岩土工程勘察专业性强、复杂性高，对勘察精细度和全面性有较高要求。采用单一的勘察技术难以满足工程实际需求，容易因工程勘察不到位影响施工的正常进行。因此，综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用具有重要意义，通过将多种先进勘察技术配合使用，可以较为客观、全面地反映工程地质状况，确保勘察结果的准确性。
1 岩土工程勘察的主要内容及意义
1.1 岩土工程勘察的主要内容
岩土工程与地质工程关系密切，可以将其视作地质工程的延伸。岩土工程勘察内容涉及面广，勘察人员需要从多方面了解工程地质条件，以满足勘察结果的全面性要求。总体来看，岩土工程勘察主要包含以下几方面内容：（1）地质调查与测绘；（2）地球物理勘探；（3）勘探取样分析；（4）勘探点测量；（5）遥感影像解释；（6）编制阶段性勘察结果报告。从岩土工程勘察内容可以看出，岩土工程勘察是一项系统性工程，需要采用多个领域的知识技能，完成工程地质条件的定量、定性分析。因此，在岩土工程勘察工作中要采用多种勘察技术，在全方位采集地质条件数据的基础上，对其进行科学分析，编制相近的勘察报告，为后续工程的进行提供参考依据。
1.2 开展岩土工程勘察的意义
岩土工程勘察作为工程实施的首要工作，对工程施工有直接影响，开展勘察工作的目的是对工程岩土条件进行全面了解，掌握其结构特点，确定岩土参数，分析可能存在的地质问题，从而制定科学的应对方案。岩土工程勘察对于工程施工的意义主要体现在以下几个方面：（1）岩土工程使用的岩土材料，其结构和性质是在漫长的地质作用下自然形成的，与混凝土等人工材料不同，具有岩石裂隙性和土质孔隙性等特点，做好岩土勘察工作，确定岩土结构参数，可以为岩土空隙压力处理提供依据；（2）岩土工程工程量大，地质条件复杂，在施工过程中存在较多不确定因素，容易影响施工安全和工程进度，通过岩土勘察提前发现潜在问题，可以尽早制定有效的应对措施，避免对工程实施产生影响。
2 岩土工程勘察案例分析
在某岩土工程中，建筑总面积92543㎡，施工现场位于平原和丘地的交界处，工程地质条件复杂。为确保工程施工的安全性，在工程前期开展大量岩土勘察工作，采用多种勘察技术，主要包括高密度电阻率技术（Multi-electrode Resistivity method）、多道瞬态面波技术（Multichannel Transient Surface Wave Method）、横波反射技术（Transverse Wave Reflection Technique）等。使用的岩土勘察设备包括垂直地震检波器（4Hz）、多功能面波仪（SWS-6型）、电极、二级数据采集装置和多次CDP覆盖技术设备等。
经过岩土工程勘察发现，该工程桩基持力层为碎卵石层，距离地面约40m。从几种勘察技术的应用效果来看，横波反射技术的追踪解译效果较好，最实用于碎卵石层勘察，其次是高密度电阻率技术。而多道瞬态面波技术该工程中的应用效果较差，几乎无法准确显示桩基持力层埋深。因此，各种岩土工程勘察技术具有不同的适用性，就单个急速方法来看，各有各的优势和局限性。综合应用多种勘察技术，可以互相弥补不足之处，全面反映岩土工程地质条件，共同确保勘察结果的可靠性。在应用过程中，应全面掌握每种勘察技术的检测原理，明确其适用条件。
3 综合勘察技术在岩土工程勘察中的实际应用
3.1 高密度电阻率勘察技术
高密度电阻率法属于阵列勘察方法，通过勘察岩土导电性的差异，在外加稳定电流场作用下，从工程地质中的传导电流分布规律中反映工程地质特点。采用该方法进行岩土工程勘察，野外测量通常要是用几十根电极，比如在上述工程中共是用60根电极。将这些电极布置在观测剖面的测量点上，利用程控电极转换器、工程电测仪采集数据，并采用微机系统对测量结果进行分析，技术的自动化程度较高，可以保证勘察结果的可靠性。
早在20世纪80年代，陈列电探方法就在野外地质测量中得到了应用。经过几十年的发展完善，高密度电阻率勘察技术已较为完善。相比于常规电阻率方法，高密度电阻率技术的电极布设一次完成，可以减少电极设置干扰，能够实现数据自动采集和分析，并生成各种成果图件，不仅处理效率更高，而且结果更加可靠，数据解释也更加方便。
高密度电阻率技术主用应用流程如下：（1）在勘察现场设置测量点；（2）采用供电电极为场地提供直流电流，在测量点形成电场；（3）通过控制供电等级（A级、B级）、测量装置位置、供电大小以及排列顺序，改变场地电流分布状况；（4）测量场地电场变化情况，准确计算地表电阻率；（5）根据电阻率深度的变化规律，对岩土性质进行判断。
由于该勘察技术具有以下几方面优点，可以确保岩土勘察结果的可靠性：（1）所有电极一次布设完成，可以从根本上解决常规电阻率的电极布设干扰问题；（2）支持多种排列方式的测量和扫描工作，能够准确捕获地电断面结构的特征参数，获取勘察场地的地质地球物理信息；（3）野外数据采集支持自动、半自动化采集，每一测点的测量时间仅需2～5s，可以排除手工测量误差；（4）获取基本数据参数后，由微机系统进行分析处理，自动计算出电阻率，生成电流分布图，可以为数据的实时分析处理提供支持；（5）电阻率成像技术逐渐向三维方向发展，可以提高地电资料解释的精确度和直观性。
3.2 大地电场岩性勘察技术
大地电场岩性勘察技术是将太阳风引发的电磁波作为勘察激发场源，利用探测仪进行点频记录，接受不同地表深度反射的电测波，从电磁波幅度、电阻率、速度、转换点位等信息中，对不同地表深度的岩性和储层性质进行分析判断。该技术在岩土工程勘察中应用较为广泛，其应用流程如下：（1）原始数据采集；（2）对原始数据进行预览和排序；（3）采用计算机处理系统对原始数据进行处理，生成CYT曲线；（4）判断CYT曲线是否合格，对不合格的曲线进行重新处理，然后再次判断；（5）CYT曲线合格后绘制CYT曲线图，调试综合比例；（6）输出CYT曲线图，并对其进行综合解释分析。
大地电场岩性勘察技术在实际应用中主要具备以下几方面优势：（1）该技术使用的主要设备为CYT-VI探测仪，由于CYT-VI探测仪质量轻、体积小、便于携带和移动，一个人就可以独立完成仪器布设操作，勘察实施较为方便；（2）在CYT-VI探测仪使用过程中，不会产生噪音和废弃物，不会对周围环境造成损害；（3）将仪器布置到预先设定的探测点后，随时可以开展探测工作，由于探测深度高达10000m，可以全面了解场地岩性、含水层以及矿体分布情况；（4）仪器探测效率高，能够快速实现大量测点数据的汇总分析，全面反映工程地质条件；（5）CYT-VI探测仪以平面点侧方式进行测量，根据工程实际需要调整垂直采样间距，间距一般较小，可以减少测量误差，提高测量结果的准确度；（6）场源较为稳定，探测仪只接受天然低频电磁信号，可以避免受地下管网及高压电源的影响。
3.3 多道瞬态面波勘察技术
多道瞬态面波勘察技术是利用面波在不同介质中传播速度的差异性，在面波沿介质表面传播过程中，利用传感器采集面包垂直分布状态，并对采集信号进行分析处理，从而反映岩土结构形状。通过绘制频散曲线，分析其变化规律，了解岩土工程的地质条件和岩土性质。该技术将瞬态冲击力作为震源，向场地介质发出面波，受脉冲荷载作用，地面会出现波动，此时可以利用传感器获取面波分布信息。
在《多道瞬态面波勘察技术规程》中对到多瞬态面波勘察仪有具体要求，主要包括：（1）仪器放大器通道不少于12道，满足不同面波采集需求；（2）仪器通频带要满足面波的频率范围要求，在岩土工程勘察中，低频端应低于0.5Hz，高频端应高于4000Hz；（3）各信道幅值和相位应保持一致，频率点之间的幅度差应控制在5%以内，相位差不能超过时间间隔的一般；（4）采样时间间隔设计应满足不同面波的周期时间分辨要求，在最小周期内，应采样4～8点，采样时间长度要满足面波最大周期的需求；（5）以期动态范围应在120dB以上，A/D转换位数应在16位以上。
该技术的主要特点为：（1）由于多道面波的波长不同、穿透深度不同，通过建立介质物理学特征与面波波速的联系，可以准确反映勘察点岩性特征；（2）除了多道瞬态面波法外，还可以选择稳态面波法等勘察技术，在岩土工程勘察中的选择性较多，可以根据实际情况决定选择何种技术。
3.4 横波反射勘察技术
横波反射技术是利用反射波判断地震波在不同介质中的传播速度，从而判断地质特征和岩土特性。地震波在不同地质条件下的传播速度不同，在存在明显差异的界面处会出现反射。通过在地表安装检波器，接受地震波的反射信号，对反射波相位、速度和振幅进行计算，可以得到场地的岩土结构信息。相比于纵波反射技术，由于横波反射波的抗凹性更强，具有更高的垂直分辨率，可以降低测量结果误差。而且横波反射波的传播速度相对较低，更容易捕获和分析计算，具有较高的测量精度，可以满足岩土工程勘察要求。
上述几种岩土工程勘察技术各有特点，既有一定的测量优势，也有相应的技术要求和条件限制，应根据工程实际情况进行合理选择。通过综合应用各种岩土勘察技术，最大限度地满足勘察需求，确保勘察结果的可靠性。
4 结语
综上所述，岩土工程勘察对于工程施工有重要影响，通过做好前期的土质调查工作，根据工程实际情况和施工要求合理选择勘察技术，可以确保勘察结果的准确性和勘察效率。在此基础上，综合运用多道瞬态面波、高密度电阻率等先进勘察技术，可以全方位获取工程地质信息，并利用信息软件自动完成地质数据解释工作，生成所需的成果图件，为后续工程实施提供科学依据。
参考文献
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收稿日期：2018-01-18
作者简介：徐晓星（1962-），男，江苏常州人，江苏苏州地质工程勘察院高级工程师，研究方向：岩土勘察。
