闊的發(fā)展機(jī)遇,同時也擴(kuò)大了項目的規(guī)模。對于巖土勘察工程而言,其在建設(shè)工程中占據(jù)重要地位,也與工程能否順利地建設(shè)存在直接聯(lián)系。因此,相關(guān)工作人員必須充分借鑒先進(jìn)的綜合勘察技術(shù),對需要勘察區(qū)域的巖土狀況和地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析,在此基礎(chǔ)上選擇合理科學(xué)的勘察技術(shù),這才能在保證地質(zhì)勘查工作結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上提高效率,從而為后期工程的建設(shè)以及質(zhì)量保證提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)支持,進(jìn)而推動建設(shè)工程的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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