杨中强
(贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队,贵州 六盘水 553000)
在岩土工程设计和建设施工中,工程勘查是一项重要的基础工作,工程勘查结果是否准确、真实,对后续的设计与施工都有造成很大影响。根据工程实践可以发现,如果勘查过程中无法确保资料成果的真实性,则会导致设计不合理,并在施工中难以根据图纸严格实施,即便能使施工顺利开展,但也会在很短的时间以内产生质量问题,造成不必要的返工和浪费。因此,需要在重视勘查重要性与必要性的基础上,合理引入综合勘查技术,使这项技术发挥应有作用效果,实现提高工程勘查技术水平的根本目标。
(1)物探方法。物探是地球物理勘探的简称,主要用于处理地质和水文地质等方面的问题,其重点为分析物理场,如重力场和电场,通过分析掌握物理场遵循的分布规律,并以此为基础确定地质构造。以高密度电法为例进行分析,根据其原理可知,它强调勘查过程中设置适宜的测线和测点,采用多芯电缆对转换器和电极进行连接,并利用电测仪测量每个测点的电阻率,以此掌握地质体在空间中的分布状况与规律,把电剖面和电测探两种方法整合到一起。为保证这一技术方法充分发挥应有效果,需要做好数据处理,其流程为:采集相关数据→对原始数据进行格式转换→向软件中导入相关数据→剔除突变点,并对畸形数据进行校正→建立地形模型→生成相应的反演图像。完成数据处理后,可将成果直接用于设计和施工工作[1]。
(2)地质钻探。在岩土工程勘查工作中,利用综合勘查同样也表现于地质钻探这一方面,这项技术的实际应用需要满足以下几项要求:其一,获取地下岩层实际厚度和相关资料;其二,获取岩石和土层等的力学性质方面的资料;其三,获取地区水文地质资料。如果将岩土的破碎方式作为主要依据,则主要有以下几种钻进技术:第一,冲击钻进,利用钻具产生的冲击力对岩土进行破碎,在硬层钻进探测中较为适用;第二,回转钻进,利用回转钻具对岩土体进行削磨与破碎;第三,振动钻进,利用机械动力产生的振动力减小岩土体的抗剪能力,以此达到预期钻进目标。
应注意,在钻探过程中,应重视规范标准,确保这项技术的优势得以充分发挥。在实际应用这项技术时,应满足以下几项要求:其一,对岩土分层和钻进的深度进行测量时,偏差不可超过±5cm;其二,如果岩体较为完整,则岩芯采取率不得低于80%[2]。
以某岩土工程为例,其自然地理条件以堆积体为主,由于地表流水会产生若干冲沟,所以在冲沟的底部存在很大纵坡。区域的堆积体主要分布在林地,其地形相对较缓。项目所在地区为亚热带气候,年均降水量在1190mm左右,年均温度在16℃~17℃范围内。地形上有15°~50°的坡度,而且在山丘过渡处存在沟、梁相间特殊地形;地层的岩性包括堆积层、残坡积层和坡洪积层,以泥质砂岩和泥岩为主,并伴有砂岩分布。
根据工程现有物探成果,通过取芯检验,确定各岩性对应的电阻率,其中,表层碎石土为10Ω·m~30Ω·m;粉质黏土为1Ω·m~20Ω·m;泥质砂岩为40Ω·m~1000Ω·m;泥岩为30Ω·m~1000Ω·m。可见,在电阻率上并没有明显差异,单纯采用一种方法难以进行准确分辨,此时,就需要用到综合勘查技术。
在本工程中应用综合勘查技术的目的在于确定边坡上的所有滑动面,技术应用的要点包括:
(1)布置测孔和测线,根据堆积体具体为止和规模大小,在钻探中布置共9个测孔,其中6个设在纵向线上,而另外3个设在测线上,这一规模可满足岩土勘查基本要求。
(2)在使用高密度电压进行勘探时,应利用物探仪器进行数据采集,根据勘查的实际情况进行参数设计,比如勘探的深度应根据测线参数来情况。完成数据的采集工作后,对其进行格式转换,引入专门的软件实施资料处理,在处理过程中可能产生突变点,应将其剔除,使边界保持平滑。
(3)在钻探时,主要使用的是回转式钻机,配置合金钻头,使岩芯的采取率可以达到80%。除此之外,在取样方面,将主取土器确定为固定活塞式。
表1 各土体技术参数
对综合物探技术进行应用时,由高密度电法获得电阻率。根据相关理论,认为岩层和碎石土之间可能存在夹层,软弱架构面是典型的滑坡面。各土体技术参数如表1所示。
根据以上成果可知:根据物探和钻探成果可知,滑坡体主要由于堆积体覆盖而形成,其平均厚度可以达到20m,基本没有地下水,类型以推移式为主,与牵引式力学相符,并与地质边坡模型相吻合。
然而,设计和施工过程中需要注意,基岩和粉质黏土之间分界面为主要滑动面,会对工程施工安全带来很大的影响。在项目的设计和施工过程中,应将其作为重点来考虑,制定行之有效的措施方法。
综上所述,对综合勘查技术进行合理应用,能为工程项目设计和施工提供重要技术保证。在对综合勘查技术进行实际应用时,应明确并认识到各项技术具体类型和适用对象,如高密度电法与地质钻探等,同时根据技术类型和实际条件,配置必需的仪器设备。通过本次研究可以看出,对综合勘查技术予以合理应用,能得出具体且准确的勘查成果,为项目的设计和施工都提供可靠参考。可见,这是一项值得大范围推广应用的技术措施,对提高岩土工程的勘查水平有重要作用和意义。