勘探技术在岩土工程中的应用探析
刘超
皓筠工程设计有限公司西北分公司 新疆阿克苏 843000
岩土工程所涉范畴极为广泛,涵盖各类建筑物的地基构建、边坡防护以及地下工程的设计、施工与后期维护等多个方面。其复杂性主要源于岩土体性质呈现出极大的不确定性与显著的变异性特征。要想确保岩土工程能够安全无虞、经济合理且高效有序地实施推进,精准掌握岩土体的物理力学性质、地质构造详情以及地下水分布等相关信息乃是首要前提条件。勘探技术作为获取上述关键信息的核心手段,始终处于不断发展革新的进程之中,为岩土工程的持续进步提供了坚实有力的支撑。
一、岩土工程勘探技术概述
岩土工程勘探技术包含丰富多样的方法类型,依据其技术原理进行划分,主要有地质测绘、地球物理勘探、钻探以及原位测试等。地质测绘是借助对地面地质现象展开系统观察与深入分析,以此来明晰地层结构以及地质构造等相关信息;地球物理勘探则是巧妙利用岩土体在物理性质方面存在的差异,通过捕捉物理场的动态变化来探测地下地质状况;钻探技术能够直接从地下获取岩土样本,以便后续开展室内试验分析;原位测试则是在现场针对岩土体进行测试操作,能够更为真实地反映出岩土体在天然原始状态下的特性。
二、勘探技术在岩土工程中的具体应用
(一)地质测绘在岩土工程中的应用
地质测绘堪称岩土工程勘探的基础性关键工作。在工程规划的初始阶段,地质测绘能够从宏观层面全面了解工程场地及其周边区域的地质背景情况,涵盖地层岩性的具体分布态势、褶皱断层等地质构造的显著特征等内容。举例来说,通过地质测绘工作精准确定基岩的出露位置以及产状信息,对于科学评估建筑物基础的稳定性具备极为重要的参考意义。在山区开展工程建设时,地质测绘能够敏锐识别潜在的滑坡、崩塌等地质灾害隐患区域,从而为工程选址工作提供关键依据。地质测绘的应用贯穿于岩土工程的各个阶段流程,从初步选址直至详细设计环节,持续不断地补充并完善地质信息,为工程的顺利推进奠定坚实基础。
(二)地球物理勘探技术的应用
电法勘探主要是利用岩土体在电学性质方面存在的差异来探测地下地质结构。在岩土工程实际应用场景中,该技术常用于探寻地下水分布位置、确定断层具体位置以及探测地下空洞等任务。以电阻率法为例,其原理是通过测量地下不同深度岩土体的电阻率数值,进而据此判断地层的岩性变化情况以及含水状况。在岩溶地貌广泛分布的地区,电法勘探能够高效且精准地探测到地下溶洞的分布范围以及规模大小,为工程设计提供极具价值的关键信息,有力避免建筑物基础因坐落于溶洞之上而引发的安全风险问题。地震勘探技术的原理是基于岩土体对地震波传播特性存在的差异。通过人为方式激发地震波,同时接收反射、折射回来的地震波信号,深入分析这些信号的传播时间、振幅等特征参数,从而准确推断地下地层结构以及岩土体的力学性质。在岩土工程实践中,地震勘探技术常用于确定基岩埋深、划分地层界面以及探测地下障碍物等工作。例如,在大型桥梁工程的前期勘探阶段,地震勘探能够精准确定桥址处的基岩深度,为桥梁基础设计工作提供可靠的地质参数支撑。
(三)钻探技术的应用
钻探是获取岩土体实物样本的重要且直接的手段。在岩土工程操作过程中,借助钻探设备取出岩芯或者土样,随后开展一系列室内物理力学性质试验,诸如颗粒分析试验、含水量测试试验、抗压强度试验等。依据试验得出的结果,精准确定岩土体的各项参数指标,为工程设计工作提供定量的数据依据。以高层建筑的地基勘探工作为例,钻探技术能够获取不同深度的岩土样本,通过对这些样本进行分析研究,准确掌握岩土体的承载能力以及变形特性,从而为合理设计基础形式与尺寸提供科学指导。此外,在钻探过程中还能够同步进行水文地质观测工作,深入了解地下水位的动态变化情况,为工程防水、降水设计方案的制定提供关键数据支持。
(四)原位测试技术的应用
静力触探试验是将圆锥形探头以匀速方式压入土中,通过精确测量探头所承受的阻力大小,以此来确定土的物理力学性质。该技术具备连续、快速、准确等诸多显著优点,在岩土工程领域广泛应用于划分土层、确定地基土的承载力、估算单桩承载力等工作环节。在沿海软土地区开展工程勘探时,静力触探试验能够迅速且有效地确定软土层的分布范围以及强度特性,为地基处理方案的科学选择提供重要依据。标准贯入试验是通过将标准贯入器打入土中特定深度,详细记录所需的锤击数,进而以此为依据评价土的密实程度以及工程性质。在砂土和粉土等土层的勘探工作中应用较为普遍,可用于判断砂土的液化可能性、确定地基土的承载力等关键任务。在地震频发地区的工程建设过程中,标准贯入试验对于科学评估场地土的抗震性能发挥着重要作用。
结论
勘探技术在岩土工程领域占据着不可替代的重要地位,从工程规划阶段的选址工作,到设计、施工以及运营维护的各个环节流程,均高度依赖精准的地质信息。地质测绘、地球物理勘探、钻探以及原位测试等多种勘探技术各自具备独特的特点以及明确的适用范围,在岩土工程实践中发挥着不同但又至关重要的作用。综合运用多种勘探技术,能够更为全面、精准地揭示岩土体的性质以及地质构造详情,为岩土工程的优化设计以及安全施工提供强有力的保障。随着科技的持续进步发展,勘探技术也在不断推陈出新,未来必将为岩土工程的持续发展提供更为强大的技术支持,进一步有力推动岩土工程领域的技术革新以及工程质量的显著提升。
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