一、岩土工程技术创新方法和实践
1.物探技术
工程物探技术是依靠电磁理论和电学理论发展起来的。物探中浅层地震折射波法和弹性波测井技术以及多通道瞬态面波法技术等以及在岩土工程中得到广发的应用。物探法主要是提高了传统勘测方法的效率,保证勘探结果的准确。通常物探法能够通过对复杂岩土的研究为工程提供有效的数据和参考信息,保证岩土工程达到设计要求。物探方法不是独立工作的,在很多情况下都可以综合使用多种物探技术,相互补充、相互验证,同时提高探测对象的适用性,提高岩土工程勘探解决措施的可靠性和全面性。
弹性波技术是物探技术使用比较多的一种方法,它主要是利用不同介质对弹性波的传递来揭示地下的物体界面。目的是提供各层土的剪切波速值,判定场地土类型,划分建筑场地类别,确定场地覆盖层厚度。如果地下物体界面发生了变化,弹性波也能根据动力学和运动学的特征来判断物体界面的变化特征。工程物探能够通过收集野外地质样品再使用各种分析仪器和计算为工程提供相应的探测数据和资料。因为这些数据和资料在整个工程中都能发挥作用。所以数据的准确性、资料的可靠性变得尤其重要。物探工程师一定要具备扎实的专业知识,对岩土工程有着独到的见解和科学的分析。
2.钻探和坑探
钻探和坑探和物探不同,是属于直接勘探手法,能够更直接了解地质情况。大部分工程都会用到钻探和坑探。钻探主要是根据地层类别和勘探要求通过对不同深度的地层采样再进行分析实验确定岩土类型和物理学性质的方法。如果用钻探还无法探明地下地质的状况就可以采用坑探法,它主要是使用机械和动力设备进行勘探,耗费的人力、物力、财力比较大。所以在使用坑探时一定要考虑工程的经济性。
3.原位测试
3.1、静力触探
静力触探是一种轻便、快速、高效的土体原位测试技术。它是通过一定的机械装置,用准静力将标准规格的金属探头金直均匀地压入土层中。因为探头会受到一定的阻力而形成压力,这种压力通过探头传感器,将土层的阻力转换为电信号,然后由仪表测量出来。国内工程使用的静力触探探头有单桥探头、双桥探头、孔压触探头3种。静力触探能够确定软土、粘性土、粉土、砂土等土层的地基承载能力和单桩极限承载能力,在越南福尔摩莎国际集疏运港区工程中岩石工程勘察利用了静力触探主要用于结合钻孔资料对土层和土类进行划分;通过触探成果计算不排水抗剪强度。虽然静力触探有很多优点,但是它也存在一定缺陷,比如分辨率低,与国际标准不接轨等。这些缺陷导致它不能广泛使用在岩土工程中。
3.2、动力触探
动力触探是原位测试的一种,主要是通过探头贯入土中10cm或者30cm时所需要的锤击数确定风化基岩的物理学性质指标,具有勘测和测试两种特性。动力触探分为轻型、重型及超重型三类。轻型触探仪主要针对砂土、粉土和粘性土,设备操作简便,施工简单,主要是记录锤击的次数,代用公式为,代用公式为R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容许承载力Kap,N-轻型触探锤击数)。
4.压缩试验
压缩试验是室内试验的一种方式,它主要是通过判定土的压缩性来测定土的压缩模两和压缩系数等变形参数。
5.GPS定位测量技术
GPS定位测量技术是借助于空间卫星群和地面接收终端系统之间形成信息传达的过程,这种技术应用比较晚,但是有非常大的发展空间。特别是在工程地形较为复杂的山地,可以采用GPS来测量。首先要根据山地特征来准备勘探工作,对整个工程进行拟定作业,相关设备和仪器准备到位,采集设备、通信工具、交通设备等都要根据整个项目进行合理调度。关于工程资料和设计书提前充分熟悉,保证勘探结果根据设计需求和施工需求进行。勘探前的选点、买时工作、布置测控等级点等都做好详细计划。采集器要设置采集时间、卫星高度截止角、时段号等信息采录,完成采集后进行记录和观察报告填写,存档以便日后使用。
6.计算机技术
CAD技术是在岩土工程运用广泛的一种技术,它能够根据工程数据和资料对地质地形进行电脑绘制,还能对野外采集数据、土工勘测数据进行分析和整理。
二、总结
现代工程技术创新方法越来越多,在勘探过程中要及时进行沟通,当从经济角度、生态角度出发的时候,创新的方法和技术才能应运而生。每一种勘探技术都有自己的特点和优势,并且也有局限性和适用性,在确定岩石勘探技术时要结合工程条件,进行综合选配。达到技术互补,相互验证,保证勘探质量的目的。
作者:刘豫 单位:江西南昌