野外現(xiàn)場地質(zhì)實驗分析技術(shù)及應(yīng)用研究

張紅梅

（江西省地礦局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，江西 南昌 330072）

野外現(xiàn)場地質(zhì)試驗是分析測試的一個重要節(jié)點，隨著我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，地表學(xué)研究領(lǐng)域的不斷鉆研探索，實驗測試要不斷提高測試的水平，特別對于礦產(chǎn)物和地表面質(zhì)量的監(jiān)測和對地表學(xué)領(lǐng)域所適合的應(yīng)用。地質(zhì)實驗測試的兩個重要組成部分就是實驗技術(shù)分析與實驗設(shè)備的研究，并且在各國都受到了較高的重視度，從地表學(xué)研究領(lǐng)域的不斷深入，對于地質(zhì)實驗的需要也逐步提高，推動了現(xiàn)場地質(zhì)實驗的不斷發(fā)展，引領(lǐng)實驗技術(shù)水平提高。

1 野外地質(zhì)實驗解析

野外現(xiàn)場地質(zhì)實驗就是采用方便快捷，穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性更好的研究設(shè)備，采用合理的實驗流程，在野外進行地質(zhì)的物理和力學(xué)指標(biāo)和其包含的化學(xué)成分來分析，在地表質(zhì)量研究方面，由于我國本土的面積較大，采用野外地質(zhì)實驗更具有實際的作用，不僅能有效地減少野外地質(zhì)實驗工作者的工作強度，還能在地質(zhì)生態(tài)環(huán)境檢測方面發(fā)揮重要的作用。采用野外現(xiàn)場地質(zhì)技術(shù)分析的數(shù)據(jù)與室內(nèi)實驗比較，保證了數(shù)據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性。呈現(xiàn)出野外現(xiàn)場地質(zhì)技術(shù)的實際情況，其分析技術(shù)、設(shè)備和實驗方法與現(xiàn)場地質(zhì)實驗技術(shù)相融合更加提高了現(xiàn)場的數(shù)據(jù)的真實性?，F(xiàn)場地質(zhì)分析是從室內(nèi)實驗分析擴展到野外現(xiàn)場實驗分析，由測試工作的被動轉(zhuǎn)化為主動，地質(zhì)試驗的態(tài)度由消極變?yōu)榉e極，此外，在野外進行現(xiàn)場地質(zhì)實驗分析能夠第一時間獲取實驗的結(jié)果，是野外生產(chǎn)的重要手段，能把實驗分析產(chǎn)生的效益達到最大。

野外實驗的工作流程大體是把野外的實驗樣品帶回實驗室進行分析從而獲得實驗數(shù)據(jù)，然后來依靠實驗數(shù)據(jù)進行有關(guān)的地質(zhì)研究，最后再到野外實地確認(rèn)其具體的工作流程。這樣繁瑣的實驗工作流程不但消耗的時間巨大，還需要工作者反復(fù)進行操作，且采集的實驗樣品在從野外到實驗室的途中，采集樣品也可能發(fā)生改變。而采用野外地質(zhì)實驗技術(shù)能減少實驗樣品的擾動，消除了途中實驗樣品會發(fā)生變化這一缺點，能更好的把時間利用在試驗上，從而獲得更正確的實驗數(shù)據(jù)，此外野外現(xiàn)場地質(zhì)試驗還對環(huán)境不造成太多的污染，能在不破壞自然環(huán)境下來進行綠色試驗[1]。

2 野外地質(zhì)實驗實例

2.1 巖土工程實驗

工作者就要到野外來具體的實地勘查，現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的勘查及地區(qū)地表，收集相關(guān)工程的地質(zhì)條件等有關(guān)的資料，首先要對勘查點之間的距離進行規(guī)范的測量，在進行巖土工程試驗還要進行地下水位觀測和對土粒比重的實驗測試，對于地下的水位測量，工作者應(yīng)在施工完成一天后各個考察點同時監(jiān)測，在監(jiān)測過程中要精確的考慮地下水的開采對水位與鉆孔坐標(biāo)的影響，在勘查的初期還要采取樣品來進行試驗，那在運輸途中樣品就會容易發(fā)生性質(zhì)改變，進行野外試驗既能減少誤差也能保證樣品性質(zhì)的完整程度。

2.2 現(xiàn)場透水試驗

在進行透水試驗日常勘查過程中，只用在現(xiàn)場實地進行實驗這種方式才能了解地下水在滲透性能方面的規(guī)律，大體可以根據(jù)儲水工程的地基和猜測基坑排水，降低地表下水的可能性來作為加固地基處理的參考數(shù)據(jù)。工作者無論做那一地表層的注水滲透試驗，在現(xiàn)場最好用不同的公式來計算其結(jié)果相對比較，避免出現(xiàn)選擇公式不嚴(yán)謹(jǐn)而造成錯誤的結(jié)果，而且在進行透水實驗的過程中，現(xiàn)場注水試驗的真實性都大大高于室內(nèi)滲透試驗。并且在室內(nèi)進行實驗往往大量的時間都消耗在目的地與實驗室之間，縮短了實驗的效率，如果改為在室外試驗就能有效的減少路途時間，能讓工作者更好的投入到工程試驗當(dāng)中[2]。

2.3 野外剪切試驗

在野外現(xiàn)場實驗有很多勘測單位并沒有配備大型直剪儀，多數(shù)用直剪儀在室內(nèi)進行剪切試驗。由于直接剪切試驗的受力條件復(fù)雜，排水等條件不易控制對工作者在進行試驗中產(chǎn)生了很大的影響，而且很多地區(qū)的勘查測量單位對于相關(guān)的試驗不加重視，都采用估計的數(shù)值，很少的進行實地檢測，如果涉及到地質(zhì)條件不穩(wěn)定的相關(guān)工程中就會造成較大的影響，嚴(yán)重的會出現(xiàn)試驗錯誤的結(jié)論。如果把室內(nèi)試驗轉(zhuǎn)移到室外，工作者就可以減少這種誤差的發(fā)生來，把實驗的真實性和穩(wěn)定性大大的提高。

3 確保現(xiàn)場地質(zhì)實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性

3.1 野外進行分析要注意的情況

在野外現(xiàn)場地質(zhì)實驗分析過程中，盡量完整的還原地質(zhì)條件的真實性和完整性。這樣對于數(shù)據(jù)的采集有很大的幫助。在野外現(xiàn)場試驗時應(yīng)靈活的采用各種方法，利用有限的條件完成各項測試工作和數(shù)據(jù)采集。盡量把現(xiàn)場實驗分析數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差降到最低。但是由于現(xiàn)場進行地質(zhì)試驗分析其本身產(chǎn)生的試驗誤差不能避免，因此在進行現(xiàn)場實驗對于精準(zhǔn)度的要求也和室內(nèi)進行實驗檢測分析不同，要適當(dāng)采用一些措施來確保分析檢測的質(zhì)量。選擇合理的野外實驗方法，分析檢測化學(xué)也是一項重要的組成部分，對其數(shù)據(jù)檢測的處理也很重要，在分析的具體過程中，主要是在對氧相關(guān)的校對，野外進行實驗試驗過程所產(chǎn)生的測量誤差不大，主要是因為在野外進行試驗相對標(biāo)準(zhǔn)差而環(huán)境好，受空氣污染較小而室內(nèi)空氣流動污染等情況較多的原因[3]。

3.2 野外現(xiàn)場試驗的數(shù)據(jù)重要性

在現(xiàn)場進行實驗分析出的數(shù)據(jù)質(zhì)量也需要工作者的重視，比如工作者在現(xiàn)場進行實驗過程中所選取對象，包含了實驗的時間可能會對野外現(xiàn)場地質(zhì)實驗分析結(jié)果產(chǎn)生影響，而且在野外進行實驗分析利用的分析設(shè)備的長期穩(wěn)定性能要夠好，能夠長期經(jīng)受外界環(huán)境等惡劣影響，要具備高效率的自動校對功能保證長時間的儀器實驗穩(wěn)定性才能保證長時間實驗測量的準(zhǔn)確。所以確?，F(xiàn)場實驗質(zhì)量和數(shù)值的準(zhǔn)確性尤為重要。要注意的是長期在野外進行實驗，周圍環(huán)境可能對工作者具有危險性，需要借助各種現(xiàn)代先進的科學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來對工作者們進行技術(shù)實驗上的幫助。

4 總結(jié)

綜上所述，對于不同地區(qū)的、不同的土質(zhì)進行現(xiàn)場系統(tǒng)的評價，確保樣品性質(zhì)不變的情況下科學(xué)的進行實驗，能明顯的節(jié)省試驗工程建設(shè)所需的費用，大幅度提高試驗效率。由于全球?qū)τ谏鷳B(tài)環(huán)境保護，資源勘查等方面的逐漸重視，研發(fā)低污染綠色科學(xué)的試驗技術(shù)，野外現(xiàn)場地質(zhì)實驗分析成為了現(xiàn)代全球?qū)嶒灱夹g(shù)工作人員的工作重點，隨著高科技研發(fā)的普及野外現(xiàn)場地質(zhì)試驗開始向智能化發(fā)展，還需要追求簡單、易操作的分析方法，同時實驗分析速度快，實驗時間的穩(wěn)定，校準(zhǔn)物質(zhì)需求少也是現(xiàn)場地質(zhì)試驗發(fā)展所需的前景方向。