岩土工程施工中勘察技术的应用
闵健 陈斌杰
陕西省西安市 中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司 710054
引言
岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。随着多种所有制工程施工企业的发展及跨区域经营障碍被打破,岩土工程市场已处于完全竞争状态。这就要求施工企业必须提升自身的基础地质勘察技能与水平,以确保勘察结果的准确性,因此,探究岩土工程施工中勘察技术的应用至关重要。
一、岩土工程中常用的勘察技术
(一)钻探技术
钻探技术所涵盖的内容中,回旋钻探、冲洗钻探与振动钻探是主要组成部分。实际工作开展时,工作人员要依据项目的具体状况来挑选适宜的钻探方法,譬如遇到土层较软且对岩芯采取率有较高要求的情况,回旋钻探是不错的选择;若场地地下水位较高,同时有及时排除孔内积水的需求,那么冲洗钻探就比较适用;对于一些像黏性土或者粉土这类的土层,采用振动钻探则可以让钻进效率得到提升[1]。
(二)槽探技术
在地质构造复杂且可能存在较多边坡的区域,钻探技术往往难以实施,这时槽探技术就能发挥重要作用。借助槽探方式,工作人员可对项目所在地区的勘察对象展开全面勘察,为岩土项目提供丰富的地质勘察信息,譬如,在山区进行公路工程勘察时,面对那些地形陡峭而无法使用大型钻探设备的地段,工作人员可采用槽探技术,直接观察并分析地层结构与岩土特性等内容。槽探的做法通常是在地表挖掘深度较浅的沟槽,其深度一般不超过3-5 米,宽度则要根据实际需要来确定,工作人员借由对槽壁和槽底岩土进行观察与采样,获取详细的地质资料。
(三)高密度电法
作为一种基于电学原理的地球物理勘探方法,高密度电阻率法通过布设电极阵列向目标区域施加人工电场,其工作原理在于不同岩土介质具有显著差异的电阻率特性,通过系统测量和分析电场分布特征,可有效反演出地下岩层的空间结构特征及其电阻率分布规律。和其他地质勘察方法相比较,这种方法呈现的图像清晰,勘察精度也高,能用于勘察岩溶以及特殊性土的分布,譬如在岩溶地区进行工程勘察时,工作人员借由高密度电法可清晰探测到地下溶洞的位置、大小与形状,这为工程建设提供了重要的地质信息[2]。
(四)地震层析成像
地震层析成像技术的实施过程首先涉及勘察区域的钻孔作业,随后对钻孔周边岩体的弹性波传播速度进行精确测定,进而依据波速数据解析井间剖面的地质构造特征。研究表明,完整石灰岩的纵波波速普遍高于 4500m/s ,而存在溶蚀现象的灰岩其纵波波速通常介于 2800-4500m/s 区间,当岩层中含有充填物时波速则显著降低至 2800m/s 以下。这种显著的波速差异特征使得该技术能够有效识别岩溶发育区的基岩面埋藏深度、溶洞空间分布格局以及溶蚀裂隙的发育程度等关键地质参数。
二、岩土工程勘察技术的应用
(一)收集、总结各类资料
基于基础地质勘察技术开展数据采集与整合工作是大规模勘察完成后的关键环节,该技术体系的应用不仅能够显著提升岩土工程项目的实施效率与成果质量,通过提供系统化的基础数据来降低前期勘察阶段的测量误差和主观判断偏差,更能有效修正因技术局限性导致的数据失真问题,从而优化整体施工质量。在后续地质勘察阶段,专业人员需依托基础地质勘察技术对岩土区域实施科学分区并完成高精度数据采集,此类数据具有体量大、精度要求高等特征,必须通过专业勘察技术手段方可准确获取。譬如在大量勘察工作中使用机钻机等设备时,岩土的湿度与温度等因素会影响勘察质量与效果,而借由基础地质勘察技术收集整理信息,能有效避免和解决这些因素带来的影响,与此同时,在收集整理地质资料的过程中,还能及时发现其他问题,这便于相关人员优化设计方案,防止施工意外的发生。
(二)野外勘察
野外勘察属于岩土项目基础地质勘察里的重要内容,工作人员借由对野外环境自然属性等数据展开勘察,能补充、整理并控制项目数据,进行野外勘察时,工作人员要特别留意现场操作,防止对野外环境造成破坏。借助野外勘察,工作人员可全面了解地质属性,让地质环境分析、研究和评判的准确性得到提高,同时完善资料系统[3]。与此同时,对于野外勘察需要用到的新技术,工作人员应提前开展检测工作,保证这些技术能顺利应用,还要评估技术的准确性,保证勘察数据的精准性,提升勘察效果与质量,让基础地质勘察技术对岩土项目的积极作用得到最大程度的发挥,工作人员还要携带地质罗盘、GPS 定位仪、便携式钻机等必要的设备和工具,以及防护用品,确保勘察人员的人身安全。
(三)室内测试
室内测试可深入研究分析岩土样本,帮助工作人员获取土力学指标,若想得到准确结果,工作人员需对岩土样本进行针对性检测、研究与分析,岩土性质存在差异,对应的检测方法也有所不同。举例来说,采集软土样本时工作人员需使用取土器,面对较坚硬的岩土则要选用相应的取土器,获取样本之后,工作人员要妥善储存,避免岩土因温度、震动等因素发生变化。相关人员在划分岩土样本性质时,需全面了解各类岩土的特点,譬如在进行土的物理力学性质测试时,针对黏性土,需测定其液限、塑限、含水量以及压缩系数等指标;针对砂土,要测定其颗粒级配、相对密度和内摩擦角等指标,借由室内测试,能为岩土工程设计和施工提供地基承载力、土的抗剪强度等详细的岩土参数,确保工程设计的合理性与施工的安全性。
三、结语
在岩土工程施工过程中,勘察技术是保障工程质量与安全的关键所在,工作人员将钻探与槽探等技术,同资料收集、野外勘察以及室内测试结合起来,能为工程提供精准的地质数据,助力施工方案的优化与风险的防控。技术不断发展让勘察手段变得更加综合与智能,往后,相关人员需持续创新并应用勘察技术,提高数据的准确性与效率,适应复杂的工程需求,为岩土工程的高质量发展筑牢基础,推动整个行业不断进步。
参考文献
[1] 出秦信 . 综合勘察技术在岩土工程施工中的应用 [J]. 居业 ,2024,(08):31- 33.
[2] 孙涛 , 蔡昀骁 , 马如星 . 岩土工程施工中勘察技术的应用 [J]. 中国建材科技 ,2023,32(06):122- 124+121.
[3] 肖挺 , 程文芳 . 勘察技术在岩土工程施工中的应用研究 [J]. 世界有色金属 ,2023,(11):199- 201.
作者简介:闵健,男,1997 年 4 月,汉族,陕西渭南,本科,助理工程师,岩土勘察,
陈斌杰,男,1997 年 8 月 12 日,汉族,陕西洛川,本科,助理工程师,地质工程,