邱 龙， 朱登峰， 王换成

(1.杭州萧山城市建设投资集团有限公司，浙江 杭州 311200； 2.浙江明燧科技有限公司，浙江 杭州 310000； 3.浙江科技学院，浙江 杭州 310023)

0 引 言

综合勘察技术是目前岩土勘察技术中较为先进的技术，与传统的工程勘察技术相比较具有更强的适应地形地质情况变化的能力以及较高的精度。地质勘察工作以更加准确地描述或反映勘察位置岩土分布情况为目的，为准确地进行设计提供了有力的保障。综合勘察技术以施工区域地质地貌特点为依据选择合适的勘察方法，并采用科学的方法简化勘察方法，具有先进性、准确性、真实性、适应能力强的特点，对于保证设计工作的准确性具有重要的意义。因此，需要采用全面科学的管理方法，最大限度地利用综合勘察技术的特点，保证岩土勘察工程的顺利进行。

1 综合勘察技术的重要性

岩土工程勘察是指结合建设工程的规定要求，查明、分析以及评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，并编制勘察文件的活动。岩土工程勘察工作是进行设计和施工必要条件和基础[1]。对于地质条件非常复杂的工程，单一的勘察手段会对勘察成果的准确性带来偏差，严重影响工程后续施工的质量和安全，甚至造成工程安全事故的出现[2]。为了确保现场的勘察结果以及施工质量，就要对技术进行创新和完善，根据具体的地质环境特点综合采用多种勘察方法来进行勘察工作，即综合勘察技术。

综合勘察技术是在传统单一勘察技术的基础上延伸而成的功能性齐全的岩土工程勘察技术，具有适用范围比较广泛、精确度较高等优势，使得岩土工程勘察工作的效率和质量得到很大的提升。综合勘察技术是在横波反射勘察技术、高密度电阻率技术以及大地电场岩性检测等技术基础上实现的融合性技术，综合了每种技术的应用优点，以及特有的工作原理和适用优势，同时简化和优化了操作流程，甚至在具体的操作中只要一名技术人员就可以完成。另外，这些技术手段在使用期间都不会产生废弃物和噪声，具有良好的环保功能。应用综合勘察技术的意义重大，可以提高工作的效率、准确度和施工质量，保证建设企业的经济效益，促进勘察企业的稳定发展。

2 工程实例分析

本次选择一个岩溶地段进行地质勘察分析，工程所在位置海拔高程为1 225～1 267 m，平均相对高差为42 m。该地区属于岩溶侵蚀低山区斜坡带断面，地形坡度呈5%～15%坡度变化，岩溶发展向南北延展，呈现南低北高的地貌地形形态。本次选取岩溶地质能够更直观介绍勘察过程中需要达到的勘察目的和勘察内容。

2.1 勘察目的及任务

该工程所处的地貌为河谷山岭，河床宽度为200 m，综合考虑地质条件、气象水文资料、河道的通行情况和防洪要求，为准确地判断和设计提供可靠的岩土勘察数据文件，以减小该地区岩溶地质对桥梁建设的影响。

2.2 综合勘察技术应用

2.2.1 地质工程调查

岩溶属于不良的地质状况，因此勘察工作需要更加精准详细。除一般现场勘察外，通常为了更好地了解地层岩性，还需要搜集以下情况的勘察资料：

(1) 地貌特征：包括现场实地的地貌组合方式、岩层的走向、水流分布状况等由基本表层可以直观反映出的特点。对于岩溶路段泉水特点、暗河的位置也需要进行明确，需要根据岩溶的发育状况，以及岩溶覆盖层厚度、结构造型、空间大小勘察出河流的位置和走向，同时根据岩层的发育作用规律、水文地质情况、节理发育程度等地貌特征单元，反映出不良地质的产生和地貌岩层之间相关联性。

(2) 地质岩层特性：采用特殊的地质勘察方法确定岩层的分布层状、可溶性岩石的矿物成分含量、溶岩的埋置深度和溶岩厚度等岩层基本特征，以及岩层接触关系、分布规律特点、分布范围等特征，对于设计安全性具有重要意义。岩溶地质通常是以碳酸盐作为主要的组成结构。

(3) 地质构造形态：应着重查明岩溶地区的地质构造类型，比如节理发育、地层裙皱、地质断层等。地质构造的性质、产状及位置等性质特征也能够反映出地下水的运动规律及相关联系。另外，根据地质构造分析岩溶发育规律，不同地质构造和岩溶发育程度及部位特征具有一定的差异性，由此可以区划岩溶发育地带。

(4) 岩穴特点及分布：对于岩洞、地下暗河，应查明地下空间的大小，洞穴暗河之间的交织分布状况、连通形式、平面走向等。地下水位高程、流速大小、水量大小、径流方向、排泄途径等都是地质勘察需要调查明确的情况，洞内堆积物的结构特征、组成成分、物理化学性质等也都是地质勘察的重要内容[3]。

(5) 水文地质资料：对于岩溶地区的岩溶泉、溶井、湖泊和池塘分布、地下暗河位置等，勘察阶段要查清所处的地层层位、岩溶水位的位置、季节运动状态、流量大小、流速大小、与地面水体的连通条件等相关内容。常采用连通试验来查明地下暗河之间的水力关系，通过岩性组成和水的成分检验查明溶洞及地下腐蚀类型，即物理化学性质。

(6) 岩溶地区覆盖层：采用合适的方法查明覆盖层的厚度、状态性质、节理裂隙发育状况、结构特征，构造岩性特征、物理力学性质以及与构造的相互关系。岩溶地区覆盖层厚度对于地面稳定性有着重要作用，一般情况下岩溶部位越深，上部覆盖层越厚，地表面塌陷可能性越小。

2.2.2 钻探勘察

钻探勘察是最常用、精确度高的勘察方法对于查明岩溶发育强度、发育规律及岩体的发育特点具有重要作用，可明确地下岩土体分层、岩溶的分布范围、充填物特点。通过钻探勘察可开展各种地球物理勘探工作，可用于核对和检验电磁波透视的地层结构和地下水的分布状态。钻探勘察需要选择具有代表性的位置，钻孔布置原则主要包括以下几点：

(1) 钻孔分为控制性钻孔、一般性钻孔，以控制性钻孔为主，一般工程中控制性钻孔数量约占工程地质钻孔总量的一半。

(2) 结合地下物探的方法和水文地质试验要求，选择合适的勘探方法，对钻孔的勘探深度、布置形式、护壁防护方法都有好处。

(3) 尽量综合利用每一个钻孔，有利于更加准确地进行地质测绘和物探工作。

(4) 桥基钻孔勘察一般在岩溶地区需要进行2次或多次，有利于更加准确地描述地层及岩溶状况。

(5) 对塌陷较为严重和密集的地段，勘探剖面需要沿着塌陷的扩展方向布置，为提高可控制程度需增加若干横向短剖面。

(6) 岩溶区的钻探勘察，为了更好地了解岩性、地质土体的分布，以及水化学性质和空间变化规律，应加密钻孔，增加勘探位置。

2.2.3 遥感勘探技术

科学研究领域已经大量地采用遥感技术进行勘探作业，不仅提高了勘探效率，而且增加了对地形地貌的直观把握，准确性更高。遥感勘探技术利用遥感器从空中来探测地面物体的装置，其原理是利用波谱在不同物体上的响应不同，有效地识别地面上不同地物类型。作为一门利用空间变化进行探测的技术，其在地质调查中得到快速发展。

遥感图像是利用大部分出露于地表的浅灰、灰色色调的独特形态辨认出来地表事物。我国地域分布南方呈现湿热气候，多雨高温有利于岩溶发育，卫星图片和航拍片具有密集点状和深色调的形态特征。遥感图像中岩溶地表形态可表现为：

(1) 炎热丛林分布：丛林茂密连成一片，在遥感图像上呈现花生壳状纹或麻点状纹，航拍片上则呈现瘤状或斑状图像。处于岩溶地区的丛林，山峰由于距离原因无法连成片，使得遥感图像上呈现花纹状或不均匀麻点状，航片图像出现锥状、塔状、馒头状。

(2) 山体岩石分布：岩溶地表植物稀少，呈平行形成白色粗而且短的树枝状影纹。

(3) 山石遥感分布：岩溶山体岩石受侵烛、沿垂直节理、裂隙溶烛的影响，在航片上显示为深灰色麻斑状图像。

3 岩土工程中综合勘察技术的应用分析

3.1 大地电磁场岩体性质检测技术

借助电场对岩性进行检测被称为大地电场岩性检测技术。其通过太阳发射的较强的电磁波，依靠接收地下反射的电磁波来实现大地检测，得到各种勘察地质信息数据。这种检测技术的设备体积较小、重量较轻，具有便于携带的优点。此检测方法的技术图如图1所示，这种检测方法在使用过程中一般不造成环境和地质的破坏，同时也不产生废弃物，而且具有较高的准确率，其所用的设备仪器场源的稳定性也较高，接收低频天然电磁波不会对地下管道造成影响。

3.2 高密度电阻率技术

基于不同的岩土工程的介质之间有着较大差异的情况，假定认为让电流进入地层中增加一个电场，在电流进入地下后，需要勘察人员对电流的变化及其分布状况进行分析，从而有效地对岩土的特性进行分析判断。高密度电阻率技术工作原理流程图如图2所示[4]。该技术在应用的时候，借助供电电极将直流电传送到地下，建立对应的观测区域电场，仅仅通过变化供电装置的排列顺序、位置就可以实现勘察不同区域的岩土结构，通过该方法使电流输送方向和大小进行发生不同的变化。及时地记录电流的输送引起的电场的变化状况，依据地面电阻率的变化得出岩土介质的导电性能断定其性质与特征。

图2 高密度电阻率技术工作原理流程图

3.3 工程测绘技术

3.3.1 岩土工程勘察方式

岩土工程勘察技术是综合勘察技术的重要组成部分，通过基础的地质测绘方式进行地形地貌的勘察，在地质工程中具有重要作用。地质测绘是岩土勘察中重要的技术方法，对于实现精准判断岩土性质具有重大的意义和作用。利用地质测绘方法，对地区区域环境、地形地貌的潜在情况进行勘察，确定影响建设的因素，并结合现场实际情况对地貌和地形进行描述后采用合适的比例尺反映在工程设计的图纸上，为建设工程的精确设计提供保障，为保证工程设计安全提供最有力的技术支持，对于提高设计的安全可靠性和设计寿命具有重要作用。

3.3.2 利用反射方法进行勘察

利用地震波的横波在不同介质中的反应谱不同进行地质识别，这是一种地质组成的判断技术，通过实践证明结合地震波的震动特性，计算出波速在不同介质中的传播特性值，通过综合勘察技术的运用，可以准确判断勘探地质的岩性和结构状态，根据岩层传播特性还能够分析岩层结构状态。横波监测技术具有很好的抗凹陷能力，在垂直方向对横波具有放大作用，从而能够增加勘测数据的准确性。

4 岩土勘察关键问题

4.1 综合勘察技术在岩土工程勘察中面临的问题

岩土工程勘探工作的工序内容较多，过程比较复杂，需要保证每个勘探细节都能够较为精准的反映，尽可能降低工程建设过程中出现困境的概率。因此，勘察技术的管理要提高相关人员的素质、完善相关的技术手段等要求就显得尤为重要[5，6]。

4.2 现阶段在工程建设中岩土工程勘察实施的主要内容

4.2.1 岩土承载力及稳定性的计算

岩层结构会随着地壳运动发生结构性改变和稳定性差异，最终导致局部岩土受力不平衡。该现象会增加稳定性计算的难度。当岩土受力不平衡程度较大时，且该状态超出自身承受范围，就会导致安全隐患的存在，会对施工造成较大的影响。在进行岩土层的地质信息收集时，依靠传统技术进行信息收集，总结出的结论会随着时间的推移变得不准确。因此在进行地层勘察时，应提高数据的时效性、计算的准确度,保证后续工作的质量。通过先进的技术对数据的时效性进行处理，较大程度地提高信息的准确性[7，8]。

4.2.2 勘察技术的选择

在勘察时常发现，局部地区的地质活动较为频繁，导致单一的勘察技术无法满足实际工程要求。综合勘察技术的出现就是为了解决勘察中遇到的复杂多变的问题，减少工程勘察带来的缺陷。根据所选勘察区域的地理特点，采用先进恰当的科学技术进行岩土勘察作业，才能够更好地完成勘察工作。因此在进行实际勘察过程中应根据实际情况进行分析，选择合理的勘察技术。合理的勘察技术是工作质量的保证，因此在实施前应对工作人员进行专业技术的培训，提高工作技能，保证勘察工作的进展和工作效率。

5 结 论

本文通过对综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用进行分析，总结得出以下结论：

(1) 通过综合技术的勘察分析研究，无论选择什么样的勘察技术和方法，都需要分析清楚岩层的构造及水系发育情况，针对具体地质地貌形态做具体的分析，可以使得勘察技术结果达到设计需要的深度，从而更好地服务于企业的建设，使得工程建设达到利益最大化。

(2) 采用岩溶地质情况实际工程案例，对综合勘察技术中经常采用大地电场岩性检测技术、高密度电阻率技术、工程测绘技术进行了分析介绍，明确了每一种勘察技术的适用条件和特点，以便更好地利用各自特点进行综合勘察技术的选用，不仅能够节约勘察成本，还能够提升工程勘察精度。加强设计和岩土勘察之间的沟通联系，有助于勘探过程中信息收集的全面性、完整性，从而保证设计过程中所有地勘数据完整，避免出现由于勘探资料不全引起的设计缺陷。

(3) 就现阶段我国面临的勘测难题和地球物理条件限制条件进行分析，明确选择适合对应地质条件的勘探方法具有重要的意义和作用，使得综合勘探技术在岩土工程中的应用更加符合客观事实的要求。