对工程地质勘察中勘探方法的综合分析

2020-11-26 15:00
建材发展导向 2020年6期
关键词:物探工程地质勘探

梁 伟

(安徽建筑大学勘测设计研究院,安徽 合肥 230061)

近几年来,国家工程技术水平不断提高,工程地质勘察在工程中也得到了重视,勘探作为工程地质勘察的常用方法,在实际发展过程中发挥着重要作用。科学合理的应用勘探技术可以得到建筑工程场地的地质情况,为工程施工建设奠定良好的基础。

1 工程地质勘察中常见的勘探方法

在工程施工之前,利用勘探技术来调查场地的地质情况,保证工程施工的安全性和稳定性,常见的勘探技术包括:物探、坑探、槽探、钻探等。

第一,坑探和槽探。这种勘探方法主要是借助人工或者机械的方式挖掘出坑、槽、井、洞,从而直接观察岩土层,确定基础的天然状态以及地质结构,并且直接取出原状结构土样(岩样)。第二,钻探。利用钻机在地层中钻孔,鉴别、划分地表下地层类型,同时沿孔取样,和坑探、槽探相同,都是直接勘探方式,可以确保所得到的地下地质情况的准确性,是工程地质勘察中必不可少的勘探手段,钻探也是目前应用最为广泛的一种。第三,物探。这是一种通过观察、研究地球物理场变化来探测地层岩性和地质构造的勘探方式。作为一种间接的勘探手段,配合地质测绘工作,可以得到更加准确的地质信息,也可以作为钻探和坑探的先行手段。常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、声波勘探、放射性勘探。除了以上三种常见的勘探技术之外,在实际勘探过程中,经常会遇到一些地形条件较差、地貌单元多、地质结构复杂、植被发育等特点的场地,导致常规勘探方法无法使用,还需要采用一些专门的勘探技术,如:遥感技术、全球定位技术等,可以高效、高精度、清晰直观的观察地质情况,为后续各项勘探工作的开展奠定基础。

2 工程地质勘察中勘探方法优缺点

相比较上述的其他两种方法,物探最大的优点就是经济性,成本较低,而且在短时间内可以迅速完成最大范围的探测,最为主要的是,可以获得不同方向、多个剖面三维立体的资料数据。在这样的情况下,就可以更加科学的完成布置勘探、试验工作,同时减少盲目性,提高施工计划的精确性。如果可以开展综合性物探,那么地质情况信息的准确性、勘探的范围都会得到提高,而勘探周期和勘探成本也会随之下降。

钻探和坑探则较为细致,应用范围也更大,其中钻探的工作效率较快,周围因素对其影响较小,整体结果准确性较高,尤其是在地下水、地面水等较为丰富的地区,应用次数较多,效果最为明显。但是,钻探在面对软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品时无法发挥作用,仅应用在一些小型现场。必要时,勘探团队会配合大孔径钻探技术以及钻孔摄影技术,来弥补钻探技术中的不足。坑探的工作成本较高,因此并不常用,只有在工程地质测绘和物探工作的基础上,结合工程的实际需求,有针对性的设计勘探数据,来完成具体的勘探工作,降低成本。勘探工程本身需要动用的机械设备、人力资源、物力资源较多,一些勘探工程的周期较长,非常容易到外界环境、因素的影响,因此,在实际勘探的过程中,必须要科学、合理的进行选择。

3 工程地质勘察中勘探方法的应用

以某隧道工程为例,该工程的净空尺寸为10.25×5.0m,隧道工程左洞长2285m,右洞长2318m,最大埋深约为229m。考虑到该隧道工程面临的地质情况较为复杂,可能存在安全的隐患,在实际施工前,采用综合地质勘探技术,确定地质情况,制定出具体的施工策略。该工程工作人员首先利用工程地质调绘技术,结合已有地质资料,对工程进行绘测,详细分析隧道施工线路的地质情况,找出其中存在的地质问题,在此基础上,设置132 个工程地质调绘点,完成地质调绘面积1.5km2。其次,利用物探技术采用大地电磁法进行测试,同时结合钻孔孔内声波测井法,完成对周围岩土体的检测分析,最终确定浅层地震1268m,孔内声波测试为8孔,一共456 点。最后,利用钻探、测试、试验的方式,进一步验证隧道工程中的富水带、重要岩性段的位置,同时配合钻孔水位恢复试验技术、室内岩土试验技术、孔内声波检测技术来完成地质信息采集。

根据采集结果来看,该隧道工程围岩结构为Ⅲ-Ⅴ级,其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级别围岩分别占比19.3%、54.5%、26.2%。在实际施工过程中,部分地段容易出现岩爆,非常容易形成岩溶空腔,结合这些地质情况就可以重新确定施工计划。总的来说,采用地质、遥感、物探、钻探等勘探方式,具有显著效果,为隧道工程线路的调整提供参考,及时对地层做出了解和预测,在提高工作进度上起到了极大的辅助作用。如:该隧道工程的K66+500 边坡,在进行地质测绘的过程中,发现该地区的基层岩石坚硬、埋藏深度较浅,非常容易出现顺层滑动,因此将路线南移,并且采用了加固处理的方式,断绝后患。此外,在该工程勘探过程中,980 断层分布地段受到多方面因素的影响,钻探、坑探都无法达到要求,施工难度较大,最终选择了高密度电法来获取断面图,明确地质测绘的大致走向,配合物探技术,布置垂直走向的探测线路,确定了断层倾向以及宽度。

4 结语

综上所述,工程地质勘察工作在不断发展进步,出现了多种不同的勘探技术,但是不同的工程场地,所需要勘探技术并不相同,只有工作人员对勘探技术形成深刻的认识,有针对性的进行选择,才能充分发挥出勘探技术的优势,让工程质量得到根本上的提升,降低勘探成本,提高勘探质量,以保证工程施工过程的安全。

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