彭浩

（1.重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107 地質(zhì)隊(duì)，重慶 401120；2.重慶一零七工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 401120）

1 城市地鐵巖土工程勘察主要內(nèi)容

城市地鐵巖土工程是對(duì)地鐵工程項(xiàng)目場(chǎng)地及周圍地區(qū)開展地質(zhì)、水質(zhì)勘察，可為后期的地鐵方案設(shè)計(jì)及施工提供完善的依據(jù)。在當(dāng)前的城市巖土工程建設(shè)中涉及的單位比較多，在多種因素的影響下會(huì)使工作成果產(chǎn)生側(cè)重不同的情況。在勘察中包括了外業(yè)勘察及內(nèi)業(yè)資料整理兩個(gè)部分，主要內(nèi)容如下。

1.1 外業(yè)勘察作業(yè)內(nèi)容

城市地鐵巖土工程外業(yè)勘察是確保地鐵巖土工程勘察效果的基礎(chǔ)條件，在開展地鐵巖土工程外業(yè)勘察時(shí)包括了以下階段：①了解地鐵工程周圍的環(huán)境情況，收集沿線的建筑及基礎(chǔ)設(shè)施資料，為項(xiàng)目的了解提供支持。②對(duì)地鐵工程沿線的地質(zhì)情況及水文條件全面了解，并且針對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地較差的地質(zhì)開展詳細(xì)的勘察。在對(duì)不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察時(shí)需要保證詳細(xì)性。③對(duì)水文條件相關(guān)資料進(jìn)行獲取，包括地下水的類型、流速及流向等[1]。

1.2 內(nèi)業(yè)資料整理內(nèi)容

在城市地鐵工程外業(yè)勘察后應(yīng)整理外業(yè)工作獲得的成果，獲得高質(zhì)量巖土工程勘察報(bào)告，在內(nèi)業(yè)整理中包括巖土參數(shù)的分析、巖土工程評(píng)價(jià)以及地質(zhì)圖件編制、巖土工程勘察報(bào)告編寫主要部分。在選取地鐵區(qū)域巖土參數(shù)時(shí)應(yīng)對(duì)單個(gè)巖土開展測(cè)試，數(shù)量較多的情況下應(yīng)通過(guò)數(shù)理的統(tǒng)計(jì)來(lái)得到場(chǎng)地巖土參數(shù)的代表數(shù)值，以真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來(lái)明確指標(biāo)的數(shù)值，包括粘性土天然密度、天然含水量、巖石吸水率等。在地鐵巖土工程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目區(qū)域穩(wěn)定性開展評(píng)價(jià)，還需對(duì)施工中可能產(chǎn)生的巖土工程問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定有效的解決措施。需對(duì)工程建設(shè)后對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行判斷，預(yù)測(cè)泥漿工程對(duì)地鐵建設(shè)產(chǎn)生的影響。在編制巖土工程勘察報(bào)告的過(guò)程中應(yīng)考慮到報(bào)告內(nèi)容的真實(shí)性要求，可靠地反映出地鐵工程區(qū)域的地質(zhì)、水文條件情況，使工程設(shè)計(jì)及施工順利進(jìn)行。在編制巖土工程報(bào)告時(shí)需要處理全面處理原始資料，在確定了報(bào)告數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性后提交。

2 城市地鐵巖土工程勘察中存在的問(wèn)題

2.1 巖土勘察結(jié)果不準(zhǔn)確

開展巖土工程勘察的過(guò)程中受到了多方面因素的影響，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)信息全面整理，為工作提供可靠的依據(jù)。在完成了巖土工程野外勘察后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展試驗(yàn)，獲得可靠的參考結(jié)果。同時(shí)，應(yīng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)資料詳細(xì)收集，采取專業(yè)有效的手段進(jìn)行檢測(cè)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而實(shí)際一些工作人員在檢測(cè)中沒(méi)有根據(jù)規(guī)范進(jìn)行，這使測(cè)試的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，整理數(shù)據(jù)的過(guò)程中沒(méi)有開展科學(xué)統(tǒng)計(jì)工作，這使數(shù)據(jù)的差異性變大，無(wú)法保證勘察的效果。

2.2 地下水的調(diào)查不符合嚴(yán)謹(jǐn)性要求

當(dāng)沒(méi)有對(duì)地下水開展全面勘察工作，會(huì)影響勘察的精度，對(duì)巖土工程勘察產(chǎn)生了影響。由于勘察工作中涉及了較多方面，地下水的勘察作為重要內(nèi)容，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供有參考價(jià)值的信息。部分地下水中存在著腐蝕物質(zhì)，對(duì)工程施工有著較大的影響，應(yīng)對(duì)地下水檢測(cè)充分落實(shí)，保證勘察的效果。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，在地下水調(diào)查中仍然去無(wú)法嚴(yán)謹(jǐn)性，導(dǎo)致勘察結(jié)果達(dá)不到精度要求，對(duì)后續(xù)的工作產(chǎn)生了影響，無(wú)法保證地下水勘察中相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此難以起到參考作用，不利于工程施工的進(jìn)行。

2.3 巖土勘察取樣環(huán)節(jié)缺少準(zhǔn)確性

巖土工程勘察中取樣送檢具有較強(qiáng)的代表性，通過(guò)與勘察結(jié)果之間的比較，可保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)取樣環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致抽檢誤差情況，無(wú)法保證勘察結(jié)果的可靠性。比如，在實(shí)際工作中沒(méi)有考慮到巖土樣品的均勻性，樣品被擾動(dòng)，會(huì)使勘察的進(jìn)行受到影響，不符合規(guī)范的樣品勘察標(biāo)準(zhǔn)。如果在取樣環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，難以為勘察提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考，也無(wú)法為工程設(shè)計(jì)及施工提供參考依據(jù)，影響了巖土工程勘察工作的質(zhì)量。

3 城市地鐵巖土工程勘察中新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 BIM 建模技術(shù)

運(yùn)用BIM 技術(shù)是借助三維地質(zhì)插件、Revit2016 等軟件來(lái)建立模型，對(duì)三維地質(zhì)地質(zhì)插件進(jìn)行優(yōu)化，使模型與實(shí)際情況之間更加接近。在地鐵工程的勘察工作中可運(yùn)用該技術(shù)來(lái)提升地鐵巖土工程勘察的效率，使勘察工作的水平得到全面提升。巖土三維勘察設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要依靠ItasCAD 發(fā)揮作用，將MicroSta-tion 作為基礎(chǔ)操作界面，其中集成了較多的插件，能夠滿足可視化及運(yùn)算功能需求，同時(shí)可動(dòng)態(tài)展示其中的信息。借助該系統(tǒng)輔助勘察工作，可利用其中的功能模塊完成各項(xiàng)勘察活動(dòng)，比如數(shù)據(jù)信息管理、數(shù)據(jù)分析、輔助繪圖、查詢統(tǒng)計(jì)等，滿足實(shí)際的勘察需求。

3.2 瞬態(tài)平面熱源技術(shù)

瞬間平面熱源技術(shù)是通過(guò)瞬間平面熱源儀器來(lái)開展地鐵巖土工程勘察，應(yīng)確保瞬間平面熱源儀器的探頭功率恒定，在探頭中當(dāng)溫度升高會(huì)使電阻出現(xiàn)變化，可對(duì)電阻探頭電壓轉(zhuǎn)變，探頭可在樣品中產(chǎn)生溫度場(chǎng)，溫度場(chǎng)不穩(wěn)定，該溫度條件下可進(jìn)行樣品加熱。瞬態(tài)平面熱源儀器可對(duì)探頭溫度變化進(jìn)行記錄，通過(guò)樣品溫度變化率來(lái)探測(cè)熱物理指標(biāo)。采用該技術(shù)開展勘察工作可使勘察的效率的得到提升，同時(shí)可使勘察的準(zhǔn)確性得到保障。由于該技術(shù)在地鐵工程中應(yīng)用可為人員提供準(zhǔn)確的參數(shù)，能夠使工作時(shí)間縮短，并且滿足勘察工作的各項(xiàng)需求，進(jìn)而使勘察發(fā)揮出更好的作用。圖1為低溫物理性能測(cè)試技術(shù)路線。

圖1 低溫物理性能測(cè)試技術(shù)路線

3.3 井間電磁波CT 探測(cè)技術(shù)

井下電磁波CT 技術(shù)可借助無(wú)線電波勘測(cè)地質(zhì)體情況，對(duì)破碎帶及巖溶形態(tài)、位置及空間分布情況準(zhǔn)確記錄。在實(shí)際應(yīng)用中可在兩個(gè)鉆孔中分別設(shè)定接收、發(fā)射的頻率，一般可設(shè)置在0.5MHz～32MHz 之間，之后對(duì)深度區(qū)域的相應(yīng)場(chǎng)景進(jìn)行記錄，需要將反演工作完成，確定兩個(gè)鉆孔間的介質(zhì)電磁波吸收系數(shù)。之后，可通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)破碎帶及孔間巖溶的形態(tài)、孔間位置等。一般地鐵工程巖溶區(qū)勘探作業(yè)中可應(yīng)用該技術(shù)，可保證勘察的效果，滿足勘察工作進(jìn)行的需求，獲取到完善可靠的參考信息[2]。圖2 相同工作頻率電磁波的能量曲線。

圖2 同工作頻率電磁波能量曲線

3.4 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)可借助發(fā)射高頻電磁波的地質(zhì)雷達(dá)的方式進(jìn)行地下介質(zhì)分布情況的探測(cè)，從地質(zhì)雷達(dá)中可移動(dòng)的發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻電磁波，由于物理中提出了電磁波遇到不同典型界面會(huì)產(chǎn)生反射的理論，可結(jié)合該特點(diǎn)使發(fā)射天線同步工作的接收天線接收反射到地面的電磁波，雷達(dá)主機(jī)可詳細(xì)記錄出電磁波反射需要的時(shí)間及振幅等，之后采取有效的手段來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，比如濾波降噪等，使主體中能清晰地呈現(xiàn)出地下斷面的掃描圖像。經(jīng)過(guò)圖像的識(shí)別分析，可獲得地下介質(zhì)的分布情況信息。運(yùn)用該技術(shù)來(lái)進(jìn)行地鐵巖土工程勘察工作，可發(fā)揮出其適用性優(yōu)勢(shì)，使勘察工作順利進(jìn)行，保證了勘察的效果，進(jìn)而為工程的建設(shè)提供相應(yīng)的參考。

3.5 鉆孔電視成像技術(shù)

鉆孔電視成像技術(shù)是借助鉆孔電視成像設(shè)備開展勘察工作，鉆孔電視成像設(shè)備中包括了電腦、主機(jī)、高清攝像探頭、計(jì)數(shù)器、連接線及絞車部分，其方位由電子羅盤來(lái)校準(zhǔn)，深度由計(jì)數(shù)器來(lái)控制?？墒褂秒娎|將高清攝像頭下放到井內(nèi)，之后探頭在后置的光源的照射下開展信號(hào)采集，并且進(jìn)行信號(hào)光電轉(zhuǎn)換，接下來(lái)借助電纜送回主機(jī)，通過(guò)藍(lán)牙傳送到平板電腦顯示屏。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)使其在顯示屏中精確顯示探頭探測(cè)的實(shí)時(shí)圖像，可為勘察工作的開展提供有效的支持。

4 城市地鐵巖土工程勘察問(wèn)題的解決措施

4.1 定期對(duì)勘察設(shè)備進(jìn)行維護(hù)設(shè)備

為了加強(qiáng)勘察的準(zhǔn)確性，應(yīng)將設(shè)備維護(hù)管理工作落實(shí)，使設(shè)備得到有效的管理，要求技術(shù)人員對(duì)高精度設(shè)備的養(yǎng)護(hù)及維修管理要求明確，規(guī)范開展各項(xiàng)工作。在設(shè)備產(chǎn)生了損壞問(wèn)題時(shí)需要及時(shí)報(bào)備維修，可結(jié)合實(shí)際情況購(gòu)置新的設(shè)備，采購(gòu)高精度的設(shè)備。通過(guò)對(duì)設(shè)備的有效管理，可使儀器設(shè)備的使用得到保障，進(jìn)而提升勘察的水平，獲得精確的結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)勘察工作的目標(biāo)。

4.2 提升工作人員的專業(yè)素質(zhì)能力

為了使勘察工作質(zhì)量提高，應(yīng)對(duì)工作人員的素質(zhì)能力進(jìn)行提升，定期開展人員培訓(xùn)。在選擇勘察技術(shù)人員時(shí)應(yīng)使具備專業(yè)素養(yǎng)，在符合崗位要求后才可上崗工作。應(yīng)使工作人員了解先進(jìn)的巖土工程勘察技術(shù)及設(shè)備相關(guān)知識(shí)，同時(shí)應(yīng)對(duì)技術(shù)人員開展技能培訓(xùn)，使其操作更加熟練規(guī)范。在人員管理方面可借助績(jī)效考核體系來(lái)激發(fā)人員的積極性，使勘察工作的進(jìn)行達(dá)到更好的效果。在勘察工作中土工試驗(yàn)發(fā)揮了重要的作用，應(yīng)對(duì)人員提出明確的要求，由專業(yè)人員來(lái)進(jìn)行操作，保證試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。通過(guò)對(duì)人員素質(zhì)的全面提升，可確?？辈旃ぷ鞯膶?shí)際效果[3]。

4.3 全面引進(jìn)數(shù)字化勘察技術(shù)及設(shè)備

開展巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)可采用分階段勘察的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)勘察過(guò)程的動(dòng)態(tài)化監(jiān)督，保證勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)對(duì)勘察階段中獲得的數(shù)據(jù)嚴(yán)格核對(duì)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)差異比較大的情況時(shí)，應(yīng)借助有效的措施來(lái)進(jìn)行處理。在勘察技術(shù)水平提升的背景下，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加顯著，利用場(chǎng)地虛擬方式來(lái)觀察施工場(chǎng)地的部署規(guī)劃，可反饋出操作中現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息，掌握勘察現(xiàn)場(chǎng)中的變化情況，為現(xiàn)場(chǎng)的管理提供可靠的依據(jù)。在實(shí)施勘察工作的過(guò)程中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的勘察環(huán)境，考慮到多方面的因素，選擇有針對(duì)性的勘察方式。應(yīng)考慮并非所有勘察資料都可運(yùn)用該方式來(lái)反映，在特殊情況下才可使數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行符合要求。借助數(shù)字化勘察技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土工程的施工環(huán)境的模擬，并且分析可能產(chǎn)生的問(wèn)題，幫助工作人員明確勘察施工的方向?？山柚M軟件來(lái)進(jìn)行巖土工程勘察，建立系統(tǒng)化、動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)庫(kù)，可使勘察工作獲得有效支持，并且為現(xiàn)場(chǎng)的施工及管理提供可靠依據(jù)，進(jìn)而提升巖土工程勘察的整體水平。

4.4 重視勘察風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的開展

在開展巖土工程勘察時(shí)應(yīng)考慮到各項(xiàng)影響因素，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的分析，要求工作人員對(duì)巖土工程勘察中的風(fēng)險(xiǎn)因素有所明確，制定有效的應(yīng)對(duì)方案。在勘察進(jìn)行過(guò)程中需要對(duì)勘察人員提出明確的要求，使勘察技術(shù)手段的使用發(fā)揮出有效的作用，降低因素對(duì)勘察工作的影響。同時(shí)，可通過(guò)建立合作關(guān)系來(lái)輔助勘察工作的進(jìn)行，比如高校研究所等，對(duì)勘察工作進(jìn)行研究及優(yōu)化，保證勘察的準(zhǔn)確性。還需將勘察工作的準(zhǔn)備工作落實(shí)，盡量收集項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且制定勘察施工方案。在地質(zhì)勘察中難以避免安全隱患問(wèn)題的產(chǎn)生，需要將勘察風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作落實(shí)，加強(qiáng)人員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，使勘察工作能夠順利開展，進(jìn)而使巖土工程勘察的實(shí)施發(fā)揮出更好的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

在目前的地鐵巖土工程勘察工作中應(yīng)考慮到工程建設(shè)的需求，為工程施工提供可靠的參考依據(jù)。在實(shí)際的勘察中可借助有效的技術(shù)手段，保證勘察的準(zhǔn)確性，提升工作的效率，可使勘察工作的價(jià)值充分體現(xiàn)，比如BIM 建模技術(shù)、瞬態(tài)平面熱源技術(shù)、井間電磁波CT 探測(cè)技術(shù)。應(yīng)定期對(duì)勘察設(shè)備進(jìn)行維護(hù)設(shè)備，提升工作人員的專業(yè)素質(zhì)能力，全面引進(jìn)數(shù)字化勘察技術(shù)及設(shè)備，重視勘察風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的開展，使勘察工作質(zhì)量得到提升。