王 猛
(中鐵大橋勘測設計院集團有限公司,湖北 武漢 430000)
在西部地區(qū)的特殊地質條件下,考慮到巖土工程施工涉及到巖石區(qū)域地質特征和物理特性,并考慮到水動力、水化學等作用規(guī)律,研究復雜的高精度、高準確度的綜合地球物理方法,“適用于在巖土工程施工中的地質勘測的”;在這方面,根據(jù)國家相關項目設計和施工標準,對處理技術進行系統(tǒng)性試驗研究,考慮到國內(nèi)外地質工程勘察處理理論、經(jīng)驗和技術,提出合理的選擇和技術;根據(jù)專題小組在開發(fā)地理信息系統(tǒng)(GIS)方面的豐富經(jīng)驗,可以得出結論。在信息系統(tǒng)中,巖土工程施工易引發(fā)地質災害的特點反應在信息系統(tǒng)中;關于災害信息反映并構成整體水平。所有這三個方面都可以成為巖土工程施工項目的技術儲備和支柱。根據(jù)不完全的統(tǒng)計數(shù)據(jù),80%以上的工程項目缺陷是由于地質勘察數(shù)據(jù)不準確造成的,進而導致了對工程技術的錯誤處理。因此,為了保證巖土工程施工質量,必須采取科學的方法,查明引發(fā)地質災害的具體情況,并確定其分布情況,利用低成本和有效的地球物理勘探方法,對于巖土工程設施的建設具有很重要的意義。
在我國西部發(fā)展的背景下,西部特殊地形區(qū)的工程建設迅速發(fā)展。地下洞是一種地質現(xiàn)象,對工程建設構成極大的危險,或者是在施工過程中發(fā)現(xiàn)的并及時處理,或在投入使用后造成地面坍塌或基礎丟失穩(wěn)定性,這導致了嚴重的施工安全風險和消極后果。在特殊地形區(qū)進行工作時,重要的是要研究施工地基地質分布規(guī)律,而且這在較小程度上影響到項目方案、投資預算以及業(yè)主的總體投資方向和整個區(qū)域的發(fā)展。因此,這項研究將具有理論和實際的經(jīng)濟意義。
工程地質勘探的目的是查明地形地貌和地質構造等,通過調(diào)查、測繪和各種勘探手段和方法,對巖土體空間分布和不利的地質現(xiàn)象進行研究;巖土體強度和變形分析;確定、研究和分析與場地安全有關的場地和鄰近地區(qū)的水文地質條件,提供施工項目設計和施工所需的一切工程地質數(shù)據(jù)。
在長期地質變化作用下形成的各種不同地質時期內(nèi)巖溶形態(tài)大不相同,而且錯綜而復雜,例如溶溝、溶解槽、地下河道等等。由于地形復雜區(qū)域空間發(fā)展的不均勻性,地區(qū)的地質情況非常復雜,因此,在進行巖土工程地質勘察時,僅靠傳統(tǒng)的地質方法(例如槽探和坑探)不能取得令人滿意的結果。由于對特殊地形區(qū)地質情況缺乏認識,巖土工程地質勘察方法不正確,工作處理不正確。因此,地質勘測工作發(fā)揮了非常重要的作用,而合理的勘測方法也引起了人們的關注。此項工作總結了適用于特殊地形區(qū)進行工程地質勘察,如地質繪測、地球物理勘探、工程鉆探等,還有遙感、靜態(tài)探測等。
首先,遙感技術提供了關于遠距離輻射目標的電磁信息,主要利用計算機技術中的檢測儀器,將其傳送到地面接收站,然后提?。焕眠b感或遙感數(shù)據(jù)制作圖像,利用圖像和遙感數(shù)據(jù)識別物體;利用遙感圖像實際反映地質性質的狀況。地球物理勘探技術主要是以發(fā)展電子計算技術為基礎的,這種技術能夠更好地研究更復雜的框架。地球物理勘探方法包括雷達探測技術、CT測量技術等。通過標記試驗法可用于巖溶區(qū)域的一般地質勘探,確定一個或多個含水層的地質結構;由于實驗的簡單性和可靠性,具有非常高的應用價值,但只能在水溶洞中進行研究。
(1)工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程地質勘察的基礎性工作,通常處于研究的早期階段,其核心是利用地表地質現(xiàn)象來觀察和描述地質技術地質理論,分析其性質和規(guī)律,指導地面地質條件。地形、地質條件復雜的,應當進行技術地質調(diào)查;地形平坦、地質條件簡單、面積小的,可以進行研究,工程地質測繪是了解場地技術地質條件最經(jīng)濟、最有效的方法,高質量的測繪工作可以準確地推斷地下地質條件,有效地管理其他研究方法。
(2)勘探與取樣??碧焦ぷ靼ǘ喾N方法,包括地球物理勘察,鉆探和礦山勘探。它用于勘察地下地質條件,并且可以使用勘探樣品在現(xiàn)場進行測試和監(jiān)視。上述勘探方法應根據(jù)研究目的和巖土性質選擇。地球物理勘探是一種間接勘探方法,具有比鉆探和礦山勘探更輕便,便宜和經(jīng)濟的優(yōu)勢。它也可以用作高級和附加工具,用于鉆探和勘探礦坑。但是,地球物理勘探結果通常用多種溶劑解釋,并且該方法的使用受到地形的限制,結果必須通過勘探技術檢查。可以可靠地了解地下地質條件,對于地形復雜區(qū)域的巖土工程勘察至關重要。其中,鉆孔是最常見的方法,可以根據(jù)層的類型和勘察要求選擇不同的鉆孔方法。如果使用鉆井方法難以確定地下地質條件,則可以使用礦井方法。根據(jù)勘察要求,應選擇多種類型的開挖項目??碧郊夹g通常需要使用消耗大量人員和材料的機器和動力設備,并且某些勘探項目的建造周期長且受許多條件的限制。因此,應從經(jīng)濟角度出發(fā)創(chuàng)建此方法:勘探項目的布局必須基于地質工程勘察和地球物理勘探的結果,并避免盲目性和隨機性。
通過收集關于地質災害易發(fā)區(qū)域的數(shù)據(jù),并通過尋找適當?shù)目碧椒椒▽r土工程施工區(qū)域的地質條件來進行,為了避免山崩等危險。根據(jù)坍塌發(fā)育理論,對坍塌的研究與洞害的研究相似。以鉆探法為主,再加以配合其他的多種方法,第一,通過遙感測繪,對坍塌形成的原因、類型和趨勢的宏觀評估,可以看到現(xiàn)有塌陷的發(fā)展情況。第二,利用鉆探方法分配隱藏的地質災害,并區(qū)分可能的巖層塌陷,以便對其危險進行初步評估,還可以使用鉆探法來觀察地下水水位、流量等,以了解地下水、降水量和塌陷之間的相互關系。此外,目前正在使用靜態(tài)探測器來監(jiān)測地下的隱蔽土洞,以防止土洞坍塌?,F(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的主要目的是確保工程質量和安全,提高工程效率。質量控制:當?shù)乜刂茩C構主要包括監(jiān)測施工和不同荷載對土地的響應,監(jiān)測施工結構和環(huán)境影響。監(jiān)測是必要的,以確保通過審計和監(jiān)測獲得的信息可用于反轉某些技術參數(shù),并在此基礎上,可及時修改計劃,以優(yōu)化技術和經(jīng)濟方面。
根據(jù)波動方程,當?shù)卣鸩ú粩嘞蛳聜鞑r,在遇到波阻抗接口時,將形成反射波形成原理,分析振動特性,從而,為了確定反射深度和接口形狀,并結合波動的速度和振幅,對介質的巖性和物理性質進行綜合分析。在處理了從不同接口產(chǎn)生的均勻軸數(shù)據(jù)后,有一個匹配的軸來確定地形的邊界。在工程地震勘測過程中,必須在一定距離進行觀測,獲得關于反射波的詳細信息,由于對特殊地形區(qū)的勘察比較小,接收反射波會造成表面干擾,地面波的種類包括地滾柱,瑞雷面波和聲波。在波頻率上,由于地質沉積層,可以吸收激發(fā)波的質量,減少波頻率和干擾噪聲比。在處理數(shù)據(jù)時,必須進行動態(tài)和靜態(tài)校正,以根據(jù)實際情況確定頻帶寬度。通過恢復振幅和濾波器,增加信號-噪聲比。在數(shù)據(jù)處理過程中,考慮到巖土工程施工區(qū)實際存在的復雜性和偶然性,必須考慮到工作量的變化,以確保盡可能地將同相軸保持在實際位置。在工程地震勘測中,分析剖面數(shù)據(jù),劃定波浪阻力的界限。
在我國西南部,該地區(qū)是我國典型的喀斯特地貌區(qū)。因此在該地區(qū)進行工程工作時必須使用科學根據(jù)的地質勘測方法獲得具體而準確的數(shù)據(jù),減輕施工困難,保證巖土工程施工質量。在進行第一次勘探時,項目經(jīng)理應使用網(wǎng)狀布線和電測相結合;為了了解巖土工程的基本條件,在進行詳細勘測時,要結合多孔和地球物理勘探、聲學試驗等方法進行勘探。
由于巖土工程地質勘探是一項比較復雜的任務,勘探人員在實際勘察過程中應充分考慮到項目施工區(qū)域內(nèi)的地質特點,有針對性的合理選擇勘察技術手段,對于其中出現(xiàn)的各種問題,需要及時作出調(diào)整,對于處理措施一定要有合理性和可行性,為迅速、健康地發(fā)展特殊地質地形區(qū)域的建設作出貢獻。