综合勘察技术在岩土勘察中的有效应用

张玉一

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730000）

岩土勘察，指的是对将要使用建设的工程工地，以工程建设相关标准为依据进行现场勘察、分析以及评价等，对岩土工程地质条件进行查明，同时勘察清楚施工现场自然环境，为岩土工程施工提供参考依据[1]。岩土勘察是工程地质施工较为重要的环节，是获取各项地质数据、参数的唯一途径。然而传统的岩土勘察方法、技术已然难以满足新时期岩土工程的建设对于地质分析的精确性要求，因此，采用先进综合勘察技术对岩土工程地质情况进行勘察极为重要。

1 综合勘察技术概述

随着传统、单一的钻探技术应用的局限性不断凸显，综合勘察技术表现出了较为明显的应用优势。较强的复杂性使得岩土工程勘察工作的开展具备较大难度，同时，新的时代背景下对勘察技术的要求也越来越高求[2]。综合勘察技术适用于不同岩土工程的地质勘察，然而不同的勘查方法有着其应用优势与不足，这就要求对岩土工程的勘察技术适用性进行有效甄别，确保勘察结构的真实、可靠，实现地质勘察工作的精细化发展。

综合勘察技术，是对大地电场岩性勘探技术、多道瞬态面波技术、高密度电阻率技术、横波反射技术等新型勘察技术的综合应用。这些勘察技术在应用原理方面都存在一定差异性，然而对这些技术进行综合应用却能发挥出极强的技术优势[3]。综合勘察技术涉及的应用探测仪体积较小、质量也轻，便于携带，而且许多勘察技术都一个人即可完成操作，极具灵活性。而且综合勘察技术的应用不会对自然环境造成严重破坏，环保水平较高。更重要的是，综合勘察技术能够进行大范围的测点勘察，使得勘察的信息更加地全面、真实，大大缩短了测量误差，提高了测量工作的准确性。正因如此，综合勘察技术的应用范围越来越广泛。

对于岩土工程勘察施工而言，综合勘察技术的应用有着至关重要的影响作用，而综合勘察技术也有着其相应技术要点。首先，采用的勘察技术先进水平对于勘察准确性、真实性有着直接影响作用；其次，虽然综合勘察技术能够弥补传统单一勘察技术应用不足，使得勘察的内容、范围得到有效拓宽，但是综合勘察技术的应用也是基于单项勘察技术的有效应用为基础。

2 综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析

2.1 多瞬态面波技术

对采集到的勘探信号进行高效处理是多瞬态面波技术应用的主要目的。这一技术的应用原理主要是利用了面波能够沿着不同介质表面以不同的速度进行传播特性。多瞬态面波技术的应用主要以瞬态冲击力作为震源对地面产生面波，地面在脉冲荷载作用下出现波动，再通过传感器对面波反馈的信号进行分析继而采集到面波的垂直分布情况，接着对采集的信号进行分析处理得到相应的地质信息数据。多瞬态面波技术的应用需要注意的是，掌握岩土介质结构形状和面波的变化的相应联系，进而能够通过对频散曲线变化规律进行分析，得到准确的岩土性质与地质信息，实现对岩土地质条件的勘察目的。

2.2 高密度电阻率技术

结合实践来看，不同区域的岩土在土层、土质、岩层或者是密度等方面存在着差异性，这就意味着岩土介质的导电性能也各有不同。在这种情况下，我们若想对某一区域的岩土开展勘察的话可以通过在探测范围中施加一定电场，随后再分析电流分布规律便可以获取到岩土密度特性，该技术即为高密度电阻率。适用范围广，是高密度电阻率技术明显的应用优势[4]。这一技术的发展基础正是基于对常规电法的改良与发展，其应用原理主要是利用了岩土介质存在的典型差异性来获取相应的勘察数据。该技术的应用要求勘察工作人员对勘察地点施加一定的电场，进而对地下传导的电流分布情况及变化规律进行探测，以此为依据对岩土性质进行分析、判断。此外，通过对利用供电电极向地下传输直流电流，改变地下电流分布状况，在此基础上对地面电场变化进行探测，计算出准确的地表电阻率，实现了对野外地质信息数据的自动化收集、分析。通常情况下，应用高密度电阻率技术开展岩土勘察往往会采取输送两次电流的做法，这样能够让我们能够较为准确地判断不同电流所产生的电阻率。

2.3 横波反射技术

与高密度电阻率技术准确判断岩土特性原理不同，横波反射技术的应用原理主要是以地震波于不同地下介质中的传播速度存在不同的差异为依据对岩土特性进行判断，它和多瞬面波技术存在着一定相似之处[5]。横波反射技术的应用过程中，地震波在不同介质中传播速度不同，反射的差异性较为明显，然后通过相应的检测仪器与计算技术来获取、分析反射波的相位、振幅、速度等参数，通过进一步分析来实现对地下岩性与地质结构进行准确判断。尤其是横波反射技术在抗凹能力方面较为突出，使得横波的垂直分辨率大幅提升，进而获得更高的勘测精确度。另外，得益于横波传播速度快的优点，针对一些需要短时间内获得结果的岩土勘察上我们也可以应用该技术。

2.4 大地电场岩性探测技术

岩土勘察中需要判别岩层断面、界面或者含水层的话，我们应当选用大地电厂岩性探测技术。结合实践来看，大地电场岩性探测技术原理主要是通过接收所发射的电磁波分析电磁场信息，从而获得诸如地下深度、岩土介质结构等相关数据。由于电磁波在不同深度岩层（或者是介质）情况下，反射速度与幅度相对稳定，因此应用大地电场岩性探测技术所获得的数据准确性较强。同时相比于上述几项技术，大地电场岩性探测技术不仅仪器易于携带，且操作简便，获取结果时间短，这就使其在岩土勘察中得到了较为广泛地应用。此外，大地电场岩性探测技术除了具有较大的探测范围以及绝大部分岩土介质均可探测以外，其探测深度往往可以超过10000M且精度高、误差小。同时其相比于其他技术而言，它所形成的低频电磁波不会受到地下管线等人工设施地影响，这样一来有效地确保了岩土勘察数据地真实准确。

3 综合勘察技术的实际应用实例分析

某工程建筑面积约为4792m2，建筑工地周边水文地质条件较为复杂，地质构造多变。为了确保建筑工程得以安全、顺利施工，技术人员在施工前期做了大量的地质勘察工作，而且为了有效提升工程勘察数据的准确性，提高勘察工作的全面性，勘察单位采用了综合勘察技术，并对其进行了合理应用，包括灵活运用了多道瞬态面波技术、高密度电阻率技术、横波反射技术等多种地质勘察技术。其过程运用了424型多功能面波仪、垂直地震检波仪等多种勘察设备。在实际勘察过程中，横波反射技术对于碎卵石层的勘察、追踪、解译方面的应用效果最为理想，使工程的地质勘察效果大幅提升。

工程案例综合勘察技术的应用中，横波反射技术具备最好的应用效果，高密度电阻率技术次之，而多道瞬态面波技术的应用效果最差，但这并不意味着这一技术在其他地质勘察方面不具备应用优势。结合上文分析可知，综合勘察技术中的各种勘察技术的应用各有其优势与不足，也有着各自适应的应用范围，因此在实际应用过程中应根据岩土工程实际情况对综合勘察技术进行科学、合理地选择，以确保勘察结果较好的全面性、准确性与有效性，实现对岩土工程地质条件状况进行真实、全面、准确地反映，进而为岩土工程设计、施工提供有效的数据支撑，为后续的工程的顺利、安全施工提供保障。

4 结论

综述可知，为实现对综合勘察技术在岩土工程勘察中的有效应用，必须对充分认识到不同勘察技术的应用优势与不足，及其适用范围。可见，勘察工作人员唯有对各种勘察技术进行全面、深入地了解、掌握，方可在岩土工程勘察中充分发挥综合勘察技术的应用优势，为工程的设计、施工提供有效保障。基于此目标，上文在充分结合笔者对相关文献研究以及结合自己多年工作实践经验情况下，主要就综合勘察技术在岩土勘察中的有效应用提出几点看法，以供广大同行参考。