綜合物探方法在巖土工程勘察中的應(yīng)用

林勝輝

福建省建專巖土工程有限公司（350000）

0 前言

在巖土工程建設(shè)施工中，勘察環(huán)節(jié)必不可少，其中綜合物探方法是勘察過程中應(yīng)用頻率最高的一類技術(shù)，不僅能夠勘察巖土工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，而且能夠在工程周邊的環(huán)境勘察方面發(fā)揮顯著作用，進一步提升了勘察的精準性。但是，在實際的巖土工程現(xiàn)場的勘察中，對綜合物探方法的運用還存在一些不足之處。文章對綜合物探方法在巖土工程勘察中的應(yīng)用進行深入分析具有重要的現(xiàn)實意義。

1 綜合物探勘察技術(shù)分析

1.1 技術(shù)應(yīng)用背景

在傳統(tǒng)的巖土工程勘察過程中，采用的勘察手段較為單一，在實際應(yīng)用階段，往往因為一些外界因素的干擾及復(fù)雜的環(huán)境變化，導(dǎo)致無法詳細地對巖土工程進行全面的勘察[1]。在背景下，對傳統(tǒng)勘察技術(shù)合理整合，形成一種包含多種勘察方法的綜合物探技術(shù)，可以滿足不同環(huán)境下、不同巖土層的勘察需求，從而確保巖土工程勘察結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性和準確性[2]。

1.2 技術(shù)應(yīng)用原理

綜合物探技術(shù)集合了很多個單一的勘察方法，每一個勘察方法都具有獨特的技術(shù)原理[3]。現(xiàn)階段，常見的綜合物探勘察方法有高密度電阻率技術(shù)、橫波反射技術(shù)、淺層地震反射波法等。

1.3 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

相比較傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)，綜合物探勘察技術(shù)的優(yōu)點有以下兩方面：①所使用的巖土工程探測儀體積小，重量輕，具有便于攜帶、方便操作的特點；②綜合物探技術(shù)具有無噪聲、低污染的環(huán)保特性，在進行巖土工程勘察過程中不會對勘察區(qū)域的自然生態(tài)環(huán)境造成破壞[4]。

2 巖土工程勘察中比較常見的綜合物探技術(shù)

2.1 高密度電阻率技術(shù)

對于不同的巖土介質(zhì)而言，其導(dǎo)電性能也有所不同。利用導(dǎo)電性能的不同能夠?qū)崿F(xiàn)對巖土工程的有效勘察。對此，可以利用高密度電阻率技術(shù)開展巖土工程勘察。應(yīng)用該技術(shù)，需針對所需要勘察的區(qū)域進行人為的電場施加，并探測傳導(dǎo)電流的分布及變化規(guī)律，借此進一步對勘察區(qū)域的巖土性質(zhì)及分布狀況加以了解[5]。此外，高密度電阻率技術(shù)的運用，還能夠在一定程度上完成勘察數(shù)據(jù)收集的標準化和自動化處理目標，進一步提升巖土工程探測結(jié)果的高效性。

2.2 淺層地震反射波技術(shù)

應(yīng)用淺層地震反射波技術(shù)時，應(yīng)利用人工方式進行地震激發(fā)。當(dāng)?shù)卣鹌陂g所產(chǎn)生的地震波面向地表面?zhèn)鲗?dǎo)時，會穿過巖土層，在不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響下，地震波會產(chǎn)生不同的波形、振幅以及頻率，此類參數(shù)傳回至計算機后，能夠進一步強化巖土工程勘察質(zhì)量[6]。

2.3 探地雷達技術(shù)

探地雷達技術(shù)是依賴高頻電磁波對工程所在區(qū)域的地下分布狀況進行勘測，勘測的形式主要以脈沖形式和寬帶電磁波形式為主。與此同時，應(yīng)用探地雷達技術(shù)期間，還會對所要勘察的巖土現(xiàn)場發(fā)射相應(yīng)強度的高頻電磁脈沖波。該波能有效感受到巖土層中不同電性分布參數(shù)的差異性，從而借助反射的形式，將該差異反饋至計算機系統(tǒng)，為技術(shù)人員提供更精準的巖土工程的勘察數(shù)據(jù)[7]。

3 綜合物探方法在巖土工程勘察中的應(yīng)用探討

3.1 巖土工程概況

在本次工程施工過程中，要求針對施工現(xiàn)場的山丘斜坡面區(qū)域開展巖土勘察。該區(qū)域中，不同地層的結(jié)構(gòu)構(gòu)造之間存在著較大的差異性，地層構(gòu)成方面主要以黏土層、建筑垃圾為主的建筑物垃圾層、卵石層為主。對此類工程勘察基礎(chǔ)信息了解和分析之后，本次巖土工程勘察技術(shù)方法決定選用綜合物探技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用范圍主要集中在被勘察區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)構(gòu)成狀況、地層的分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面。

3.2 綜合物探技術(shù)應(yīng)用配置

為了進一步提升本次研究中某巖土工程勘察的質(zhì)量，應(yīng)用綜合物探技術(shù)識別，主要選用了三種勘察方法，分別是淺層地震反射方法、高密度電法以及探地雷達方法。在應(yīng)用綜合物探技術(shù)時，應(yīng)該做好如表1 所示配置工作。

表1 某巖土工程勘察中綜合物探技術(shù)應(yīng)用配置表

3.3 綜合物探詳細測試數(shù)據(jù)分析

在某巖土工程勘察中，應(yīng)用綜合物探技術(shù)進行測試數(shù)據(jù)分析處理時，應(yīng)該分別做好淺層地震反射方法、高密度電法、探地雷達方法的數(shù)據(jù)處理工作，具體包括以下處理內(nèi)容。

3.3.1 淺層地震反射方法

在某巖土工程勘察期間，應(yīng)用淺層地震反射方法時，應(yīng)該做好下述工作。

將在施工現(xiàn)場中所采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進行初始性的篩查。篩查過程中，應(yīng)該針對數(shù)據(jù)中存在的部分壞道或非正常道進行剔除處理，將留存下來的有價值數(shù)據(jù)進行重新組建，形成新的有效文件序列，將其作為后續(xù)勘察工作開展的數(shù)據(jù)支撐。

在施工現(xiàn)場進行巖土工程勘察時，很容易在各類客觀因素限制下，導(dǎo)致測量結(jié)果受到干擾波影響，降低勘察數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性。因此，必須做好濾波處理工作，將外界環(huán)境中能夠?qū)?shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生不良影響的干擾波屏蔽掉，提升測量數(shù)據(jù)準確度。

當(dāng)施工現(xiàn)場的常規(guī)勘察完成之后，還應(yīng)在其基礎(chǔ)上開展速度拾取工作，從大量的勘察數(shù)據(jù)中獲得能滿足巖土工程實際狀況的縱波速度相關(guān)數(shù)據(jù)。

將所有的道進行集中處理，并針對道中的各項數(shù)據(jù)參數(shù)進行動態(tài)和靜態(tài)校正，在各個道之上將相同的采樣結(jié)果統(tǒng)計在一起，進行平均值測算。

將平均值進行疊加處理，利用計算機輸出水平疊加時間剖面圖。

3.3.2 高密度電法

在某巖土工程勘察過程中，為了進一步提升高密度電法應(yīng)用準確性，需要做好以下工作。

在施工現(xiàn)場執(zhí)行勘察任務(wù)之前，針對部分已經(jīng)遭受到自然、人為等客觀因素所造成的勘察點壞點進行修正處理，避免壞點對后續(xù)勘察結(jié)果的精確性造成不良影響，提升勘察工作的有效性。

在反演開始之前，技術(shù)人員要將已經(jīng)掌握的地形數(shù)據(jù)進行整理，建立一個與施工現(xiàn)場等比例的地形模擬圖形，確保后續(xù)勘察中計算得出的結(jié)果能夠充分與施工現(xiàn)場情況相一致。

當(dāng)完成勘察數(shù)據(jù)記錄工作后，應(yīng)對巖土工程進行反演測算處理，可使用最小二乘反演法，最終形成某巖土工程勘察更精確的地形地質(zhì)勘察結(jié)果。

3.3.3 探地雷達方法

將探地雷達方法應(yīng)用于某巖土工程勘察中時。要嚴格按照某巖土工程勘察開展的具體情況，設(shè)定適宜本次勘察成效提升的天線頻率，經(jīng)過嚴謹?shù)姆治龊驮u估之后，決定選用80 MHz 的天線頻率。針對勘察后得出的具體數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的計算處理，包括濾波處理、里程歸一處理及校正處理等，最后將計算得出的翔實且精確的勘察結(jié)果與施工團隊共享，為其施工項目順利推進提供數(shù)據(jù)參考。

4 結(jié)語

在巖土工程的勘察過程中，想要進一步提升勘察的質(zhì)量，就必須提升勘察技術(shù)的應(yīng)用水平。在此基礎(chǔ)上，將綜合物探勘察技術(shù)應(yīng)用于實際的工程勘察中，不僅能有效解決傳統(tǒng)勘察中存在的技術(shù)缺失問題、數(shù)據(jù)勘察不精準問題，還能提升勘察效率。此外，勘察技術(shù)人員應(yīng)不斷提升個人的技術(shù)專業(yè)能力，努力學(xué)習(xí)和掌握各類不同勘察技術(shù)的應(yīng)用原理及優(yōu)勢，為提升巖土工程勘察質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。