巖土工程勘察中水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用研究

王華，耿曉征，張博

北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司

隨著我國(guó)加大對(duì)地質(zhì)勘察活動(dòng)的支持力度，這就使地質(zhì)勘察技術(shù)迎來快速發(fā)展期。但由于不同區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)和基本條件都有較大差異性，這就要求勘察單位要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、地質(zhì)和水文條件來采用勘察技術(shù)。由于水工環(huán)勘察技術(shù)應(yīng)用效果好，并在巖土工程勘察作業(yè)中取得理想效果，并促使我國(guó)巖土工程勘察事業(yè)得到長(zhǎng)足進(jìn)步，所以使得巖土工程施工質(zhì)量也得到了快速提高。

一、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)在巖土工程勘探中主要作用和應(yīng)用范圍

（一）水工環(huán)地質(zhì)勘察主要作用

水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)主要由水文、工程和環(huán)境地質(zhì)構(gòu)成，再結(jié)合巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，就可以讓勘察單位對(duì)地質(zhì)資源數(shù)據(jù)有著全面了解，還可以收集到大量地質(zhì)數(shù)據(jù)。隨著巖土工程勘察技術(shù)不斷成熟，這就讓水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)實(shí)際發(fā)揮作用更加明顯，也讓勘察單位工作效率和質(zhì)量得到大幅度提高。勘察單位只有根據(jù)水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)來進(jìn)行靈活應(yīng)用，才能取得理想的勘察結(jié)果，從而全面提高巖土工程勘察質(zhì)量，減少巖土工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響。在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察作業(yè)中，是可以對(duì)城市地質(zhì)資料和信息進(jìn)行全方位收集，這可以讓城市更好的利用地質(zhì)條件來進(jìn)行合理規(guī)劃，為城市建設(shè)發(fā)展提供更加全面的地質(zhì)數(shù)據(jù)支持。在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察作業(yè)時(shí)，也融合了大量生態(tài)保護(hù)內(nèi)容，再結(jié)合巖土工程勘察技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以減少工程施工對(duì)附近生態(tài)環(huán)境影響，從而使巖土工程施工可以減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)可以讓勘察工作人員對(duì)區(qū)域內(nèi)水資源分布情況有著更好了解，這對(duì)于城市建設(shè)工作起到良好的支持，促使城市自然資源環(huán)境保護(hù)工作質(zhì)量得到顯著提高。

（二）水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)主要應(yīng)用范圍

水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用范圍集中在采礦業(yè)、礦藏勘探、工程地質(zhì)水文、水利工程項(xiàng)目。其主要技術(shù)應(yīng)用方式就是對(duì)地下水資源、地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，以此來掌握當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)和水文條件，還可以預(yù)測(cè)對(duì)生態(tài)環(huán)境、建筑工程和施工產(chǎn)生的威脅，可以幫助現(xiàn)場(chǎng)施工人員制定災(zāi)害防治計(jì)劃，使工程項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行，并使其充分考慮到施工區(qū)域自然環(huán)境保護(hù)問題，減少工程施工對(duì)當(dāng)?shù)刈匀?、生態(tài)環(huán)境的影響。伴隨著水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)逐漸走向成熟，其應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到巖土工程設(shè)計(jì)和施工中，可以對(duì)城市寶貴的地下水資源進(jìn)行勘察，對(duì)工程項(xiàng)目污染情況進(jìn)行分析，為我國(guó)城市建設(shè)行業(yè)提供良好的支持[1]。

二、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)要點(diǎn)

（一）衛(wèi)星定位技術(shù)

衛(wèi)星定位技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察施工中主要對(duì)勘察位置進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，是可以提高勘察地理定位的精準(zhǔn)性。在應(yīng)用衛(wèi)星定位技術(shù)的同時(shí)，可以有效約束工程勘察范圍，這種技術(shù)主要是通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式，在勘察區(qū)域內(nèi)利用衛(wèi)星技術(shù)來實(shí)現(xiàn)定位，再通過地面接收裝置來接受定位信號(hào)，這種定位方式可以極大提高勘察工作質(zhì)量，還能利用實(shí)時(shí)定位特點(diǎn)來開展長(zhǎng)期觀察，收集大量的勘察地理位置定位信息[2]。同時(shí)，地面接收裝置也能將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信號(hào)，當(dāng)衛(wèi)星接收到信號(hào)后，就會(huì)給地面接收裝置反饋定位信息。在應(yīng)用衛(wèi)星定位技術(shù)后，是可以全面提升巖土工程勘察質(zhì)量，使勘察區(qū)域更加明確，還能不受自然環(huán)境影響實(shí)行全天候勘察工作，以及對(duì)所有勘察目標(biāo)情況進(jìn)行詳細(xì)描述。

（二）RTK 技術(shù)

RTK 技術(shù)主要是通過載波相位技術(shù)來對(duì)勘察區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，該技術(shù)具有精準(zhǔn)度高應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)提升勘察精度是有著直接幫助。系統(tǒng)差分勘察方式是需要采用RTK 技術(shù)，這樣才能有效提高勘察精度，而RTK 技術(shù)在巖土工程勘察作業(yè)中是對(duì)數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行計(jì)算，對(duì)載波相位信息進(jìn)行糾正，使誤差能夠控制在規(guī)定范圍內(nèi)。RTK 技術(shù)應(yīng)用也是需要專業(yè)接收設(shè)備，還要確保設(shè)備可以接收到衛(wèi)星信號(hào)，這樣才能對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，使勘察數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)一步增加。

（三）GPR 技術(shù)

GPR 技術(shù)主要就是采用地質(zhì)雷達(dá)方式進(jìn)行巖土工程地質(zhì)勘察作用，其主要技術(shù)原理就是應(yīng)用電磁波來進(jìn)行勘察信號(hào)傳播，使勘察單位可以接收到勘察區(qū)域地質(zhì)信號(hào)，技術(shù)特點(diǎn)與無線電信號(hào)傳輸比較接近，都是在地面發(fā)射電信號(hào)，再通過其他設(shè)備來接收電磁波，以及通過聲納設(shè)備進(jìn)行輔助勘察，從而了解勘察區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)[3]。使用CPR 技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)信號(hào)傳播是有著非常明顯優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)勘察區(qū)域地質(zhì)圖像進(jìn)行全面收集，為巖體工程施工提供大量地質(zhì)資料支持。而勘察人員也可以根據(jù)對(duì)電磁波信號(hào)處理來判斷地質(zhì)條件，但GPR 技術(shù)應(yīng)用是受到一定限制，尤其是在距離方面，只能應(yīng)用于短距離勘察工作，長(zhǎng)距離則會(huì)影響勘察精度。但CPR 技術(shù)依然是現(xiàn)階段被大量使用的勘察技術(shù)之一，尤其是在針對(duì)老城區(qū)地下管道改造與地質(zhì)勘察作業(yè)中。

（四）RS 技術(shù)

RS 技術(shù)主要是利用遙感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘察作業(yè)，RS 技術(shù)是需要和計(jì)算機(jī)結(jié)合使用。技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)在于防治地質(zhì)自然災(zāi)害或地質(zhì)勘察作業(yè)。RS 技術(shù)隨著應(yīng)用量的不斷增加，也在地質(zhì)勘察作業(yè)中廣泛應(yīng)用，尤其是多源遙感技術(shù)不斷成熟，讓勘察單位可以利用遙感技術(shù)來收集更多勘察信息，為巖土工程施工提供高質(zhì)量地質(zhì)數(shù)據(jù)保障工作。

（五）瞬變電磁技術(shù)

瞬變電磁技術(shù)之前多應(yīng)用在航空方面，但隨著技術(shù)成熟性不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)也逐漸體現(xiàn)，使該技術(shù)逐漸應(yīng)用在巖土工程勘察作業(yè)中，并取得非常良好的勘察效果。瞬變電磁技術(shù)在巖土工程勘察領(lǐng)域還具有非常廣泛利用空間，尤其是在電磁設(shè)備接收信號(hào)方面，在應(yīng)用脈沖電磁波來進(jìn)行信號(hào)收集工作的同時(shí)，也能發(fā)現(xiàn)地下空間二次磁場(chǎng)，以此來判斷勘察區(qū)域是否存在地質(zhì)結(jié)構(gòu)異常情況，但由于不同區(qū)域電磁場(chǎng)有著較大差異，這就給實(shí)際應(yīng)用造成一定困難，尤其是電磁回波反饋時(shí)間問題，這就需要勘察單位對(duì)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，以此來增加巖土工程勘察作業(yè)質(zhì)量。

（六）電法技術(shù)

電法技術(shù)是可以有效保障勘察數(shù)據(jù)真實(shí)性，該技術(shù)原理就是運(yùn)用激發(fā)極化電法或者高密度電法來開展地質(zhì)勘察作業(yè)，高密度電法是地質(zhì)勘察作業(yè)中比較常見技術(shù)，該技術(shù)主要是在水工環(huán)地質(zhì)勘察作業(yè)中使用，再運(yùn)用電坡面法、電測(cè)法勘察技術(shù)進(jìn)行整合，最終完成巖土工程勘察作業(yè)目標(biāo)。高密度電法在野外勘察作業(yè)中也有良好勘探效果，尤其是受到人為因素干擾情況較輕，還能提高勘察精度，使巖土工程勘察作業(yè)效率得到進(jìn)一步提高。

三、巖土工程勘察中水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用研究

（一）構(gòu)建完善勘察體系

在進(jìn)行巖石工程勘探作業(yè)中，水工環(huán)技術(shù)應(yīng)用是具有非常強(qiáng)的復(fù)雜性，尤其是各種巖體工程勘探條件都具有很強(qiáng)的不確定性，這給水工環(huán)技術(shù)應(yīng)用帶來一定困難。這就要求勘探單位要圍繞水工環(huán)勘探技術(shù)要點(diǎn)來構(gòu)建勘察體系，以此來為水工環(huán)技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造有利條件[4]?？辈炱髽I(yè)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，來構(gòu)建項(xiàng)目部管理層，還要根據(jù)勘察情況來構(gòu)建勘察計(jì)劃，再結(jié)合實(shí)際勘察作業(yè)中遇到問題來進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)?？辈靻挝贿€要根據(jù)巖土工程特點(diǎn)來構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)防范措施，為每個(gè)勘察隊(duì)分配任務(wù)細(xì)節(jié)，提高勘察作業(yè)安全性，并要對(duì)勘察成本支出進(jìn)行全面控制工作，對(duì)各項(xiàng)費(fèi)用支出實(shí)行集中管理，減少企業(yè)勘察成本，使勘察企業(yè)獲得更高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

（二）創(chuàng)新勘察技術(shù)

隨著巖土工程勘察項(xiàng)目逐漸增加，水工環(huán)技術(shù)也迎來快速發(fā)展期，特別是水工環(huán)技術(shù)在巖石工程施工中取得非常好的應(yīng)用效果。但這需要勘察研究人員加大對(duì)新技術(shù)、新工藝研究力度，再充分結(jié)合信息技術(shù)，使巖土工程勘察作業(yè)信息化水平得到全面提升。勘察單位應(yīng)對(duì)行業(yè)發(fā)展前景進(jìn)行深入分析，并根據(jù)不同勘察區(qū)域特點(diǎn)來進(jìn)行新技術(shù)研發(fā)工作，使水工環(huán)勘察技術(shù)得到快速發(fā)展，以此來滿足更多巖土工程勘察需求，全面提高地質(zhì)勘察質(zhì)量?？辈靻挝贿€應(yīng)當(dāng)根據(jù)新技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域分析，對(duì)這些新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用效果進(jìn)行預(yù)估，有效提高新技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果。同時(shí)，勘察單位還要根據(jù)勘察現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)新技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐研究，再根據(jù)新技術(shù)應(yīng)用效果來構(gòu)建管理體系，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)勘察事業(yè)快速發(fā)展。

（三）強(qiáng)化水文地質(zhì)環(huán)境管理工作

隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但帶來的工業(yè)及生活污染問題也成為急需解決問題。水資源是人類生產(chǎn)、生活必要條件，但很多工業(yè)對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源造成一定破壞，甚至很多地區(qū)因超采地下水資源，而導(dǎo)致地下水資源嚴(yán)重不平衡。而水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用就可以加大對(duì)地下水資源分布情況、污染情況和綜合利用提供大量數(shù)據(jù)，各地區(qū)可以根據(jù)勘察數(shù)據(jù)來合理利用地下水資源。而城市在開展建筑工程項(xiàng)目時(shí)，也可以調(diào)取數(shù)據(jù)來進(jìn)行全面分析，以此來減少建筑工程對(duì)水資源保護(hù)工作的影響，對(duì)區(qū)域水資源保護(hù)工作進(jìn)行全面規(guī)劃。同時(shí)，各地區(qū)也要制定地下水資源開采利用規(guī)劃，禁止開采地下水資源，對(duì)違法違規(guī)行為要加以制止，確保地下水資源能夠得到合理保護(hù)。

（四）強(qiáng)化工程地質(zhì)環(huán)境管理力度

在進(jìn)行巖土工程施工前，國(guó)家已經(jīng)針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)問題有著明確要求，但這也需要施工單位全面落實(shí)國(guó)家地質(zhì)保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)。由于地質(zhì)勘察作業(yè)環(huán)境相對(duì)比較隱蔽，這就導(dǎo)致很多污染情況不被外人所察覺，但產(chǎn)生后果又非常嚴(yán)重，一旦地質(zhì)勘察作業(yè)出現(xiàn)問題，就非常容易導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)發(fā)生崩塌、泥石流等災(zāi)害。這就要求勘察單位在作業(yè)前，就對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件進(jìn)行預(yù)估，再根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況來制定風(fēng)險(xiǎn)防范措施，減少發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性，對(duì)容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患進(jìn)行全面排查，加強(qiáng)巖土工程勘察監(jiān)督管理力度，嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范作業(yè)。在進(jìn)行地質(zhì)勘察作業(yè)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行事前調(diào)研，重點(diǎn)集中在附近是否有發(fā)生地震作，這也是判斷勘察區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定重要因素，只有對(duì)區(qū)域地殼活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查，才能有效提高巖土工程勘察效果?？辈烊藛T也要對(duì)勘察區(qū)域周邊巖土分布情況進(jìn)行深入調(diào)查，對(duì)當(dāng)?shù)氐匦?、地貌及地質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行全面分析，從而得出一個(gè)初步地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告，給大規(guī)模地質(zhì)勘察作業(yè)創(chuàng)造有力支持。

（五）構(gòu)建勘察人才培養(yǎng)體系

人才是巖土工程勘察作業(yè)質(zhì)量提高的關(guān)鍵所在，這就要求勘察單位加強(qiáng)專業(yè)人才招聘體系建設(shè)，在專業(yè)人才上崗前應(yīng)進(jìn)行集中培訓(xùn),可以從單位內(nèi)部調(diào)取經(jīng)驗(yàn)豐富人才來進(jìn)行宣講，也可以和高校展開合作，聘請(qǐng)專家學(xué)者來開展培訓(xùn)工作，這樣既可以提升勘察人員實(shí)際應(yīng)用水平，也能提高勘察人員理論知識(shí)儲(chǔ)備?？辈靻挝灰矐?yīng)適當(dāng)提升勘測(cè)技術(shù)人員薪資待遇水平，對(duì)高素質(zhì)專業(yè)人才要提供良好的晉升渠道，以此來吸引更多高素質(zhì)人才加入到地質(zhì)勘察事業(yè)中。同時(shí)，勘察單位還要強(qiáng)化內(nèi)部交流機(jī)制建設(shè)，制定出崗位輪換制度，讓專業(yè)人才可以從事不同崗位工作，加大部門間技術(shù)交流和輪換力度，培養(yǎng)綜合性高素質(zhì)勘察技術(shù)人員。此外，勘察單位也可以制定外部交流活動(dòng)，讓優(yōu)秀勘察人員可以到合作高?；蚱渌辈靻挝贿M(jìn)行交流學(xué)習(xí)，從而推動(dòng)行業(yè)發(fā)展水平，切實(shí)提高巖土工程勘察作業(yè)質(zhì)量。

（六）強(qiáng)化自然地質(zhì)環(huán)境管理力度

在進(jìn)行巖土工程勘察作業(yè)中，需要對(duì)勘察區(qū)域自然環(huán)境進(jìn)行全面分析，并按照區(qū)域水資源保護(hù)措施來進(jìn)行深入規(guī)劃。還要勘察區(qū)域社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，再結(jié)合地質(zhì)勘察結(jié)果來進(jìn)行研究，減少巖土工程施工對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境影響，對(duì)重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域要事前調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源情況，使水資源脆弱地區(qū)能夠得到更好保護(hù)。例如，在進(jìn)行沿海區(qū)域水工環(huán)勘察作業(yè)時(shí)，就需要對(duì)沿海地質(zhì)條件收集，并對(duì)當(dāng)?shù)氐孛娉两禂?shù)據(jù)監(jiān)控，使巖土工程施工單位可以獲得更加全面地質(zhì)水文資料，將一切施工風(fēng)險(xiǎn)控制在較低水平。

四、結(jié)論

綜上所述，在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施和城市建筑規(guī)模逐漸增加背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，這樣才能加強(qiáng)巖土工程勘察質(zhì)量，為區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、水文和自然環(huán)境保護(hù)工作提供良好的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)通過水工環(huán)技術(shù)的使用，可以讓當(dāng)?shù)亓私飧嗨Y源和地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息，也可以使城市和建筑規(guī)劃工作質(zhì)量得到明顯提高，使各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù)可以得到有效利用，進(jìn)而全面提高巖土工程勘察作業(yè)質(zhì)量與效果，為我國(guó)地質(zhì)勘察事業(yè)探索出一條新的發(fā)展路徑。