综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用探究

　　胡经魁

　　中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 云南昆明 650000

　　摘要：地质灾害在中国很常见，有很多岩土灾害。岩土工程测量混合使用传统和数字测量方法，每种方法都有自己的优点和缺点，以及不同的技术设计。因此，勘测人员需要知道和了解研究地区今天的地质条件，并在此基础上提供科学和准确的估计，以指导有效的勘测工作。以岩土工程为基础，分析综合勘察方法在不同方面的应用，与同行进行讨论和交流。

　　关键词：综合测量方法；精度；岩土工程测量

　　引言：岩土工程勘察是指在设计和施工前，按照设计和施工要求，对土木工程结构的地质条件、岩土结构和环境特征进行调查和评价，并通过调查和评价结构来编制勘察文件，以支持设计和施工数据，保证设计和施工质量。现代岩土工程调查既使用传统的测量方法，也使用现代数字方法。无论使用哪种测量方法，其优点和缺点都是显而易见的，可以应用于不同的项目。

　　一、调查方法概述

　　在岩土工程施工的设计过程中，钻探一般采用传统的测量技术，随着科学技术的快速发展，岩土工程的施工要求逐渐提高，在这种情况下采用传统的测量技术已经不符合现代化的需要，在这种情况下，综合测量技术走进了人们的视野。目前，岩土工程勘察主要采用GPR法、地面密度法等。不同调查方法的使用受到某些情况的限制，但每种方法都有一定的优势。然而，一般来说，这些方法的有效应用只能提供对地质条件的平行研究，根本无法体现其所有的优势。有效应用综合研究方法，根据不同的自然环境、地质条件等，综合采用不同的研究方法，这些方法的综合运用对测量的准确性、可行性作用有很大的提高。

　　二、测量中经常遇到的问题

　　（一）排除地形、地貌和其他相关因素

　　如果忽略了地形、地貌等外部环境因素，不仅不能充分了解地质区的地质条件，而且从根本上误解了土地变形的原理，会造成延误，增加成本和各种问题。在研究过程中没有考虑到工程设计与设计环境的相互作用，为岩土工程设计的失败创造了机会，这里提出的设计方案在一定程度上不符合设计要求，也不适合实际场地的环境条件[1]。

　　（二）缺乏对数字化勘查技术的应用

　　目前，工程和地质调查过程中的研究数据仍以传统的图纸、文本和表格形式存在。调查数据不能被设计者准确理解和分析，这导致了调查数据的使用和处理的困难。另外，目前中国数字测绘技术的要求还不够成熟，这个行业的使用还不够深入，这个技术和CAD 软件不能完美结合。由于上述因素，数字测绘技术的实际应用有严重的限制和后果。

　　（三）研究成果没有达到预期效果

　　改革开放后，市场经济体制逐步深入和发展，在此背景下，岩土工程研究单位也开始进入改革的深层领域，如果仍然沿用老路，依靠政府拨款，很难生存和发展，于是人们开始走自主经营、自负盈亏的道路。在这种情况下，一些研究单位为了获得更大的经济利益，毫不犹豫地降低质量标准，缩短施工时间，按照较低的标准进行采样，最后但并非最不重要的是，编写虚假的研究报告。在这种情况下，岩土工程师根本无法建立有效的设计基础，也无法有效地管理建筑工程，这导致了资源和时间的严重损失[2]。

　　三、一些常见的测量方法

　　（一）横波反射

　　这种技术是指在实施地质调查时利用地下介质的波阻抗差、地震波传输过程中的相对波阻抗差等，就是反射效应，将检波器的反射波信号，做好数据采集、工作记录，然后根据反射波的振幅、相位硬度特征，推断出地下水结构。与纵波反射法相比，横波反射法受转换波的影响较小，而且由于横波速度相对较低，垂直分辨率相当高。

　　（二）高密度电法

　　高密度电阻率检测涉及利用供应垂直电流的微表面电极产生电场，电流供应平面为A、B 平面，综合定位测量仪器从土壤位置的相对变化到待测电场的相对变化，来输出土壤电阻率的变化深度，从而达到预期的检测目标。

　　（三）多通道瞬态表面波法

　　多通道瞬态表面波法实质上是利用表面波在多层介质中传播速度的变化，通过短暂的微脉冲源激发表面波，使其在脉冲负载下，表面产生振荡，传感器可以检测到表面波的垂直分量，并对微波信号进行良好的处理，从而确定色散曲线变化的性质。基本上，岩土介质的形状和分散曲线的变化之间存在着内部关联。通过分析和处理这种内部关联性，可以有效地检测到地质体。

　　四、综合勘查技术的应用实例

　　（一）工程简介

　　该项目是一个非常高的6 层建筑，总楼面面积为109 平方米，建筑面积为9×104 平方米，需要进行高水平的填充式开发。应设计者的要求，首先进行了实地调查和常规钻探，以全面了解拟建地点的地质条件和承载地层的一般状况。选择了40-50 厘米厚的砾石层作为桩基的承载层。其次，在调查过程中，工作人员观察到，砾石层的东部和西部相对平坦，但它们之间的水平差异很大。在钻探过程中，发现铺装层的高差超过10 厘米，坡度高达45°，这给铺设地基带来困难。在这种情况下，成立了一个特别工作组，彻底调查违规行为，以便顺利完成工作。

　　（二）研究的目的

　　为该项目进行的调查使用了间隔（一般）为20 至30 厘米的钻孔点。由于钻孔中遇到的地质条件，只有在人为因素的帮助下，才能对调查点之间的地质变化进行评估，而准确的评估是根本不可能的。在这种情况下，需要结合钻探和先进的三维测量技术，如点、线、面，来分析填充层的变化，特别是要确定水平高度和倾斜度的变化。该研究使用了上述三种主要方法：横波反射、电阻高度测量和2-3 厘米分辨率的瞬时表面波，以及精确的定点钻探来验证地质数据[3]。

　　（三）综合调查方法的应用

　　在这个岩土工程中，地震表面反射法主要与CDP 覆盖技术结合使用，使用了12 个受体通道和2 厘米的受体间距，以及2 厘米和4 厘米的炮间距和偏移间距，共6 种覆盖技术。本项目的研究表明，在砾石面、泥浆面和风化面有明显的横向波反射，除了风化面外，其他界面都有比较强的产生反射波的能力。该研究还使用了高阻抗密度法（单独可调的电步），步距为3 米，共60 步，并使用了一个辅助设备来收集数据。从实验中可以看出，随着岩土层深度的变化，特征阻抗由低到高、由低到高的变化，可以得出结论，电层可以分为四层。

　　结束语

　　随着科学技术的不断发展，中国的城市建设步伐加快，岩土工程的数量也在增加。为了提高工程质量，岩土工程勘察应提前进行，同时在丰富设计和施工经验的基础上，逐步提高综合勘察技术。然而，在不同的地质和地形条件下使用不同的调查方法，这就要求我们明确不同调查方法的优点和缺点，对其进行全面分析，调查结果与挖掘的重叠程度。

　　参考文献：

　　[1] 帅燕. 综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用[J]. 中国科技信息，2021（16）：68-69.

　　[2] 罗贤贵. 综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用探究[J]. 城市地理，2018（08）：210.

　　[3] 倪春健. 综合勘查技术在岩土工程勘查中的应用探究[J]. 低碳世界，2017（11）：63-64.