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摘要:岩土勘察数据不仅可以作为工程建设的重要资料,也具有很强的再利用性,是对一定区域环境当中浅层地质结构、岩土多方面特征以及地下水情况等多方面岩土特征内容的准确描述,根据工程项目的不同,又有着不同的侧重点和勘查技术。在本文中笔者从一些比较常用的综合勘察技术和在工程勘察当中的实例进行简要的分析和讨论。
关键词:综合勘察技术;工程建设;岩土勘察;运用
在建筑工程、交通设施建设工程、矿产资源开发等多个领域的工程建设过程中都离不开岩土勘察工作,岩土勘查技术也就成为了项目建设当中的一个重要技术。岩土的工程勘察是在项目建设的所在区域对地质特征的各种数据进行描述,判断其对工程建设的影响程度,工程项目的区别对岩土的工程勘查有着不同的技术要求,综合勘查技术的使用能够使工作效率和勘查数据的准确性更高。
一 我国岩土工程勘查的发展分析
在上个世纪90年代之前,我们国家的岩土工程勘察通常都是由工程建设负责单位的勘察人员在野外进行数据的直接测量,其工作质量和效率受到勘查的装备和勘查的技术方面诸多的限制会比较低,而且由于项目完成以后的数据保存和共享的效率比较低,很难实现数据的再利用,自90年代信息化建设在各个行业开始兴起之后,伴随这勘查技术和设备的性能不断提高,我们国家的岩土工程勘查逐渐向信息化的方向发展,不仅能够在岩土特征信息的勘查方面实现了数据的分析和共享,还给以后的数据归纳和再调用提供了良好的条件。逐渐将岩土工程数据库的建设和管理、相关数据的分析、统计进行系统性的融合。例如在GIS技术的使用中,不仅在数据分析和图形化当中完成了由二维到三维的转变,同时也成功完成了多地域岩土特征的数据库的建立,为不同地域岩土特征数据的对比提供了重要的数据支持。
二 综合勘察常用技术概述
岩土工程勘察当中所涉及的技术有非常多的种类,根据工程性质的不同采取某一种主要技术的同时,需要采用很多辅助技术进行有效补充,以提高精确程度。
1、GIS系统的应用
岩土工程勘察与地理位置具有密不可分的联系,因此GIS系统以及其数据库起到了重要作用,GIS系统全称是地理信息系统,在我们国家逐步建立起来的GIS数据库当中,囊括了包括岩土特征、各个区域的地形以及地质灾害情况、不同区域的地下水情况、基本矿产情况等多方面的信息,这些信息应用于矿产、建筑等多个行以以及政府部门的土地规划工作,而基于GIS系统的岩土工程勘察,能够为工作效率的提升提供良好的条件,同时也保障了基础数据的可靠性,在勘察工作当中也是非常经济的一种方案。
2.实地勘查技术
岩土的工程勘查离不开实地的勘查,在实地的勘察过程中所使用到的技术也非常多,常见的技术主要有多道瞬态面波、电勘查、隧道地震、横波反射等勘查技术。
(1)多道瞬态面波
多道瞬态面波的勘查技术是使用勘查设备作为用震源,发出瞬态冲击力从而形成面波,再进行激发之后,再使用传感器进行面波的接受,同时对微波信号进行接受和分析,形成散频曲线之后,通过对散频曲线的分析判断工程所在区域内的地质情况,分析各种土质的厚度,得出相关的数据,作为工程建设的重要参考内容。
(2)电流勘查技术
电流勘查技术是通过使用电极向地下垂直传输持续电流以创造电场环境,通过对电流的检测得出电阻率,并且根据多次使用这种方式得出其他的深度土层的电阻率,根据这些电阻率的数据进行其变化规律的分析,从而对各种土层的地质特征进行准确的描绘,形成岩土勘查数据,得出所测区域的地质特征信息。
(3)隧道地震勘查
隧道地震勘查技术是现阶段非常普及的一种岩土勘查技术,是通过高灵敏度震检波接收器对隧道传导震波数据进行收集,然后根据相对应的软件数据,对所检测区域的岩土情况进行检测和分析,并且形成系统性的数据,这种勘查技术由于所应用的软件可以形成比较直观的数据图像在使用当中非常方便,而且具有比较强的稳定性和比较强的抗外界环境干扰的能力,因此在勘查工作的普及程度比较高。
(4)横波反射勘查
横波反射勘查技术是通过震源发生地震波,然后通过比较检波器对对这些反射波的振幅和反射时间等数据特征例进行收集和分析,就能够对所检测区域的地下结构有比较准确的了解。这种方式具有分辨率和抗干扰能力比较高的特点,也是一种应用比较广泛的分析方式。
三 综合勘察技术的运用实例分析
岩土勘查的工作在大多数建筑工程以及桥梁、各种级别的公路的建设当中都会存在,尤其是大型项目的建设中,是极其重要的内容。为保障在勘察区域之上的工程建设能够顺利完成,提供了非常重要的工程依据,也是建筑工程以及其他工程可行性研究的一个前提条件,故而其应用实例非常多。
1营口沿海产业基地建设当中的GIS应用
营口沿海产业基地的工程是辽宁省辽宁环渤海区域的重点项目之一,是比较大的经济开发项目,其位置是距离营口市区比较近的营口南部(大约4公里)。其所在区域的土地的岩土特质属于含水量比较高、压缩性比较大而且变形时间比较长的软土,因此施工的地质环境比较差。
首先在岩土工程勘查的工作中,对一期工程的所在区域进行钻孔取样,共有35个,然后进行了基于GIS系统的地下水各种离子的浓度检测,将金属离子如钙离子、镁离子和一些非金属离子如氨根离子、硫酸根离子等在35个钻孔的分布图进行测绘,将数据与GIS数据库当中的沿海地区(天津、大连、连云港等)的地下水情况和沿海地区海水情况进行比较分析,得出各种离子浓度的比较结果。通过对数据进行分析,得出结论:氯离子、碳酸氢根离子和镁离子浓度呈现建筑区域的东部低于西部,北部低于南部的特点,而氨根离子的浓度南部和北部、西部无明显差异,东部最高,以此了解建筑区域内的所有地下水腐蚀性所具有的特征,对建筑设计和所采用的建筑材料以及工序提供了决策的准确依据。
2北京市华能大厦项目
此项目的岩土工程部分由于基坑开挖深度比较大(20.6米,最深处为22.5米),而且由于基坑的支护结构边缘与长安街和和地铁线的距离仅为20米左右,如果不能够对其进行准确的岩土工程勘查,有可能会影响到地铁线和长安街的正常使用。
由于华能大厦的建设区域比较平坦,所以钻孔的深度比较平均,都在46米和47米之间,在此区域内的上部底层中,存在比较多的夹层和互层以及透镜体,而在-20.45米的基坑深度上,是重粉质粘土或者砂质粉土与卵石层顶部相交界的地层,与地铁复八线的情况基本相同,因此隧道埋深以上的各个土层特质的影响是其影响评价的重要部分。根据该地区覆盖层等厚线和实际钻孔的检测,发现,该地区DOV大于50米,经过等效剪切波速的测试发现其为三类,可以确定其地质不会产生对地铁复八线和长安街的不利影响。同时通过对该区域的地下水进行历史对比和实际勘查之后,设定了抗浮设防水位的标高,从而为符合其地质条件的建设方案提供了重要的依据。
结束语
综上所述,岩土工程勘察在比较大的建设项目中都广泛的存在,而且对工程建筑建设的可行性研究以及设计的合理性具有非常重要的作用,随着科学技术的发展,多种综合技术逐步投入到实际工作中,不断提高其准确性和高效性。
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