陳 陽(yáng)
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730030)
我國(guó)作為基建大國(guó),在工程建設(shè)方面取得了比較大的成就。但是隨著工程建設(shè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高,建設(shè)空間不斷朝向縱深化發(fā)展,對(duì)于工程勘察的質(zhì)量提出了更高的質(zhì)量要求。
在這種背景下,必須革新傳統(tǒng)的工程勘察手段,以此來(lái)滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的勘查要求,為我國(guó)的工程項(xiàng)目勘察提供更加精準(zhǔn)的資料,促進(jìn)工程勘察行業(yè)水平的快速提升。
高密度電法與傳統(tǒng)直流電法的勘察原理作用相同,都是通過(guò)對(duì)于勘察區(qū)域內(nèi)地下目標(biāo)導(dǎo)體電性的差異性進(jìn)行分析,利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備來(lái)進(jìn)行結(jié)果分析。但是,高密度電法的應(yīng)用又存在比較多的差異[1]。首先,通過(guò)專業(yè)高密度電法儀器以橫向或者縱向的方式來(lái)探測(cè)深層的電性,然后將采集到的電性變化數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與整理,利用計(jì)算機(jī)等硬件來(lái)判斷,提高工程地質(zhì)勘察的精準(zhǔn)度。
在實(shí)際工程勘察的過(guò)程中,高密度電法能夠利用采集到的直流電場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過(guò)低價(jià)介質(zhì)不同的分布與結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不同電阻率的變化結(jié)果進(jìn)行判斷,同時(shí)結(jié)合數(shù)據(jù)資料等方法,能夠轉(zhuǎn)型成地下介質(zhì)分布精準(zhǔn)結(jié)構(gòu),最終形成影像。
(1)高密度電法在覆蓋層中的應(yīng)用。高密度電法能夠在覆蓋層中進(jìn)行準(zhǔn)確的勘察,一方面,利用高密度電法在覆蓋層中的勘察能夠提高勘察的精確性。但是為了提高高密度電法勘察技術(shù)的利用效果,必須針對(duì)剖面長(zhǎng)度與勘探深度的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求一致,同時(shí)合理勘察裝置的選擇,必須強(qiáng)化勘察裝置的穩(wěn)定性能。在利用高密度電法針對(duì)覆蓋層進(jìn)行勘察的時(shí)候,分布非常散亂,而且縱向勘察以及橫向勘察方向的電阻率變化非常明顯。由于電阻率呈現(xiàn)層狀或者塊狀分布規(guī)律,并且橫向勘察的方向的電阻率變化比較小,在這種情況下,縱向電阻率的變化規(guī)律會(huì)非常明顯,通過(guò)高密度電法的勘察也會(huì)得出具體的變化規(guī)律。根據(jù)這樣的規(guī)律線索,在使用高密度電法對(duì)覆蓋層進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí)應(yīng)該采取其他物探方法以及覆蓋層的界限深度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷[2]。
(2)滑坡體中高密度電法的勘察應(yīng)用。高密度電法的應(yīng)用程序可以通過(guò)電阻形成色譜高密度電法反演,形成色譜圖,滑坡體滑動(dòng)面可以清楚地反映出自己的特點(diǎn)。在選擇滑坡質(zhì)量的高密度電測(cè)裝置的過(guò)程中,由于滑坡質(zhì)量的內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜,因此有必要選擇具有良好穩(wěn)定性的高密度電測(cè)設(shè)備,以獲得更準(zhǔn)確的勘察結(jié)果。在確定滑坡質(zhì)量勘探深度的過(guò)程中,一般要求深度較深。因此,應(yīng)選擇具有較大極距的高密度連續(xù)剖面作為滑坡質(zhì)量的高密度電測(cè)量剖面,以方便對(duì)滑坡質(zhì)量整體滑動(dòng)面形態(tài)的觀測(cè)和評(píng)價(jià)。
(3)土料場(chǎng)分層中高密度電法的應(yīng)用。在土料場(chǎng)中利用高密度電法勘察能夠針對(duì)土料場(chǎng)的地質(zhì)進(jìn)行分層,并在此基礎(chǔ)上判斷堆場(chǎng)內(nèi)出土的粉質(zhì)粘土地質(zhì)層。在地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用高密度電阻率法進(jìn)行縱橫斷面的勘探,以更準(zhǔn)確地進(jìn)行堆場(chǎng)的土層分層,同時(shí)達(dá)到勘探的目的,縮短了施工工期,大大降低了土料場(chǎng)分層的工作量,減少了勘察的成本,促進(jìn)土料場(chǎng)分層的經(jīng)濟(jì)效益提升。
地質(zhì)環(huán)境的測(cè)繪就是工程勘察中的基礎(chǔ)工作,通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪能夠提高工程建設(shè)的實(shí)際需求,并且針對(duì)工程建筑施工場(chǎng)地的地形條件進(jìn)行全面了解與分析,然后根據(jù)測(cè)繪的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案的確定,為工程建設(shè)地址和具體的施工方案提供重要的參考。工程勘察作業(yè)的主要目的就是工程項(xiàng)目的建設(shè)完善,從而實(shí)現(xiàn)工程勘察的效果。
在這樣的情況下,必須根據(jù)結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件以及地基處理的相關(guān)要求來(lái)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪。根據(jù)不同工程設(shè)計(jì)的條件以及相關(guān)施工管理要求,高密度電法的勘察可以分為三個(gè)階段。第一階段應(yīng)該明確選址,保證工程場(chǎng)地能夠進(jìn)行高密度電法的使用。
或者是針對(duì)地質(zhì)測(cè)繪進(jìn)行可行性研究,從而根據(jù)施工場(chǎng)地來(lái)針對(duì)性的制定勘察方案;其次進(jìn)行初步勘察,這一過(guò)程中,必須結(jié)合勘察標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的設(shè)計(jì)要求,在明確的勘察地點(diǎn)進(jìn)行操作,最后的步驟是詳細(xì)勘察。經(jīng)過(guò)詳細(xì)勘察之后,利用高密度電法來(lái)準(zhǔn)確判斷施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件,分析施工相關(guān)的技術(shù)操作與水平。利用高密度電法進(jìn)行工程勘察,最主要的目的就是針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件以及工程建設(shè)條件進(jìn)行準(zhǔn)確分析,避免對(duì)于周邊環(huán)境產(chǎn)生影響,提高實(shí)地勘察的效果。
高密度電法針對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘探,收集施工場(chǎng)地的地址信息,明確土層性質(zhì)、原因、狀態(tài)、厚度、巖溶發(fā)育情況等內(nèi)容,從而明確施工場(chǎng)地的地質(zhì)地貌,進(jìn)一步為工程建設(shè)設(shè)計(jì)方案提供重要的參考依據(jù)。通過(guò)利用鉆孔技術(shù)進(jìn)行取樣,能夠針對(duì)施工場(chǎng)地的水位進(jìn)行觀測(cè)預(yù)判斷,從而明確建設(shè)地區(qū)地下水質(zhì)的實(shí)際情況,尤其是工程需要挖掘隧道等深層次施工要求下,必須嚴(yán)格進(jìn)行勘探取樣工作,從而更好的實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的質(zhì)量保證[3]。工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的主要功能就是針對(duì)施工場(chǎng)地的測(cè)繪、勘探和取樣結(jié)果進(jìn)行核實(shí),并且深入檢查,從而準(zhǔn)確的分析勘探結(jié)果,然后針對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析預(yù)測(cè),制定科學(xué)解決方案。工程的現(xiàn)場(chǎng)檢查與監(jiān)測(cè)能夠保證工程勘察結(jié)果與質(zhì)量,并且重點(diǎn)強(qiáng)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,從而根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,及時(shí)調(diào)整施工方案,也是保證工程項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵。
在實(shí)際的工程勘察過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用高密度電法來(lái)進(jìn)行勘察的案例非常多。進(jìn)行巖土工程勘察中基礎(chǔ)地質(zhì)技術(shù)時(shí),首先要利用高密度電法進(jìn)行分層勘察工作,根據(jù)巖土的分層情況進(jìn)行記錄,保證巖土工程勘察中基礎(chǔ)地質(zhì)技術(shù)勘察記錄的準(zhǔn)確與完整。通過(guò)鉆機(jī)輔助工作勘察時(shí),必須針對(duì)鉆孔進(jìn)行集中鉆探,并且根據(jù)勘察結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一的編錄工作,確??辈旖y(tǒng)一規(guī)范。在進(jìn)行原位測(cè)試的過(guò)程中,必須嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)的操作規(guī)范來(lái)進(jìn)行[4]。
高密度電法作為新興的勘察方法,在工程勘察中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。筆者針對(duì)高密度電法的基本原理進(jìn)行介紹,并且在工程勘查中的應(yīng)用方式進(jìn)行深入的分析,更好的促進(jìn)我國(guó)工程勘察水平的提升。由于高密度電法能夠通過(guò)電阻率的變化進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷與分析,所以可以促進(jìn)工程勘察的結(jié)果準(zhǔn)確性更高。
[1]陳松,余紹文,劉懷慶,漆劍,劉道涵.高密度電法在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究——以江平圩幅為例[J].地球工程學(xué)進(jìn)展,2017,32(02):849-855.
[2]吳教兵,高鵬飛.高密度電法和地震映像在隱伏斷裂中的應(yīng)用——以玉林天然氣支線項(xiàng)目為例[J].工程地球工程學(xué)報(bào),2016,13(01):94-98.
[3]陳松,陳長(zhǎng)敬,李小彬,王寧濤,王清.充電法和高密度電法在典型巖溶區(qū)勘查中的應(yīng)用分析[J].工程地球工程學(xué)報(bào),2017,14(01):6-12.
[4]鄭智杰,曾潔,甘伏平,張偉,盧秀華.高密度電法在柳州太陽(yáng)村鎮(zhèn)巖溶塌陷區(qū)勘察中的應(yīng)用研究[J].地質(zhì)與勘探,2017,53(01):124-132.