巖土工程勘察技術(shù)發(fā)展簡介

李世慧 李帥 吳勇

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000

1 巖土工程勘察概況

巖土工程是建筑設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。而巖土工程勘察技術(shù)為一項(xiàng)綜合的地質(zhì)情況調(diào)查工作，憑借其特有的勘察技術(shù)手段對地質(zhì)情況進(jìn)行測量、勘探、調(diào)查和研究，最終得出該區(qū)域地質(zhì)明確具體的概況，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供了最可靠的支持。目前我國的巖土勘察技術(shù)尚不成熟，還處在發(fā)展探索之中。技術(shù)體系沒有完全形成，許多的技術(shù)手段還只是停留在傳統(tǒng)階段，與國際社會上先進(jìn)的勘察技術(shù)還存在一些差距。

2 巖土工程勘察技術(shù)

2.1 勘探技術(shù)

巖土工程勘察技術(shù)中，最常用也是最普遍的方法是勘探技術(shù)，通過勘察技術(shù)來了解地下巖土的環(huán)境、分布、性質(zhì)等信息，憑借技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和勘察點(diǎn)的深度以及密度來得出最終的勘察結(jié)果，有一定的片面性和難度[1]。

勘探技術(shù)包括鉆探、坑探等，在進(jìn)行勘探時要能夠結(jié)合勘察的要求、目標(biāo)、環(huán)境、條件來確定科學(xué)有效的方法，盡可能使用最少的工作量獲得較為精確的信息?？犹胶豌@探能夠更加快速地查出地下信息，為最可靠的一種方法。作為勘察的構(gòu)成要素，屬于整個巖土勘察的主要構(gòu)成，鉆探具有廣泛的范圍，可以配合勘察工作環(huán)境來對鉆探方法進(jìn)行選擇。

2.2 物探技術(shù)

物探技術(shù)作為巖土工程勘察中重要的組成部分之一，它是巖土工程勘察及檢測的重要手段。工程物探技術(shù)具有節(jié)省費(fèi)用、耗時短及勘察準(zhǔn)確等特點(diǎn)，物探技長受場地及地形的限制較小。目前巖土工程物探技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了半定量和定量分析的程度，其得到的相關(guān)參數(shù)能夠在工程的設(shè)計(jì)和施工中得到應(yīng)用。最重要的是巖土工程物探技術(shù)能夠有效的解決以前很多傳統(tǒng)巖土勘察技術(shù)解決不了的問題，物探技術(shù)主要有以下幾種。

（1）地震波層析成像（CT）技術(shù)。CT技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種重要地球物理方法，它是利用來自不同方向的地震波(通常是人工激發(fā)的地震波)的走勢來探測對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像技術(shù)。在不同的地質(zhì)條件下采用恰當(dāng)?shù)募ぐl(fā)和接收點(diǎn)的排列接收地震波，利用波動走勢反映地質(zhì)體各個單元的彈性波速，從而得到被探測地質(zhì)體的波速分布圖像。

（2）隧道地震勘探（TSP）方法。TSP測量系統(tǒng)是一個優(yōu)化的、由硬件和軟件組成的測量系統(tǒng)，采用深度偏移成像方法，具有探測距離遠(yuǎn)、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)、影響施工少的特點(diǎn)，它利用高靈敏度的震檢波接收器，廣泛收集由布置在隧道側(cè)壁上多個地震激發(fā)點(diǎn)產(chǎn)生的地震波，通過分析反射界面所在的位置，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和解譯，結(jié)合具體的地質(zhì)情況，探測影響施工的斷層、巖石破碎帶[2]。TSP作為一種新型的工程地球物理探測方法，在解釋精度和預(yù)報的準(zhǔn)確性方面有著相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，具有很好的應(yīng)用前景。

（3）探地雷達(dá)。探地雷達(dá)是利用超高頻脈沖電磁波探測地下介質(zhì)分布的一種地球物理勘探方法，它是一種通過利用地下介質(zhì)的不連續(xù)性來探測地下目標(biāo)的有效工具，具有無破壞性、高縱向分辨率、野外操作方便、工作效率高的特點(diǎn)，已成為淺層探測最為有效的手段，是其它傳統(tǒng)地球物理方法所無法比擬的。

任何的技術(shù)都有其局限性和適用性，要有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程勘察技術(shù)問題，必須采用多種勘察手段聯(lián)合使用，互相補(bǔ)充的方法。運(yùn)用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)的勘探技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)更加適應(yīng)工程需要的物探技術(shù)、探索物探技術(shù)的新技術(shù)、新力法、新領(lǐng)域，并與巖土工程測試密切結(jié)合，才能持久顯現(xiàn)它的生命力。

2.3 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System，GIS)是一套集數(shù)據(jù)庫、制圖、空間分析功能為一體的勘察系統(tǒng)，它通過比對已有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析當(dāng)前項(xiàng)目，可以印證當(dāng)前項(xiàng)目的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的合理性，甄別出當(dāng)前項(xiàng)目中出現(xiàn)的偏離較大的錯誤數(shù)據(jù)，也可以綜合分析前期工作中的分層判定上出現(xiàn)的疏漏或者錯誤分層。它實(shí)現(xiàn)了對工程地質(zhì)資料的輸入、存儲以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化綜合動態(tài)查詢、檢索等基本功能，增強(qiáng)了地理信息系統(tǒng)專業(yè)適用性，它的出現(xiàn)為地質(zhì)領(lǐng)域繁雜的數(shù)據(jù)管理、多源的成果表達(dá)形式和空間數(shù)據(jù)分析提供了快速、方便、準(zhǔn)確的手段，目前已廣泛應(yīng)用于以地理坐標(biāo)為基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)處理中[3]。

3 巖土工程勘察技術(shù)前景

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展必然走向數(shù)字化。數(shù)字化的巖土勘察技術(shù)主要是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測繪技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，通過相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件對信息進(jìn)行集成，這樣就使得整個巖土工程勘察技術(shù)的數(shù)據(jù)采集向網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動化轉(zhuǎn)變。不僅如此，數(shù)字化巖土勘察技術(shù)還能夠使勘察結(jié)果更加直觀明確地反映出來。

數(shù)字化巖土勘察技術(shù)與傳統(tǒng)的巖土勘察技術(shù)相比展示出了其明顯的優(yōu)勢。在傳統(tǒng)的巖土勘察技術(shù)中，獲取的數(shù)據(jù)要進(jìn)行不定性的理論分析，得到的計(jì)算參數(shù)也不明確，整個過程主要靠的是工程師的經(jīng)驗(yàn)性判斷。而在數(shù)字化巖土勘察技術(shù)中這種情況就不存在，通過計(jì)算機(jī)軟件的集成得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性非常的高。另外，在傳統(tǒng)巖土勘察技術(shù)中，會因?yàn)榭辈烊藛T知識面的問題導(dǎo)致對勘察信息的理解不夠準(zhǔn)確，從這個方面講，巖土勘查技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展是非常必要的[4]。

4 結(jié)語

巖土工程勘察成果屬于較為重要的信息資源，除了會對階段性的城市建設(shè)、規(guī)劃以及管理起到相應(yīng)的作用，還有著可以重復(fù)使用的高價值上。做好巖土勘察過程中的工程技術(shù)現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢分析具有不可忽視的作用。