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巖土工程包含土壤、巖石、水中施工與地下施工等工程,在巖土工程中勘探地質(zhì)狀況結(jié)合掌握的工程地質(zhì)信息,調(diào)整施工方法,保證巖土施工可以順利進(jìn)行。工程物探技術(shù)在巖土工程地質(zhì)勘探中得到良好的應(yīng)用,可以快速推進(jìn)地質(zhì)勘探工作,提高巖土工程地質(zhì)勘探信息的準(zhǔn)確度,為巖土工程施工提供技術(shù)支撐。當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很多領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。其中,巖土工程地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用備受關(guān)注,該技術(shù)主要集中在工程施工中的地質(zhì)勘探領(lǐng)域。該技術(shù)的使用已得到相關(guān)技術(shù)人員的認(rèn)可和使用。主要原因是工程和地球物理技術(shù)可以解決巖土勘察在使用過程中的許多問題和任務(wù),同時(shí),與其他大地測(cè)量技術(shù)相比,該技術(shù)操作相對(duì)簡(jiǎn)單,獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)具有一定的可靠性。在勘探工作執(zhí)行過程中,不受地形等外界因素的影響,大大降低了勘探工作的成本,因此被廣泛應(yīng)用于巖土領(lǐng)域的勘探工作。
1工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用意義
工程物探技術(shù)在土木工程中巖土工程占據(jù)極為重要的位置,巖土工程施工期間需要清楚工程所在地實(shí)際情況,勘查巖土工地質(zhì)情況。在巖土工程勘測(cè)中受到勘測(cè)設(shè)備精度、地質(zhì)環(huán)境因素與勘測(cè)技術(shù)的制約,使勘測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況存在一定的出入,沒有可靠數(shù)據(jù)的支撐,無(wú)法推動(dòng)工程發(fā)展。在我國(guó)工程物探技術(shù)發(fā)展的過程中,技術(shù)體系得到完善,出現(xiàn)很多新的技術(shù)并應(yīng)用到巖土工程中,提高巖土工程勘察工作的便捷性與勘查結(jié)果的精準(zhǔn)度,為巖土工程發(fā)展帶來(lái)不少的益處[1]。在巖土工程勘探過程中,使用先進(jìn)的勘探技術(shù)體系、利用現(xiàn)代化勘探設(shè)備掌握地質(zhì)情況,可以為巖土工程勘探工作提供有價(jià)值的數(shù)據(jù),指導(dǎo)巖土工程施工。在數(shù)據(jù)的支持下可以靈活的調(diào)整施工方案,合理的應(yīng)用施工技術(shù),提高巖土工程施工的安全系數(shù)與工作效率。在巖土工程項(xiàng)目運(yùn)行期間,需要結(jié)合地質(zhì)環(huán)境因素進(jìn)行考量,給出勘察工作執(zhí)行方案,結(jié)合收集到的勘察數(shù)據(jù)繪制地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)表,指導(dǎo)巖土工程施工的開展。施工技術(shù)在數(shù)據(jù)支撐下得到合理應(yīng)用,為巖土工程安全施工提供保障。
2巖土工程中常用的工程物探技術(shù)
2.1地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)
巖土工程勘探工作在新時(shí)期出現(xiàn)一定的變化,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,出現(xiàn)很多新型技術(shù),地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)也是在此過程應(yīng)用到巖土勘察工作中,是雷達(dá)技術(shù)在新時(shí)期的一種應(yīng)用形式。地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)利用發(fā)射機(jī)發(fā)射天線,發(fā)出超高頻電磁脈沖信號(hào),信號(hào)頻率在12.5M~1200M的區(qū)間中,且脈沖寬度為0.1ns。借助超高頻電磁脈沖信號(hào)探測(cè)巖土工程區(qū)域環(huán)境,結(jié)合返回的脈沖信號(hào)成像施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境,生成數(shù)據(jù)圖像。其可以清晰地顯示地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu),為巖土工程施工提供精準(zhǔn)的地質(zhì)環(huán)境勘探結(jié)果,使巖土工程施工可以高效率地進(jìn)行[2]。
2.2CT勘探技術(shù)
在巖土工程地質(zhì)環(huán)境勘探期間,使用CT勘探技術(shù)分析工作區(qū)域的地震波。而地震波分析結(jié)果會(huì)以圖像的方式呈現(xiàn)出來(lái),使用CT技術(shù)勘探工程地質(zhì)環(huán)境,通過CT設(shè)備將地震波接收點(diǎn)與激發(fā)點(diǎn)數(shù)據(jù)銜接在一起,分析地震波實(shí)際情況,統(tǒng)計(jì)收集地質(zhì)彈性波數(shù)據(jù),利用軟件將巖土工程的地質(zhì)環(huán)境情況與結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)以圖表的形式繪制出來(lái),從而為巖土工程施工人員提供可靠的數(shù)據(jù)。結(jié)合數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員施工,確保巖土工程施工可以高效、安全的開展。
3工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用
3.1巖土工程勘查特征分析
在施工現(xiàn)場(chǎng)施工過程中,由于施工場(chǎng)地和環(huán)境的限制,會(huì)出現(xiàn)多種土壤介質(zhì),因此需要結(jié)合不同的地質(zhì)介質(zhì),采用合適的研究方法。與通常的地質(zhì)環(huán)境相比,巖土剖面勘探工作有其獨(dú)特性,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一、在巖土勘察中,分布以平面上的條紋形式為主,寬度相對(duì)較窄。但它的擴(kuò)展性非常好,可以在各種地質(zhì)地貌和地貌下使用,在使用過程中可以承受很多惡劣地質(zhì)條件的影響。二,巷道運(yùn)營(yíng)過程中的荷載會(huì)較小,但在一些有前景的工程中,對(duì)沉降不均勻問題提出了更高的要求。在進(jìn)行任何具體的調(diào)查工作之前,都需要根據(jù)調(diào)查項(xiàng)目的實(shí)際路段和項(xiàng)目的施工要求,對(duì)諸多因素進(jìn)行綜合分析。
3.2劃分地質(zhì)界面類型
在巖土工程中使用工程物探技術(shù)可以劃分地質(zhì)界面類型,該技術(shù)應(yīng)用集中在巖土工程地質(zhì)勘探階段,結(jié)合勘探信息劃分地質(zhì)結(jié)構(gòu)界面,由此為后面工程施工創(chuàng)造有利的條件。在巖土工程施工期間不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)巖土施工造成較大的影響,在巖土工程初期階段需要收集項(xiàng)目所在地各方面信息,檢測(cè)分析地質(zhì)情況,提升巖土工程施工的合理性、科學(xué)性。采用科學(xué)方法控制施工風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)利用一定的操作方式控制風(fēng)險(xiǎn)因素,保證工程可以按照規(guī)劃要求順利開展。不同地理位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)存在一定的差異,結(jié)合收集的信息將我國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)歸為地殼表層、淺層、中層與深層4個(gè)層次。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次按照水平方式劃分,確定地質(zhì)結(jié)構(gòu)層次時(shí),結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件判斷地質(zhì)界面層級(jí)[3]。在巖土工程中劃分地質(zhì)界面有巨大的作用,直接關(guān)系到巖土工程施工能否安全、可靠的進(jìn)行,需要掌握工程物探技術(shù)在巖土工程中的使用方法,合理應(yīng)用技術(shù)提高劃分地質(zhì)界面工作的效率,促使地質(zhì)區(qū)域劃分工作具備較高的精準(zhǔn)度,為后續(xù)工作的開展提供有利的條件。
3.3勘察巖石層形態(tài)結(jié)構(gòu)
地質(zhì)表層下的巖石層會(huì)在外力作用與地下水流動(dòng)的影響下發(fā)生一定變化,存在巖石斷裂、褶皺或是其他形態(tài)結(jié)構(gòu),在特殊條件干預(yù)下形成的巖石結(jié)構(gòu)會(huì)降低巖石層的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。如果不能在巖土工程前確定此類結(jié)構(gòu)并進(jìn)行提前干預(yù),會(huì)對(duì)巖土工程施工造成一定的威脅,導(dǎo)致施工無(wú)法在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的場(chǎng)地進(jìn)行。研究工程物探技術(shù),勘探地質(zhì)表層下的巖石層結(jié)構(gòu),掌握巖石形態(tài)與其他不穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入地分析。通過科學(xué)的控制可以消除干預(yù)巖土工程施工的因素。工程物探技術(shù)充分利用地質(zhì)雷達(dá),還會(huì)根據(jù)巖土工程所在區(qū)域的實(shí)際情況,合理應(yīng)用其他先進(jìn)的勘探設(shè)備,清楚工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)。通過數(shù)據(jù)收集與分析為后續(xù)巖土工程施工提供可靠的數(shù)據(jù),保證工程施工可靠、安全的進(jìn)行。在工程物探技術(shù)應(yīng)用期間,合理使用勘探方法勘探地質(zhì)狀況,一旦發(fā)現(xiàn)施工地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)裂縫或巖石堆疊的情況,需要分析此類現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。此種情況可能由工程施工地附近山脈地形因素引發(fā),山脈地形還會(huì)對(duì)巖土工程施工造成一定的威脅。如果沒有結(jié)合掌握的信息調(diào)整工程方案,會(huì)威脅到現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全。遇到此種情況需要快速結(jié)合收集到的信息,調(diào)整巖土工程施工方案,由此將危險(xiǎn)因素對(duì)工程施工形成的不良影響控制在最低水平。
3.4質(zhì)量檢測(cè)
在巖土工程進(jìn)行期間開展質(zhì)量檢測(cè)工作,保證工程達(dá)到質(zhì)量要求。巖土工程項(xiàng)目建設(shè)工作進(jìn)行期間,各階段均存在一定的隱蔽性工作,一般的質(zhì)量檢測(cè)方法難以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在部分施工區(qū)域或施工階段,無(wú)法使用常規(guī)的質(zhì)量檢測(cè)方法,從而不能確定巖土工程施工的具體情況,難以保證工程施工不存在質(zhì)量問題。工程物探技術(shù)應(yīng)用到巖土工程中,可以有效解決此類問題,清楚施工區(qū)域的大體環(huán)境。選擇先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,合理應(yīng)用工程物探地震波技術(shù)檢測(cè)隱蔽施工區(qū)域的工作情況,由此為巖土工程施工提供可靠的數(shù)據(jù)。以某巖土工程項(xiàng)目為例,項(xiàng)目建設(shè)地環(huán)境較為復(fù)雜,地質(zhì)地貌由丘陵與海積階地構(gòu)成。在地基施工結(jié)束后使用過往的質(zhì)量檢測(cè)方法,無(wú)法檢測(cè)地基施工的實(shí)際狀況,不能確定施工是否達(dá)到質(zhì)量要求。此時(shí)可以使用地震波技術(shù)檢測(cè)地基情況,獲得該處地震波數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)地基中一個(gè)施工位置沒有達(dá)到規(guī)定要求的地基深度,此問題存在會(huì)影響到巖土工程的穩(wěn)定性。施工單位得到檢測(cè)信息后快速開展補(bǔ)救工作,在工作結(jié)束后再次檢測(cè)工作實(shí)施情況,確保地基深度達(dá)到要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下項(xiàng)工作。
3.5參數(shù)勘探
在巖土工程中開展地質(zhì)勘查工作,圍繞項(xiàng)目所在地勘察地質(zhì)狀況,收集地質(zhì)勘查數(shù)據(jù),將其作為指導(dǎo)巖土工程施工的導(dǎo)向信息。傳統(tǒng)地質(zhì)勘探工作得到的數(shù)據(jù)難以精確反映地質(zhì)狀況,同時(shí)在巖土工程施工中還存在一定的隱患,可能會(huì)出現(xiàn)突發(fā)事件。如果不能合理地處置突發(fā)事件,會(huì)拖慢工程進(jìn)度,還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成一定的威脅。使用工程物探技術(shù)勘查工程地質(zhì)狀況,收集地質(zhì)信息并進(jìn)行深入地分析,由此為巖土工程施工提供可靠數(shù)據(jù),可以提前進(jìn)行預(yù)防。除此之外,還能根據(jù)掌握的信息調(diào)整施工方案,提高巖土工程施工的安全系數(shù)。
4巖土工程中工程物探技術(shù)的前景分析
地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用在巖土工程中,勘察工程地質(zhì)狀況。勘察結(jié)果直接影響到工程施工,作為當(dāng)下工程常用的地質(zhì)勘探技術(shù),通過電磁波的發(fā)射、返回,收集地質(zhì)信息。為提高巖土工程施工的安全性與有效性,必須進(jìn)一步提高電磁波在信息發(fā)送、折回時(shí)的控制力度。提高地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在數(shù)據(jù)分析結(jié)果的精準(zhǔn)度,按照地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu),為巖土工程施工提供技術(shù)保障。CT技術(shù)應(yīng)用在巖土工程勘探工作中,需要進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)成像的整體水平,數(shù)據(jù)成像效果直接影響到施工進(jìn)行情況,是工作人員開展工作的參考數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)成像信息調(diào)整施工方案,因此必須提高數(shù)據(jù)成像質(zhì)量。CT技術(shù)利用地震波分析地質(zhì)結(jié)構(gòu),在當(dāng)下應(yīng)該提高技術(shù)應(yīng)用水平,使數(shù)據(jù)成效可以真實(shí)地反映地質(zhì)狀況,為巖土工程施工提供可靠數(shù)據(jù)。
5結(jié)語(yǔ)
在我國(guó)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展下,推動(dòng)巖土工程施工技術(shù)的發(fā)展。工程物探技術(shù)在此過程中成為巖土工程地質(zhì)勘探工作的常用手段,其已經(jīng)形成相對(duì)成熟的技術(shù)體系,可以為施工單位提供精準(zhǔn)的地質(zhì)信息,幫助施工單位完成巖土施工任務(wù)。當(dāng)下應(yīng)該隨著巖土工程施工需求,不斷提升工程物探技術(shù)的應(yīng)用水平,利用采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)整施工方案,組織施工資源,為工程順利開展提供條件。
參考文獻(xiàn)
[1]葉志青.物探技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用及前景探析[J].科技資訊,2020,587(14):35-36.