淺析工程地質(zhì)勘測(cè)方法及新技術(shù)

■高素萍（華東冶金地質(zhì)勘查局八一五地質(zhì)隊(duì)安徽巢湖238000）

淺析工程地質(zhì)勘測(cè)方法及新技術(shù)

■高素萍
（華東冶金地質(zhì)勘查局八一五地質(zhì)隊(duì)安徽巢湖238000）

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，逐漸推進(jìn)了我國(guó)基礎(chǔ)工程的發(fā)展步伐。在工程建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注，而傳統(tǒng)的勘測(cè)方式已無(wú)法滿足當(dāng)前工程發(fā)展的需求。因此，越來(lái)越多的新型勘測(cè)技術(shù)得到有效研發(fā)，并且在提高地質(zhì)勘測(cè)工作效率及質(zhì)量方面發(fā)揮積極的作用。本文就工程地質(zhì)勘測(cè)方法進(jìn)行探究和分析，并針對(duì)其新技術(shù)作出若干研究，以期借鑒。

工程 地質(zhì)勘測(cè)方法 新技術(shù)

工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)是工程施工質(zhì)量及施工安全的重要保障。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)都在進(jìn)一步完善工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)，并且針對(duì)傳統(tǒng)勘測(cè)技術(shù)作了進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)，因而在促進(jìn)工程地質(zhì)勘測(cè)工作效率以及精準(zhǔn)性等方面發(fā)揮巨大的作用[1]。以下就工程地質(zhì)勘測(cè)方法及新技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，以供參考。

1　工程地質(zhì)測(cè)繪方法的相關(guān)分析

總的來(lái)說(shuō)，由于工程地質(zhì)測(cè)繪所包含的內(nèi)容較為廣泛，并且在不同的區(qū)域所采取的測(cè)繪方法也有所差別。通常情況下，為了保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，相關(guān)工作人員一般都會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)情況選擇合適的測(cè)繪方法[2]。工程地質(zhì)測(cè)繪方法主要包括地質(zhì)點(diǎn)測(cè)法、路線測(cè)繪法及實(shí)測(cè)剖面圖法等諸多類型，而工程地質(zhì)測(cè)繪在地質(zhì)勘察中是一項(xiàng)關(guān)鍵的基礎(chǔ)工作，因此全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪領(lǐng)域中得到大量使用，并在地質(zhì)測(cè)繪工作中占有重要位置。其中①全球定位系統(tǒng)：該技術(shù)可以全面確定觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，且具有效率高、精確度高、操作簡(jiǎn)單等各種優(yōu)勢(shì)，尤其在較為困難的勘測(cè)工作中得到有效應(yīng)用。同時(shí)，全球定位系統(tǒng)通過(guò)將所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)地分析和處理，一定程度上減輕了地質(zhì)測(cè)繪人員的工作量，進(jìn)而有效避免時(shí)間的浪費(fèi)，最大限度地提高地質(zhì)測(cè)繪的精確度。②地理信息系統(tǒng)：該技術(shù)能夠自動(dòng)繪制各種類型的地質(zhì)工程圖件，并且在此基礎(chǔ)上還能處理空間數(shù)據(jù)、圖形及相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理等問(wèn)題。就目前來(lái)看，地理信息系統(tǒng)已逐漸發(fā)展成工程地質(zhì)勘測(cè)行業(yè)的重要趨勢(shì)。

2　工程地質(zhì)勘測(cè)方法的相關(guān)分析

工程地質(zhì)勘測(cè)是在地質(zhì)測(cè)繪工作基礎(chǔ)上進(jìn)行，地質(zhì)測(cè)繪的主要目的是通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入調(diào)查，為相關(guān)技術(shù)人員提供有力的工作依據(jù)，從而保障工程的順利進(jìn)行和發(fā)展。其中工程地質(zhì)勘測(cè)方法主要包括坑探、物探及鉆探等三種方法，以下就三種方法進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1坑探

該方法在正式操作之前，需要通過(guò)開(kāi)挖深坑、探槽、探井等方式對(duì)地表淺層的地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，通常運(yùn)用在河床覆蓋層、壩坡淺層填筑等區(qū)域的勘察工作中。其具有適合范圍大、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，但唯一不足的是該類方式在勘探深度受到限制。

2.2物探

在工程地質(zhì)勘測(cè)方法中，物探主要應(yīng)用觀測(cè)儀器對(duì)被勘探區(qū)的地球物理場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)及地質(zhì)情況發(fā)現(xiàn)地下可能存在的地質(zhì)構(gòu)造位置、大小及其屬性的科學(xué)[3]。其中包括地震勘探、電法勘探、電磁勘探及地球物理測(cè)井等方法，具體內(nèi)容分析如下。

①地震勘探。在所有物探方法中，地震勘探在工程領(lǐng)域中得到最快發(fā)展，其中應(yīng)用最多的地震勘探方法是人工激發(fā)震源地震勘探?，F(xiàn)如今，隨著長(zhǎng)距離超前預(yù)報(bào)法、水平地震剖面法的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了反射波地震勘探進(jìn)行隧道超前預(yù)報(bào)的不足。另一方面，地震勘探中的地震CT成像技術(shù)可利用探孔、邊坡等進(jìn)行平面成像，進(jìn)一步促使地質(zhì)勘測(cè)逐漸向定量化方向廣泛發(fā)展。

②電法勘探。該類方法主要包括充電法、自然電場(chǎng)法、電阻率、電磁感應(yīng)等多種方法，其中運(yùn)用最多的是電阻率法。當(dāng)前，新發(fā)展的高密度電法勘探通過(guò)借鑒地震勘探中的數(shù)據(jù)采集辦法，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)處理，并且充分展現(xiàn)出剖面圖。隨著電法勘探的不斷發(fā)展，其不再是以往單源、單點(diǎn)的測(cè)量，現(xiàn)已逐漸發(fā)展呈多源、多點(diǎn)測(cè)量。

③電磁勘探。主要包括人工場(chǎng)源的連續(xù)電磁波勘探和天然場(chǎng)源的電磁測(cè)探等兩種方法?？v觀當(dāng)前，隨著工程建設(shè)的逐漸發(fā)展，電磁勘探方法在工程中得到廣泛使用。比如，人工與天然兩種場(chǎng)源、可控源音頻大地地磁法、二維和三維電阻率成像等技術(shù)的應(yīng)用。因此，在工程地質(zhì)勘測(cè)中，電磁勘探可用來(lái)推測(cè)深埋長(zhǎng)隧洞圍巖的結(jié)構(gòu)特征、異常區(qū)和隱伏斷層等，從而最大程度地降低可能影響工程質(zhì)量的因素，為工程的有效實(shí)施提供安全保障。

④地球物理測(cè)井。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，地球物理測(cè)井技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)井技術(shù)，其中鉆孔彩色電視技術(shù)更是被廣泛運(yùn)用在地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域當(dāng)中，并且促使地質(zhì)勘測(cè)進(jìn)一步向定量數(shù)據(jù)化方向穩(wěn)定發(fā)展。

2.3鉆探

目前，各類新型地質(zhì)鉆機(jī)不斷研發(fā)，在扭矩、轉(zhuǎn)速、性能等方面均得到明顯增強(qiáng)。鉆探方法主要包括以下幾種。

①金剛石鉆頭技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，金剛石鉆石技術(shù)不僅能夠提高鉆進(jìn)速度和巖心采取率，還能促進(jìn)地質(zhì)鉆探的效率及適用范圍的提升。同時(shí)，金剛石鉆進(jìn)技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，為我國(guó)工程地質(zhì)勘測(cè)事業(yè)的發(fā)展提供有效保障。

②砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)。在工程鉆探工作中，砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)具有技術(shù)要求高、掌握難度大等特點(diǎn)。因此，為了保證砂卵石鉆進(jìn)技術(shù)的順利進(jìn)行，通常按照地層特征選取合適的鉆進(jìn)方法。其中通過(guò)以粘性土充填卵砂石地層或砂類土充填物為主的卵砂石地層，以及將研究出的SM植物膠和MY～1A植物膠運(yùn)用于砂卵石鉆進(jìn)當(dāng)中，進(jìn)而提高砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步提高工程地質(zhì)勘測(cè)的安全進(jìn)行。

③軟弱夾層鉆進(jìn)技術(shù)。在鉆探工作過(guò)程中，軟弱夾層處理一直是難以解決的問(wèn)題。所以，在金剛石鉆進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上添加扶正裝置、懸掛裝置等新技術(shù)，提高軟弱夾層鉆進(jìn)技術(shù)。

④繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)是應(yīng)用最多且最先進(jìn)的鉆探技術(shù)之一，其可為鉆探工作減少作業(yè)時(shí)間，在不提鉆的前提下也能采取巖芯，從而在深孔和淺孔鉆探中得到大量使用。

3　遙感技術(shù)的應(yīng)用分析

遙感技術(shù)在地質(zhì)勘測(cè)工作中發(fā)揮著巨大的積極作用，其既可拓寬地質(zhì)測(cè)繪的覆蓋范圍，提升選線及地址的準(zhǔn)確度，又能減少外業(yè)的工作負(fù)擔(dān)，提高工程地質(zhì)勘測(cè)工作的總有效率。同時(shí)，遙感技術(shù)與其他勘察方法進(jìn)行配合使用，被應(yīng)用在工程選址及選線等可行性研究階段當(dāng)中[4]。近幾年，隨著工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展及要求越來(lái)越廣泛，很大一方面促使遙感技術(shù)應(yīng)用逐漸增多，比如在滑坡、巖溶調(diào)查、泥石流等地質(zhì)現(xiàn)象的工作中，以及在長(zhǎng)距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查中也有諸多使用。遙感技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在遙感資料的種類廣泛，并且由以往單一的航片、數(shù)據(jù)磁帶逐漸發(fā)展至現(xiàn)在的測(cè)試?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)、SPOT衛(wèi)星的HRV圖像、陸地衛(wèi)星TM圖像、光盤等。除此之外，遙感資料的分辨率也得到更進(jìn)一步的發(fā)展，另外遙感圖像的解譯發(fā)方法也由人工解譯轉(zhuǎn)向自動(dòng)化發(fā)展。從目前地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)范圍來(lái)看，全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為我國(guó)工程地質(zhì)勘測(cè)工作中主要的技術(shù)集成應(yīng)用手段。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上作數(shù)，鑒于我國(guó)大型水利水電、高速鐵路等工程的快速發(fā)展，促使工程地質(zhì)勘測(cè)工作得到社會(huì)越來(lái)越多的關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，為了能夠最大限度地滿足當(dāng)前地質(zhì)勘測(cè)的需求，越來(lái)越多的新型技術(shù)得到不斷研發(fā)，并且有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)勘測(cè)手段的不足。因此，只有全面掌握我國(guó)工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并積極創(chuàng)新和采用先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)，才能更好地保證工程建設(shè)的順利發(fā)展和進(jìn)步。

[1]黃春琳.淺談水利工程地質(zhì)勘測(cè)及工程地質(zhì)環(huán)境 [J].電子制作，2013（24）：228.

[2]鄧水根.論新科技發(fā)展背景下水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的方法與技術(shù) [J].河南科技，2014（03）：16.

[3]王朝賓.水利工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)與方法探討 [J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014，33（24）：3～4.

[4]劉波.工程地質(zhì)勘測(cè)方法及新技術(shù) [J].黑龍江科技信息，2015（20）：26.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～