复杂地质条件下岩土工程勘察技术分析
鲁驰
湖北省城建设计院股份有限公司 湖北省武汉市 430000
引言
在新形势下,随着科学技术水平的不断提升,为满足高标准的工程建设需求,加快创新与应用岩土工程勘察技术尤为重要。过去深受行业关注的传统的勘察技术在面对复杂的地质条件时,难以避免勘察精度较差、作业效率较低等问题。因此,为全面提高岩土工程勘察效率,保障勘察精度,必须合理选择现代化岩土工程勘察技术。
1 复杂地质条件下岩土勘察的重要性
首先,在复杂地质条件下,土壤和岩石的性质会有很大差异,这直接影响着基础工程的设计和选择。岩土勘察能够帮助工程师准确了解地下土层和岩石的物理特性,为合理选用和设计基础结构提供依据。第二,复杂地质条件下存在滑坡等地质灾害的风险,岩土勘察可以帮助工程师评估这些潜在的地质灾害风险,并提供相应的防治措施,确保工程的安全可靠性。第三,复杂地质条件下地下水的流动性和水位变化可能会受多种因素影响,这对于基础工程的稳定性和施工过程都有重要影响。岩土勘察可以帮助工程师了解地下水的深度、流动方向和水质情况,从而为基础工程设计提供必要的数据支持。第四,在复杂地质条件下进行岩土勘察可以帮助工程师评估土壤的可挖性、岩石的稳定性等,为施工规划和风险管理提供依据,确保施工过程的顺利进行。第五,岩土勘察有助于评估工程对周边环境的影响,包括土地利用、水资源保护、生态环境保护等,提供基础工程设计与施工中充分考虑环境保护的依据。第六,通过深入的岩土勘察,工程师能够全面了解地质条件,有针对性地选择合适的基础结构和施工方法,确保工程能够在复杂地质条件下具备良好的韧性和稳定性。
2 复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用策略
2.1 室内试验技术
室内试验技术是对某一具体工况下岩土材料的物理、机械特性进行数值分析,从而为工程设计与建设提供重要的理论依据。在复杂的地质环境中,要注意样品的代表性以及测试环境的真实度。在项目实施之前,选取与建设地点相似的区域,对其进行相似的地质调查,并对其在实践中出现的一些问题进行了分析。在进行实验室实验时,要适当选取符合场地实际情况的土样,以增强对地层形态的反应,进而提高实验结果的精度。在选取待检样本时,应尽量保留待检样本,从而保证检验结果的真实可靠。在实验室实验中,分析岩土特性和各项指标,可以为现场勘查工作提供了可靠的资料。通过实验室实验,能够对土体的压缩性和地下水类型等地质条件作出评价。所以,利用实验室测试方法,可以为地质调查工作开展奠定坚实的理论依据。
2.2 高密度电法勘探
该项技术在我国的发展时间较短,在实际工作中依旧存在较多问题。工作期间,在施工区域设置密度较高的观测点位,并使用大量的电极排列,以全面采集工作数据。该手段能大幅增强电阻率法的应用效能,在面对复杂地质区域时,其展现出的效果尤为显著。为了确保技术得以有效实施,首要任务是精确标定勘测点,随后利用密布的电缆将电极线相连,广泛搜集电阻率数据。通过细致剖析各类电场在空间中的分布特征与差异,我们能够深入获取当地的地质构造信息。该项工作对于滑坡、断层等场所较为适用,能够最大程度提高数据获取的准确性和全面性,对于构建复杂地质模型具有良好的借鉴价值。
2.3 遥感与无人机技术
在复杂地质条件下进行岩土工程勘察,遥感与无人机技术具有精准性高、高效性的特点,大大保证了地质勘察的效率与质量。目前,深受各个行业领域关注的遥感技术能够全面且客观地描述复杂地质环境下的地表情况,根据物质结构与成分,帮助工作人员制订完善的岩土工程勘察方案。其中,遥感影像在地形地貌分析中,主要通过展示地表景观形态与分布组合有效拓宽勘察人员的视野。特别是复杂地质现场,勘察人员可以整合遥感影像,正确分析植被光谱异常的参数,精准探测植被覆盖区域内的地物,为后续工程建设奠定良好基础。此外,具有高精度地形测量优势的无人机,以 DJPhantom4RTK 无人机为例,机身内搭载的D-RTK 模块,通过厘米级高精度定位能够提升测绘的准确性。同时,无人机配备的视觉与红外感知系统,可使无人机在复杂地质环境下进行高质量的航拍作业。勘察人员将手机连接遥控器能够进行远程化监测,实时传输并勘察拍摄参数,还能在移动终端迅速调整飞行路线,高效完成大规模的自动测绘任务。
2.4 地质测绘技术
地质测绘技术是岩土工程中获取和记录地质信息的重要手段,包括地质勘探和地质勘测。地质勘探主要通过工程勘察来获取地质信息,包括地层分布、断层构造等 ; 地质勘测则涵盖地形地貌测绘、地表沉降变形监测等,为工程地质评价提供数据支持。地质勘探技术操作的主要步骤如下。 ① 勘探区域选择 :考虑地质构造、地层分布、地下水情况等因素,选择合适的勘探区域,并进行详细的地质地貌和地表特征调查,为后续的勘探工作提供依据 ; ② 勘察点位确定 : 根据勘探区域的地形地貌、地质构造和预计的勘探深度,确定勘察点位的具体位置和布设方式 ; ③ 勘探深度和方式确定 : 根据工程要求和地质条件,确定地质勘察的深度范围和勘探方式,如岩芯钻探、岩土采样、地球物理勘探等; ④ 地质勘探设备调试 : 对所选用的地质勘探设备进行调试和检验,保证设备的正常运行和数据的准确性 ; ⑤ 地质勘探现场工作 : 根据勘探设计方案和现场实际情况,进行地质样品采集、地下水位测定、地质构造测绘等工作,确保采集到的数据准确可靠 ; ⑥ 地质样品处理 : 对采集到的地质样品进行分类、编号、标记,并进行必要的现场初步测试和记录,确保样品的完整性和准确性 ; ⑦ 数据处理与解释 : 对勘探获得的数据进行数字化处理和地质解释,包括地层描述、岩石性质分析、地下水位图绘制等,形成地质勘察成果; ⑧ 地质勘探报告编制:根据地质勘探成果和地质勘探标准,编制地质勘探报告,包括地质勘探成果图、勘探数据表、地层描述、水文地质分析等内容。
2.5 探地雷达勘探
探地雷达测量方式主要包含剖面法、宽脚法等类型。其中,剖面法的应用范围较广,需通过精确测量步距,并依照测量剖面的既定顺序逐步移动,从而系统收集数据,以此获得全面详尽的雷达记录。在该项目实施之际,其系统设计颇为简洁,仅需构建发射与接收两大路径即可。通过发射和接收电磁波,分析当地的地质结构,以获取准确的地质数据。现阶段,随着科技水平的不断提升,该项技术的应用愈加成熟专业,能够解决各方面的勘查问题,获取更加精准全面的地质信息数据,且数据误差逐渐缩小,对后续勘查工作具有良好的参考借鉴价值。
结语
综上所述,在复杂地质环境下,为保障岩土工程开展更加安全、可靠,工作人员合理应用岩土勘察技术。在实践中,勘察人员应提前调查地质条件,根据采集的地质结构、岩土性质等数据,选择适合的勘察技术,同时,灵活使用先进的计算软件,深入分析每一个勘察参数,以全方面掌握岩土工程的施工现场的地质现况。
参考文献:
[1] 冯翠娜 . 复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用分析 [J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 ,2022(5):74-77.
[2] 黄辉雄.复杂地质条件下岩土工程勘察设计和施工的质量控制因素分析[J].西部探矿工程,2023,35(10):1 - 3
[3] 杨君平.复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用分析 [J].城市建设理论研究(电子版),2023(32):163-165.