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勘察技術(shù)在巖土工程施工的過程中發(fā)揮著非常重要的作用,根據(jù)勘察的階段不同,其發(fā)揮的作用也不一樣,但是不管在什么階段下,都要求將其在施工地點(diǎn)勘察到的地形地貌等信息進(jìn)行如實(shí)的記錄和處理。將勘察信息與施工單位的具體施工情況進(jìn)行對比分析,從而對目前施工條件的不足進(jìn)行改善,并且提出更好的解決方案,最終得到更加完善的施工方案。除此之外,還可以將本次的勘察數(shù)據(jù)記錄成冊為之后的施工提供一些數(shù)據(jù)支撐。大多數(shù)的施工勘察過程分為三個階段,分別是可行性勘察、初步勘察以及詳細(xì)勘察[1]。其中,可行性勘察的目的是對施工地址是否符合施工要求進(jìn)行分析;初步勘察是對施工地點(diǎn)的地形地貌等進(jìn)行初步的信息分析;詳細(xì)勘察是在確定了施工地點(diǎn)可以進(jìn)行施工后,詳細(xì)的對其進(jìn)行施工環(huán)境和地質(zhì)特點(diǎn)調(diào)查,并且對施工后的影響進(jìn)行分析。將這些信息進(jìn)行綜合分析后改善施工方案,確保施工過程對周圍環(huán)境的影響降到最小,以及施工結(jié)果不會對接下來的發(fā)展造成影響。由此可見,勘查技術(shù)在巖土工程建設(shè)中占有非常重要的地位,因此,應(yīng)分析研究勘查技術(shù)的應(yīng)用策略。
在勘察過程中,信息的準(zhǔn)確性和完整性會受到施工地點(diǎn)的地形地貌以及水文地質(zhì)的影響。施工地點(diǎn)的復(fù)雜導(dǎo)致了勘察過程中的很多困難,使得勘察人員在勘察時遇到了很多不可抗拒的問題,這也導(dǎo)致了勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。而且有些地方由于地形特殊,勘察人員沒有辦法勘察全面,從而導(dǎo)致了勘察結(jié)果的不全面性,代表性不強(qiáng)等問題。由于勘察結(jié)果不能準(zhǔn)確的反映出施工地點(diǎn)的地形地貌信息,導(dǎo)致了施工的方案設(shè)計(jì)受到影響,出現(xiàn)不完善的地方,最終會對實(shí)際施工的過程帶來不利因素,甚至造成施工過程的不順利和不安全[2]。
在施工工程的勘察過程中,涉及到了很多學(xué)科的知識,合格的勘察人員不但要熟練掌握相關(guān)的各方面知識,還要具備工程技術(shù)能力,這樣才能在進(jìn)行順利完成勘察工作,并且得到準(zhǔn)確的勘察結(jié)果。但是目前很多施工單位的勘察技術(shù)人員的知識儲備不夠,技術(shù)能力不足,在勘察的過程中不能順利完成工作。除了技術(shù)方面的能力不夠,在工作的積極性,團(tuán)隊(duì)合作性方面的素質(zhì)也不夠,很多單位都缺少高能力,高素質(zhì)的人才。因此,在這種狀況下,一些施工單位的施工過程存在很多困難,施工結(jié)果存在一些小問題等。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在勘察過程中經(jīng)常使用的制圖工具和軟件也在不斷更新。但是,很多施工單位的勘察部門對于這些現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用不足,例如對CAD 制圖軟件和GIS 的使用很少,很多工作人員甚至不會使用這些數(shù)字化軟件,從而導(dǎo)致了工作效率低下的結(jié)果[3]。而且,現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用不足也會導(dǎo)致結(jié)果的準(zhǔn)確性降低,從而影響整體的施工過程。
目前,我國一些巖土施工單位的勘察技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求達(dá)不到國際的勘察規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),很多單位的標(biāo)準(zhǔn)還是很多年前的老標(biāo)準(zhǔn),沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新。標(biāo)準(zhǔn)不同步的問題導(dǎo)致了在進(jìn)行國際合作項(xiàng)目時會造成一些尷尬的局面,比如達(dá)不到國際客戶的要求等。而且,我國施工單位的要求不與國際接軌的話,會在未來的發(fā)展中被逐漸淘汰。
當(dāng)下存在一些施工單位沒有充分認(rèn)識到勘察過程的重要性,在勘察人員受到施工地形影響時,不能得到相應(yīng)的幫助,從而導(dǎo)致勘察過程的不順利以及勘察結(jié)果的不準(zhǔn)確。然而,施工單位將不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)直接用于施工方案的制定中,從而影響整體的施工結(jié)果。因此,施工單位對于施工前的勘察過程要提起相應(yīng)的重視,對于勘察人員的工作困難要及時解決。
高密度電阻率技術(shù)中最重要的是將勘探工具進(jìn)行陳列放置,然后利用不同勘察區(qū)域的地質(zhì)不同,其導(dǎo)電性能也不同的原理,進(jìn)行地質(zhì)的勘察。該技術(shù)的應(yīng)用過程分為以下幾個步驟,分別是:
(1)事先設(shè)置一個穩(wěn)定的電流場,電流場的分布格局是穩(wěn)定的,并且由于存在電流場而具有一定的特點(diǎn)[4]。
(2)勘察技術(shù)人員將每個勘察點(diǎn)的信息進(jìn)行收集,并且處理分析后得出具體的施工地形信息報告。
(3)施工的負(fù)責(zé)人要根據(jù)地形信息報告進(jìn)行施工地點(diǎn)的分析,對施工方案進(jìn)行制定和完善,并且將本次數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲作為下次的參考文件。
在利用此技術(shù)進(jìn)行施工勘察的過程中,要注意以下幾個方面。
(1)在進(jìn)行地形勘察時,首先要確定好勘察的標(biāo)準(zhǔn)面,然后在勘察點(diǎn)上均勻放置電極,這樣只需要勘察技術(shù)人員對電測儀和電極轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行正確操作,就可以得到每個觀測點(diǎn)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
(2)勘察技術(shù)人員要將觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中,進(jìn)行專業(yè)的數(shù)據(jù)處理和分析后,就可以得到準(zhǔn)確清晰的地電斷面圖。
其實(shí),從根本原理出發(fā)對比傳統(tǒng)的電阻勘察技術(shù)與高密度電阻率勘察技術(shù),兩者的勘察原理是一致的,但是高密度電阻率技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)具有很多優(yōu)勢,利用這種技術(shù)進(jìn)行勘察可以得到更加準(zhǔn)確的地質(zhì)信息以及地質(zhì)斷面圖,從而對施工的方案制定提供跟高質(zhì)量的技術(shù)信息,下圖1所示為高密度電阻率技術(shù)的應(yīng)用過程。
圖1 高密度電阻率法的運(yùn)用過程圖
該方法的原理是,在進(jìn)行地質(zhì)勘察的過程中,首先人為激發(fā)地震波,然后利用勘察工具進(jìn)行地震波的傳播情況勘測,根據(jù)勘測結(jié)果可以得到勘察區(qū)域的的地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布情況,從而進(jìn)行施工方案的數(shù)據(jù)分析。將此方法與山谷回聲方法進(jìn)行對比可以得到,這兩種方法的原理相似之處很多。在施工勘察過程中進(jìn)行淺層地震反射波法的使用時,需要利用專業(yè)的技術(shù)裝備進(jìn)行地震波的激發(fā),然后在進(jìn)行地震波傳播信號的采集時需要克服其他因素的影響,從而得到準(zhǔn)確的結(jié)果。作為專業(yè)的勘察技術(shù)人員,要對地震波頻率、振幅等專業(yè)知識進(jìn)行熟練的掌握,這樣才能順利的使用淺層地震反射波法進(jìn)行地形的勘察,從而得到施工地點(diǎn)的地形地貌,地質(zhì)分布結(jié)構(gòu)等。地震波的傳播特點(diǎn)是不同的,因此,可以將此方法分為三種,分別是透射波法、反射波法、折射波法。在實(shí)際應(yīng)用中現(xiàn)階段三種方法中應(yīng)用最多、最便捷,最成熟的方法是反射波法[5]。這種方法具有非常好的環(huán)境友好特點(diǎn),使用該方法進(jìn)行勘察,在勘察過程中和勘察結(jié)束后都不會對周圍的環(huán)境造成影響和破壞。在進(jìn)行地震波激發(fā)時只需要電磁脈沖形成的壓電效應(yīng)就可以順利完成。在進(jìn)行地震源選擇時,應(yīng)該重點(diǎn)考慮到地震信號的識別和地震的頻率特點(diǎn)。充分考慮到這些因素后,才可以保證在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)順利完成勘察過程。
隨著科技的進(jìn)步,勘察技術(shù)中的數(shù)字化占比越來越大,主要包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)。充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以將勘察結(jié)果進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析,利用網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)勘察結(jié)果的聯(lián)合應(yīng)用和信息的實(shí)時共享等,這些技術(shù)的使用使得勘察過程變得更加智能化。利用數(shù)字化技術(shù)對地形模型建模,可以使勘察信息更加直觀,從而提高勘察過程的準(zhǔn)確性,保證巖土施工過程的平穩(wěn)和高標(biāo)準(zhǔn)。
除了以上幾種方法外,探地雷達(dá)技術(shù)也是一種非常高效的勘察技術(shù),這種技術(shù)的原理是通過發(fā)射和接收高頻電磁波來獲得不同的電磁波信息,高頻電磁波根據(jù)不同的地質(zhì)情況對應(yīng)不同的參數(shù)。本文將針對電磁法應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察當(dāng)中存在問題及對策展開探討。工程背景與研究意義隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展,巖土工程建設(shè)也越來越多。其中,水文地質(zhì)勘察工作顯得尤為重要。 在這一過程中,不僅可以分析高頻高頻電磁波地下地下介質(zhì)中的波形和傳播傳播路徑,,而且根據(jù)這些信息可以得到對應(yīng)的地形地貌信息。并且該方法與其他幾種對比具有操作靈活,而且探測結(jié)果更為準(zhǔn)確的優(yōu)勢,因此,應(yīng)用該技術(shù)不僅可以幫助勘察人員完成復(fù)雜地形的勘察,而且可以過程非常簡單,結(jié)果也很準(zhǔn)確,提高了勘察過程的效率。
在施工勘察的過程中必不可少的是進(jìn)行戶外的地質(zhì)勘察,在進(jìn)行實(shí)際地質(zhì)的勘察過程中,不僅要消耗大量的資金,而且對人員的工作能力要求和專業(yè)知識儲備量有很高的要求。首先,為了保證勘察的順利進(jìn)行,要對勘察資金進(jìn)行合理的預(yù)算,不僅考慮到勘察的相關(guān)設(shè)備費(fèi)用,而且要預(yù)留出勘察技術(shù)人員的技術(shù)學(xué)習(xí)資金。在進(jìn)行勘察過程之前,勘察技術(shù)人員要熟練掌握勘察設(shè)備的操作流程,避免在勘察過程中浪費(fèi)時間,此外,將進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力,以提高調(diào)查的效率和質(zhì)量。對于每一個施工單位來說,勘察技術(shù)團(tuán)隊(duì)的工作能力關(guān)系到整體的施工質(zhì)量,因此,要建立一個具有高質(zhì)量,高能力得到勘察技術(shù)團(tuán)隊(duì),這樣才能順利地完成每一次施工前的勘察。在進(jìn)行戶外的實(shí)際地質(zhì)調(diào)查前要進(jìn)行勘察方案的制定,按照制定好的計(jì)劃去進(jìn)行才能有條不紊的完成勘察工作,提高工作的效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性。
除了進(jìn)行實(shí)際地質(zhì)的勘察外,還需要在室內(nèi)進(jìn)行勘察樣本的檢測,因?yàn)樵谑覂?nèi)進(jìn)行檢測可以有效減少外界的不利因素影響,從而得到更為準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。檢測過程中首先要確定檢測的目的,這樣才可以快速地進(jìn)行樣本的的的檢測。對比實(shí)際地質(zhì)勘察和室內(nèi)的檢測兩個過程,可以得到其最大的區(qū)別就是環(huán)境的不同,盡管環(huán)境存在著很大的差別,但是在進(jìn)行檢測的過程中都是嚴(yán)格按照勘察的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在進(jìn)行室內(nèi)的檢測過程中,不僅要考慮到壓力是否符合檢測要求,還要對檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行多組橫向?qū)Ρ?,如果存在?shù)據(jù)出錯等問題,一定要及時進(jìn)行處理,并且再次進(jìn)行檢測,這樣才能得到準(zhǔn)確得檢測結(jié)果,為施工方案的制定修改提供正確的數(shù)據(jù)參考。在戶外地質(zhì)勘察時依據(jù)的是國家勘察規(guī)范及一些地區(qū)規(guī)程。戶外地質(zhì)勘察試驗(yàn)流程應(yīng)嚴(yán)格遵守國家對巖土試驗(yàn)室所確定得相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作[6]。另外,應(yīng)該確定試驗(yàn)的流程,按照試驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)完成相關(guān)操作。
在進(jìn)行了前期的初步勘察后,真正施工開始前要進(jìn)行最后詳細(xì)的勘察工作,將施工地點(diǎn)的所有信息進(jìn)行詳細(xì)的分析綜合,從而確保施工過程的順利進(jìn)行。施工前的最后詳細(xì)勘察主要包括以下幾個方面[7]:
(1)對施工地點(diǎn)的周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,在施工圖紙上準(zhǔn)確標(biāo)明各個施工區(qū)域的要求的位置,并且將該圖紙保存,為之后的勘察工作提供參考數(shù)據(jù)。
(2)在現(xiàn)場對土壤進(jìn)行取樣,并對土樣進(jìn)行檢測,依據(jù)土樣土質(zhì)檢測的結(jié)果制定合理的施工方案。
(3)對水文地質(zhì)狀況實(shí)施勘察,重點(diǎn)勘察施工地點(diǎn)周圍的水位變化情況,以及地下水的水位,一定要保證施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況可以順利進(jìn)行施工,保證施工的安全進(jìn)行。
(4)重點(diǎn)對施工場地進(jìn)行勘察,不僅要設(shè)立足夠數(shù)量的勘察點(diǎn),而且在對其進(jìn)行檢測的過程中,一定要將數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,從而對施工方案進(jìn)行最后的完善。
在工程施工的過程中,對施工地點(diǎn)進(jìn)行取樣分析是非常重要的。目前應(yīng)用廣發(fā)的取樣方式是物探、鉆探和坑探。利用取樣分析的方式可以對施工地點(diǎn)的地質(zhì)進(jìn)行深入的檢測[8]。這樣地質(zhì)的勘察過程不僅對地表的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了勘察,也對施工地點(diǎn)的地下地質(zhì)進(jìn)行了檢測,這樣得出來的結(jié)果才更為準(zhǔn)確。這三種取樣方式中,物探方式是一種間接的取樣方式,更多的是數(shù)據(jù)處理,在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中鉆探和坑探與其聯(lián)系不大。在鉆探不可使用的地區(qū)才更多的使用物探技術(shù)。正是由于物探方式不是直接進(jìn)行取樣的,所以其受到的外界影響非常大,因此測量結(jié)果也存在一些不準(zhǔn)確的地方。因此,在施工過程前的勘察過程中,施工單位基本都采用鉆探和坑探的方式進(jìn)行取樣,鉆探技術(shù)是現(xiàn)階段最成熟、便捷、有效的技術(shù),同時也是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)??犹郊夹g(shù)現(xiàn)階段是用于輔助鉆探技術(shù)的使用。
綜上所述,在進(jìn)行巖土工程施工的過程中,勘察過程占據(jù)著非常重要的地位,對目前所存在的勘察問題進(jìn)行合理的解決,選擇合適的勘察技術(shù),并且在施工過程中進(jìn)行合理的應(yīng)用,這樣才可以保證施工過程的安全順利進(jìn)行。而且在勘察技術(shù)不斷進(jìn)步的同時,巖土施工工程的質(zhì)量也不斷提高,最終會為我國建筑行業(yè)的發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。