綜合勘察技術在巖土工程勘察的應用

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綜合勘察技術在巖土工程勘察的應用

摘要:綜合勘察技術在沿途工程勘察中進行科學應用,不僅可以增強巖土工程勘察的質量與效率,還可以增強巖土工程勘察最終結論的精準性與綜合性以及全面性,從而為巖土工程穩定快速施工提供可靠保障,為巖土工程施工效率與質量奠定可靠基礎,因此,需對綜合勘察技術的重要性做出深入認識,根據巖土工程具體情況,進行科學合理的應用。鑒于此,本文對綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用進行簡要分析。

關鍵詞:綜合勘察技術;巖土工程;勘察

1.前言

綜合勘察技術,對于巖土工程勘察技術而言具有十分關鍵的意義,同時也是目前科學先進的巖土工程勘察技術之一。對于綜合勘察技術而言,其涵蓋眾多類型的勘察技術,可以充分按照各不相同類型巖土具體情況,應用符合具體情況與標準要求的勘察技術。同傳統巖土工程勘察技術進行比較,綜合勘察技術具備優秀的適用性,且應用范圍較廣,能夠使巖土工程勘察成果具備的精準性與真實性得到全面提升。

2.工程概況與項目綜合勘察目的

2.1工程概況

某工程實際占地面積約為72666m2,建筑面積約為90000m2,建筑物為6層建筑,沉降要求敏感。按照設計規定的勘察標準,工程經過常規鉆探與原位測試方法,對工程所在區域地層結構持力層情況做出基本的了解與掌握。樁基持力層設計為碎卵石層,埋置深度約為40m~50m。與此同時,勘察得知,碎卵石層面存在東西兩段部分,東西兩段層面整體較為平緩,不過兩段部分而言,之間層面存在突變,鉆孔反映出碎卵石層面極限高差明顯大于10m,層面極限坡度能夠達到45°。碎卵石充當持力層的前提下,兩段層面存在相對過大的明顯落差,對基礎工程產生一定的不利影響。為確保工程施工建設的穩定開展,設計院相關人員成立專項小組對碎卵石層存在異常地帶做出全面勘察。

2.2綜合勘察目的

常規鉆探點之間的距離通常為20m~30m,鉆探孔揭示地質條件呈現出勘探點實際地層構造,勘探點之間的地質變化情況僅可以采取人為分析判斷,無法獲取精準的變化情況。對于碎卵石層性質而言,為對其異常變化情況作出充分全面的綜合性分析,特別是針對層面高低起伏存在的特殊變化,專項小組通過應用綜合物探技術,以此為基礎同鉆探作出有效結合開展全面綜合的深入解析。應用綜合物探方法,涵蓋橫波反射法以及瞬態面波法和高密度電阻法。借助上述方法對碎卵石以及相關基層的具體信息數據做出精準科學的全面采集,判別精度能夠達到2m~3m,結合物探“精準點”進行聯合應用,對地質數據信息做出校核,以此實現點線面充分結合的立體效果。

3.綜合物探

按照地質資料情況,巖土層介質由下至上分別包括:中等風化巖以及強風化巖、碎卵石與粉質黏土和細中砂、淤泥和雜填土等。細中砂同淤泥夾砂以及碎卵石同風化巖等之間,具有很高的波阻抗與電阻率之間的明顯差異。位于分界面形成地震波的折射以及反射,為淺層地震反射波法以及瞬態面波法產生輔助作用,能夠提供地震地質分析的基礎前提條件,而地層電阻率之間存在的差異能夠為電阻率法提供重要的地質物理條件。

3.1橫波反射法

(1)工作原理。淺層地震橫波反射,主要工作原理為運用地下機制存在的波阻抗差異對地質問題進行處理?;驹頌?,地震波通過地下介質進行傳播,介質存在的波阻抗差異對傳播產生影響,造成反射,位于低保位置安裝檢波器,通過對反射信號進行有效接受,詳細記錄至地震儀,對反射波振幅與相位時空特性進行精準計算,從而對地層構造進行分析。同縱波反射進行分析比較,轉換波對橫波發射產生的作用影響相對較小,且橫波具有更高的速度,因此垂向分辨率更大。(2)資料推斷解釋。淺層地震橫波發射法,通過反復CDP覆蓋技術,接受道數為12道,道距為2m,偏移距為4m,覆蓋次數為6次。圖1所示,線E偏移距為2m的展開排列實測地震記錄(共24道),由圖可知,橫波位于碎卵石與風化層面出現發射,出風化巖之外反射波能量更大,發射同相軸較為顯著。圖1所示E線發射數據通過分析處理之后發射時間剖面圖,由圖1可知,同相軸T1、T2、T3、T4依次代表淤泥質土夾砂以及細中沙與碎卵石和風化巖層面。

3.2高密度電阻率法

(1)工作原理。高密度電阻率法,基于常規電法為基礎前提,并進行優化創新形成的物探方法,工作原理基本一致,基于巖土介質導電性存在差異,對人為因素制造的電場作用下,地下傳導電流產生的實際變化以及分布規律做出科學準確的深入分析研究。電阻率測深,以供電電極為主要載體,對地下提供直流電流,形成電場,對供電以及相對位置與測量設備的強弱與排列進行改變,從而對電流位于地下分布情況作出改變,位于地面位置對電廠產生的變化做出精準測量,能夠對地層電阻率深度產生的變化進行有效分析,從而實現測深目的。(2)資料推斷解釋。高密度電阻率法,通過運用單獨排列形式的電機,總數為60根,極距為3m,運用二級裝置設備對數據做出有效采集。根據圖2所示,由圖2可知,典型層分布情況為層狀或是似層狀,視電阻率與深度關系為低高變化規律,典型層能夠劃分成四層。根據鉆孔資料進行仔細分析,對于淤泥夾砂以及細中砂和碎卵石而言,由于受到飽和水產生的影響作用,電阻率之間存在的差異相對并不明顯,電性界面存在明顯的模糊情況,其他巖土層電阻率位于斷面圖能夠清晰反映,尤其是對于風化巖界面進行追蹤效果十分顯著。

3.3多道瞬態面波法

(1)工作原理。多道瞬態面波法,該方法基本原理為,運用面波位于介質表面位置進行傳播,位于錯層介質內部相速度產生變化等特征。數據采集階段,采取瞬態沖擊力充當震源對面波進行有效激發,地表位置受到脈沖荷載作用,形成波動情況,通過傳感器對面波產生的垂直分量進行有效準確記錄,并對波信號采取頻散分析處理。頻散曲線顯示出的變化規律同地址條件以及巖土介質的結構性質具有內在關聯。對內在關聯進行全面綜合的科學分析與研究和應用,以此實現對地質體進行精準探測目的。(2)資料推斷解釋。多道瞬態面波法,通過運用多功能面波儀,傳感器為4Hz垂直地震波檢波器,激發運用重錘法。排列24道路,道距2m,偏移距8m~12m。圖3所示為E線瞬態面波法實驗測試最終效果圖。由圖可知,速度分布形式為層狀,剖面由西至東低速層慢慢增厚。根據鉆孔資料進行分析,中上部層位置,速度相對較低為雜填土以及淤泥夾砂和細中砂,下部層位置,速度先對較高為粉質黏土與細中砂,速度層沿著測線存在的起伏變化同鉆孔資料相符合。該區域面波法實際探測深度僅為40m,對于本次勘探而言,以40m之下碎卵石持力層為主,使對其存在的起伏變化進行準確追蹤,由于探測深度存在的影響,表明瞬態面波法并不適用于本次勘察。

4.結論

綜上所述,巖土工程勘察工作具有較強的專業性以及復雜特點,對勘察技術有著嚴格要求。綜合勘察技術在巖土工程勘察工程中進行應用,可以確保勘察結果的精準性與真實性,增加勘察范圍以及內容,全面、清晰、精準的呈現出巖土工程的變化規律以及地質構造與巖土特性等,為巖土工程規劃設計與施工提供充足的保障。因此,具體工作階段,應重視對綜合勘察技術的深入研究,促進巖土工程勘察的穩定發展。

參考文獻:

[1]郭岐山.綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用淺述[J].城市建設理論研究(電子版),2017,12(15):170-171.

[2]常帥.試論綜合勘察技術在巖土工程勘察中的應用[J].山西建筑,2017,22(17):76-77.

作者:余婷 單位:廣東省化工地質勘查院

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