■高素萍(華東冶金地質勘查局八一五地質隊安徽巢湖238000)
淺析工程地質勘測方法及新技術
■高素萍
(華東冶金地質勘查局八一五地質隊安徽巢湖238000)
近年來,隨著社會經濟水平的不斷發展,逐漸推進了我國基礎工程的發展步伐。在工程建設發展過程中,地質勘測技術受到越來越多的關注,而傳統的勘測方式已無法滿足當前工程發展的需求。因此,越來越多的新型勘測技術得到有效研發,并且在提高地質勘測工作效率及質量方面發揮積極的作用。本文就工程地質勘測方法進行探究和分析,并針對其新技術作出若干研究,以期借鑒。
工程 地質勘測方法 新技術
工程地質勘測技術是工程施工質量及施工安全的重要保障。隨著我國基礎設施建設的不斷發展,大多數企業都在進一步完善工程地質勘測技術,并且針對傳統勘測技術作了進一步研究和開發,因而在促進工程地質勘測工作效率以及精準性等方面發揮巨大的作用[1]。以下就工程地質勘測方法及新技術進行詳細分析和研究,以供參考。
總的來說,由于工程地質測繪所包含的內容較為廣泛,并且在不同的區域所采取的測繪方法也有所差別。通常情況下,為了保證測繪數據的真實性和準確性,相關工作人員一般都會根據當地的實際地質情況選擇合適的測繪方法[2]。工程地質測繪方法主要包括地質點測法、路線測繪法及實測剖面圖法等諸多類型,而工程地質測繪在地質勘察中是一項關鍵的基礎工作,因此全球定位系統、地理信息系統等技術在地質測繪領域中得到大量使用,并在地質測繪工作中占有重要位置。其中①全球定位系統:該技術可以全面確定觀測點的三維坐標,且具有效率高、精確度高、操作簡單等各種優勢,尤其在較為困難的勘測工作中得到有效應用。同時,全球定位系統通過將所觀測到的數據導入計算機系統,并對其進行詳細地分析和處理,一定程度上減輕了地質測繪人員的工作量,進而有效避免時間的浪費,最大限度地提高地質測繪的精確度。②地理信息系統:該技術能夠自動繪制各種類型的地質工程圖件,并且在此基礎上還能處理空間數據、圖形及相應屬性數據的數據庫管理等問題。就目前來看,地理信息系統已逐漸發展成工程地質勘測行業的重要趨勢。
工程地質勘測是在地質測繪工作基礎上進行,地質測繪的主要目的是通過對工程地質中存在的問題進行深入調查,為相關技術人員提供有力的工作依據,從而保障工程的順利進行和發展。其中工程地質勘測方法主要包括坑探、物探及鉆探等三種方法,以下就三種方法進行詳細分析。
2.1坑探
該方法在正式操作之前,需要通過開挖深坑、探槽、探井等方式對地表淺層的地質情況進行仔細的分析,通常運用在河床覆蓋層、壩坡淺層填筑等區域的勘察工作中。其具有適合范圍大、成本低廉等優勢,但唯一不足的是該類方式在勘探深度受到限制。
2.2物探
在工程地質勘測方法中,物探主要應用觀測儀器對被勘探區的地球物理場進行測量,并且根據測量數據及地質情況發現地下可能存在的地質構造位置、大小及其屬性的科學[3]。其中包括地震勘探、電法勘探、電磁勘探及地球物理測井等方法,具體內容分析如下。
①地震勘探。在所有物探方法中,地震勘探在工程領域中得到最快發展,其中應用最多的地震勘探方法是人工激發震源地震勘探?,F如今,隨著長距離超前預報法、水平地震剖面法的應用,有效彌補了反射波地震勘探進行隧道超前預報的不足。另一方面,地震勘探中的地震CT成像技術可利用探孔、邊坡等進行平面成像,進一步促使地質勘測逐漸向定量化方向廣泛發展。
②電法勘探。該類方法主要包括充電法、自然電場法、電阻率、電磁感應等多種方法,其中運用最多的是電阻率法。當前,新發展的高密度電法勘探通過借鑒地震勘探中的數據采集辦法,進一步實現了數據的自動采集以及對測量結果的實時處理,并且充分展現出剖面圖。隨著電法勘探的不斷發展,其不再是以往單源、單點的測量,現已逐漸發展呈多源、多點測量。
③電磁勘探。主要包括人工場源的連續電磁波勘探和天然場源的電磁測探等兩種方法??v觀當前,隨著工程建設的逐漸發展,電磁勘探方法在工程中得到廣泛使用。比如,人工與天然兩種場源、可控源音頻大地地磁法、二維和三維電阻率成像等技術的應用。因此,在工程地質勘測中,電磁勘探可用來推測深埋長隧洞圍巖的結構特征、異常區和隱伏斷層等,從而最大程度地降低可能影響工程質量的因素,為工程的有效實施提供安全保障。
④地球物理測井。隨著計算機技術和數值模擬技術的不斷發展,地球物理測井技術有效實現了動態測井技術,其中鉆孔彩色電視技術更是被廣泛運用在地質勘測領域當中,并且促使地質勘測進一步向定量數據化方向穩定發展。
2.3鉆探
目前,各類新型地質鉆機不斷研發,在扭矩、轉速、性能等方面均得到明顯增強。鉆探方法主要包括以下幾種。
①金剛石鉆頭技術。在實際應用過程中,金剛石鉆石技術不僅能夠提高鉆進速度和巖心采取率,還能促進地質鉆探的效率及適用范圍的提升。同時,金剛石鉆進技術的穩定發展,為我國工程地質勘測事業的發展提供有效保障。
②砂卵石層鉆進技術。在工程鉆探工作中,砂卵石層鉆進技術具有技術要求高、掌握難度大等特點。因此,為了保證砂卵石鉆進技術的順利進行,通常按照地層特征選取合適的鉆進方法。其中通過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植物膠運用于砂卵石鉆進當中,進而提高砂卵石層鉆進技術,進一步提高工程地質勘測的安全進行。
③軟弱夾層鉆進技術。在鉆探工作過程中,軟弱夾層處理一直是難以解決的問題。所以,在金剛石鉆進技術基礎上添加扶正裝置、懸掛裝置等新技術,提高軟弱夾層鉆進技術。
④繩索取芯鉆進技術。該技術是應用最多且最先進的鉆探技術之一,其可為鉆探工作減少作業時間,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。
遙感技術在地質勘測工作中發揮著巨大的積極作用,其既可拓寬地質測繪的覆蓋范圍,提升選線及地址的準確度,又能減少外業的工作負擔,提高工程地質勘測工作的總有效率。同時,遙感技術與其他勘察方法進行配合使用,被應用在工程選址及選線等可行性研究階段當中[4]。近幾年,隨著工程地質勘測技術的發展及要求越來越廣泛,很大一方面促使遙感技術應用逐漸增多,比如在滑坡、巖溶調查、泥石流等地質現象的工作中,以及在長距離等線狀大型工程地質調查中也有諸多使用。遙感技術的發展主要表現在遙感資料的種類廣泛,并且由以往單一的航片、數據磁帶逐漸發展至現在的測試雷達數據、SPOT衛星的HRV圖像、陸地衛星TM圖像、光盤等。除此之外,遙感資料的分辨率也得到更進一步的發展,另外遙感圖像的解譯發方法也由人工解譯轉向自動化發展。從目前地質勘測技術范圍來看,全球定位系統、地理信息系統以及遙感技術的應用已逐漸成為我國工程地質勘測工作中主要的技術集成應用手段。
綜上作數,鑒于我國大型水利水電、高速鐵路等工程的快速發展,促使工程地質勘測工作得到社會越來越多的關注。在此基礎上,為了能夠最大限度地滿足當前地質勘測的需求,越來越多的新型技術得到不斷研發,并且有效彌補了傳統勘測手段的不足。因此,只有全面掌握我國工程地質勘測技術的發展現狀,并積極創新和采用先進的勘測技術,才能更好地保證工程建設的順利發展和進步。
[1]黃春琳.淺談水利工程地質勘測及工程地質環境 [J].電子制作,2013(24):228.
[2]鄧水根.論新科技發展背景下水利水電工程地質勘測的方法與技術 [J].河南科技,2014(03):16.
[3]王朝賓.水利工程地質勘測技術與方法探討 [J].企業技術開發,2014,33(24):3~4.
[4]劉波.工程地質勘測方法及新技術 [J].黑龍江科技信息,2015(20):26.
P2[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~