岩土工程勘察中的综合勘察技术运用分析

2023-04-03 10:58:30杨锐
建材与装饰 2023年10期
关键词:面波剖析岩土

杨锐

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司,山西阳泉 045000)

0 引言

如今,城市发展速度加快,建筑行业取得了良好的发展,社会各界对建筑工程的施工质量提出了新的要求,工程行业不但要为人们创造良好、和谐的建筑环境,还要加大对综合勘察技术的应用力度,这样岩土工程的施工质量、效果都能不断提升,而勘察人员也能检测、勘察到最真实、精准的地质条件,施工企业的施工风险也能最大程度降低。

1 综合勘察技术概述

1.1 应用背景

由于单一勘察技术无法满足各工程勘察作业需求,所以综合勘察技术就此发展并得到了高效运用。由于工程项目直接关系着社会经济与人们的生活,所以对岩土工程勘察作业的质量有了更严格的要求,而单一、落后的勘察技术已无法满足现代工程发展需求,日益复杂的勘察现场对勘察技术、模式均提出了全新要求,所以为了促进岩土工程的施工建设并满足作业需求,我国要尽可能发展综合勘察技术。与此同时,将综合勘察技术运用到勘察作业中能帮助勘察人员系统检测、剖析地质条件,若是采用单一、固定的勘察方法则无法达到这一效果,基于岩土工程的实际情况选出最佳的勘察方法,这不但能提高工作效率,还能提升勘察效果,在此背景下,岩土工程的作业人员就能借助勘察成果全面了解勘察区域的情况。

1.2 应用原理

综合勘察技术即综合诸多单一技术的工作原理再系统总结,通常情况下,不同勘察技术的工作原理都不相同,而综合勘察技术涉及了大地电场岩性检测技术等,换言之,综合勘察技术是将相关勘察技术有机综合到一起并进行应用。正常来看,各类勘察技术的原理形式全都不同,综合勘察技术的原理就是将这些勘察技术有机综合到一起,其不仅能独立突出某一种勘察技术,还能体现出多种技术的综合。以大地电场岩性检测技术为例,其原理是把太阳风生成的电磁波作为激发场源,使用探测仪通过点频形式记录地表各深度反射的电磁波,这样便可结合信息科学判定岩土的特征与实际性质。

1.3 应用优势

随着社会科技的发展,综合勘察技术不断优化,在我国岩土工程领域更是得到了广泛的应用,究其原因,该技术的综合性、技术性较强,这是综合勘察技术具备的核心优势。通常情况下,综合勘察技术的应用器械十分小巧,使用也很轻便,自重较轻,这不仅有利于技术人员的操作,还能改善勘测作业的效果。而且综合勘察技术的性能良好,灵活性强,一位技术人员便可合理应用此技术,正因如此,岩土工程勘察作业的灵活性会大幅提高。此外,综合勘察技术的环保效果较佳,借助综合勘察技术进行工作,噪声、废弃物会最大限度减少,自然环境的植被也会得到保护,这也会使勘察工作更加绿色、环保。综合勘察技术的精准性极高,借助很多测点数据便可将工程现场的真实勘察情况呈现出来,这不仅能降低以往勘察技术的误差率,还能促使勘察结果更为精准、真实。因为综合勘察技术具备这些优势,所以在很多岩土工程勘察工作中都得到了运用,在此背景下,勘察人员的作业效果也大幅提高。

1.4 应用要点

在工程项目中岩土勘察技术直接关系着工程质量与效果,若要科学、高效应用综合勘察技术,勘察人员就要全面掌握技术的应用要点[1]。在实际作业中勘察人员要确保技术的先进性、科学性,这样岩土工程的勘察结果才会更加真实、高效。同时以往采用的勘察技术存在一些弊端,勘察人员要将这些弊端、不足有效解决,综合勘察技术就是基于单一勘察技术进行运用,其可打破传统技术的局限、不足,还可扩大勘察工作的范围,在此背景下,综合勘察技术的优势、价值就能全面体现。

2 岩土工程勘察工作中综合勘察技术的应用对策

2.1 大地电场勘察技术的应用

在岩土工程勘察工作中大地电场技术发挥着十分重要的作用,此技术手段是基于激发场源方法将太阳风转换成电磁波,并对勘测区域的点位岩性不断勘察。使用大地电场勘察技术时勘察人员要科学选择探测设备,例如,使用CYT 这一型号,还要借助点频记录方法不断接收传来的电磁反射信号,再依据电磁波的实际变化系统剖析地层结构特征以及探测深度等,这样便可明确勘察区域的岩层性质。据实践发现,勘察人员在使用大地电场技术进行勘察工作时,会将原始数据信息全部导入CYT 探测仪中,随后发挥探测仪内设的软件系统的作用便能综合剖析并处理数据信息,而CYT曲线绘制工作也能自动完成。在此过程中,勘察人员还要做好曲线察验工作,一旦发现CYT 曲线未达到技术标准,工作人员就要重新导入数据并归中处理CYT 曲线,再科学调整曲线的横纵比例,这样就能保证曲线输出结果达到技术标准。此外,在结束曲线图绘制工作后,勘察人员还要基于技术规范进行综合剖析,这样勘察的质量、效果才能有效提升。总的来说,应用大地电场勘察技术开展岩土工程勘察作业时,勘察人员经常应用到CYT 探测仪(图1),该仪器不仅体积极小,携带也很方便,只需少量工作人员便可勘察,这在很大程度上也提高了勘察作业的适应性。据了解,CYT 探测仪在勘察工作中得到了全面运用,该设备能探测10km 左右地层,勘测精度极高,在工作中勘察人员只需将探测仪安装在预定点位便可,所需的人力成本也会大幅度降低。

图1 CYT 探测仪器

2.2 多瞬态面波技术的应用

多瞬态面波技术的应用频率较高,它可有效处理收集的信号,还能将信号转变成需要的数据。通常情况下,技术人员需借助面波在各介质传播的速度差异科学判定岩土特性。在实际应用的过程中瞬态产生的冲击力是主要震源,将面波发射给地面并在脉冲荷载的作用下会出现相应的波动[2]。通常情况下,多瞬态面波需使用到传感器设备进行面波情况、数据的收集,技术人员会结合收集到的信号系统剖析与处理,这样便能真实掌握岩土工程的实际地质状况,但在此期间,因岩土介层构造、结构形态存在特定联系,所以勘察人员要基于数据的变化频率科学剖析探测区的岩土性质,这也有利于勘察作业水平、效果的提升。就目前来看,我国岩土工程常会用到R24 工程地震仪等设备,处理数据所用的是SFKSWS 软件。在实际作业期间勘察人员需将面波记录情况输入软件中,这样便可直观看到所测的曲线数据,根据数据窗口确定基阶面波的频谱峰脊,这样也能绘制出面波频散曲线,随后还要采用手动形式、自动形式分层地质并描绘反演拟合曲线,最后便可打印、输出最终结果。

2.3 高密度电法勘察技术的应用

在应用高密度电法勘察技术开展工作的过程中,电极不断传输垂直电流并在地下构成电场,随着电场的形成与稳定,测量装置和电极会发生改变,当勘察人员使用该技术检测电场变化情况时,如若测量装置和电极出现了变化,地层的电阻率也会相应改变,同时会构成特定变化规律,再系统剖析土层深度、地层电阻率等变化形式便可明确其变化规律,进而可掌握岩土工程地质的具体情况。此外,在岩土工程勘察工作中应用高密度电法勘察技术还具备很多优势,例如,勘察人员能一次完成电极的布置工作,这不仅能降低电极安装的影响使传统电法不受干扰,还能高效、快速地勘察、探索野外信息,这在很大程度上也提高了作业的精准性。同时勘察人员还可通过不同的排列方式测量作业,期间能收集、掌握测量点的不同断面结构与地质物理信息,还能顺利完成野外信息采集作业,在此背景下,工作人员采集作业的时间能大幅缩减,采集信息的精准性也能全面提升,再综合剖析数据信息便可合理计算其电阻率。

2.4 探地雷达勘察技术的应用

随着综合勘察技术的发展,无损探测技术得到了广泛的应用,尤其是无损勘察作业使用的探地雷达技术,应用更是广泛[3]。探地雷达技术实际就是以宽带电磁波为基础的脉冲技术,经由发射或接收高频电磁波便可系统剖析地下介质以及电参数的关系,还能明确其差异性特点,在这一过程中勘察人员能了解高频电磁波的传播规律与途径,这样也能为勘察区域地质结构的判断奠定良好的数据基础。纵观探地雷达勘察技术,其不仅操作简单,而且分辨率较高,将这一技术应用到勘察作业中不但能提高勘察作业的质量、效率,还能满足各种地质条件下的工程勘察要求。

2.5 横波反射勘察技术的应用

作为极关键的综合勘察技术,横波反射技术在岩土工程勘察工作中得到了广泛应用。在此技术的作用下,勘察人员可在指定位置安置面波检测设备,这样便可向测区地表发射横波信号。随后还要开展反射信号采集工作,高效处理横波反射信号并科学剖析横波长短变化等指标参数,这不仅能帮助勘察人员判断工程现场的地质结构与岩性,还有利于后续工作的开展。与多瞬态面波勘察技术相比,横波反射技术原理十分类似,但后者因可提高垂直层面横波的分辨率,所以其抗凹能力较强,还能帮助勘察人员更精准地判定地质结构与岩性特征,正因为横波反射勘察技术具备这一优势,在实际勘察作业中受到了勘察部门与人员的高度重视。

2.6 隧道地震勘查技术的应用

应用该技术的过程中需使用相应的仪器设备,而这类设备均是由软、硬件构成,其不但能完善勘察成效,还能借助深度偏移成像处理[4]。与此同时,在综合勘察技术中这一技术具有极大的优势,例如,勘察作业不会受到大程度的影响、分辨率较高且拥有良好的抗干扰能力。在实际运用的过程中,勘察人员需借助灵敏性高的震检波接收器来收集隧道侧壁的震波,再综合岩土工程的实际情况系统剖析工程的影响因素,这在很大程度上也能帮助工程单位了解岩土工程的地质条件。

3 如何提高综合勘察技术的应用效果

3.1 结合具体情况科学选择综合勘察技术

如今,随着岩土工程的建设、发展,勘察技术不断增多,所用的勘察设备也越发丰富,再加上不同的勘察技术、设备存在很大的差异,所以施工单位必须结合工程情况针对性使用勘察技术[5]。例如,在范围较广的熔岩勘察作业中,勘察人员可使用大地熔岩电磁技术,虽然该技术方法的勘察精度很高,但其抗电磁干扰性能与勘察效率偏低,且受很多方面的影响。至于地质勘察技术不仅涉及的成本低、作业效率较高,而且操作也十分简便,在此背景下,灵活应用多种勘察技术可有效发挥这些技术的优势,通过优势互补可将岩土工程勘察工作的质量全面提升。

3.2 系统剖析勘察数据

应用综合勘察技术开展岩土工程勘察作业时,因需借助不同技术手段对相同区域进行探测,所以勘察人员要合理计算各来源途径的勘察数据,横向、纵向对比各技术设备所得的数据信息,这样不仅有利于勘察人员的岩土质量曲线绘制工作,还能推动后续施工建设的发展[6]。在剖析数据信息时若发现数据存在较大差异,勘察人员还要全面探究其成因,明确地质结构特征,再精准把握地层结构与断裂带分布情况,这也有利于工程勘察作业的开展。

4 结语

总之,在开展岩土工程勘察作业的过程中,勘察人员应充分掌握综合勘察技术运用要点,将先进、自动化水平较高的仪器投入勘察作业中,这不仅能为工程项目提供更真实、精准的勘察数据,还能帮助施工单位了解工程现场的地质结构与岩土性质等,而在此背景下,岩土工程的施工质量与安全也能得到保证。

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