水工環地質勘察工作中的技術要點分析

張浩 冉宇進

摘要：在城市建設、土地資源規劃、環境保護等建設工程各個方面，都需進行水工環地質勘察工作，通過勘察獲取地下巖土的各類數據，為項目設計、建設、管理提供依據，以保證項目建設的順利進行。對此，本文首先對水工環地質勘察工作的重要性進行介紹，然后對水工環地質勘察工作中的技術類型進行分析，并對水工環地質勘察技術的應用要點進行探究。

關鍵詞：水工環地質勘察；重要性；運用要點

1.引言

在工程項目建設中，查明擬建場區水文地質條件、地下巖土體的空間結構、地質構造類型，才能進行合理有效的開發利用，而地質勘察是不可缺少的重要環節和關鍵內容。勘察工作人員應選擇適宜的勘察技術，并嚴格控制勘察工作環節，獲得完整的地質環境勘察信息，在項目建設過程中采用有效的預防控制措施，確保項目建設的順利進行。因此，亟須對水工環地質勘察技術類型以及應用要點進行深入研究。

2.水工環地質勘察工作的重要性

在工程項目前期工作中，地質勘察至關重要。在水文地質勘察工作中，需對勘察區域的地下水環境、地質構造及地下水補、徑、排條件等進行全面分析；而工程地質勘察的目標是詳細了解項目建設區域地層、巖性及地質結構等條件；在環境地質勘察中，需全面了解項目建設區域環境地質條件、地質構造及災害類型等。通過做好上述地質勘察工作，獲得完善的地質勘察信息，為項目建設提供設計及施工依據。現如今，科學技術發展迅速，在水工環地質勘察中，GPS技術、遙感技術以及RTK技術的應用比較常見，能夠為水工環地質勘察提供先進的技術條件。

在水工環地質勘察中，具體的勘察方法根據勘察階段分別進行，各勘察階段的工作性質、勘察目的以及勘察內容均有一定的區別，但是三者之間緊密聯系，要求勘察工作人員充分利用勘察資料認真分析、對比，對數據的形態特征及識別方法進行研究，才能保證水工環地質勘察的順利進行。

3.水工環地質勘察工作中的技術類型

3.1電法

在水工環地質勘察中，電法的應用比較常見，通過將電法應用于水工環地質勘察中，能夠保證勘察工作的順利進行，提升勘察工作的有效性。對于水工環地質勘察中的電法，常采用高密度電法和激光極化電法兩種技術類型。其中，高密度電法是一種陣列勘察方式，在具體的勘察過程中，只需進行一次布置即可，無需進行多次布置，可對水工環勘察數據進行自動化收集，同時點擊排列多樣化，可有效保證水工環勘察結果的準確性。通過上述分析可見，在水工環地質勘察中，電法的應用優勢明顯。

3.2 GPS定位技術

GPS定位技術即為全球定位系統，具有全天候、全球性的特征，被廣泛應用于海陸空三大領域的工程地質勘察中，勘察結果的精度比較高。在水工環地質勘察中，通過利用GPS定位技術，能夠有效避免勘察人員對于勘察結果準確性造成不良影響，保證勘察信息數據的準確性和及時性。在GPS定位技術的應用中，可對環境中的地質災害、水文地質點分布情況、環境污染情況等進行有效監測，同時還可對勘察所得數據進行傳輸，不僅能夠保證水工環勘察工作效率，同時還可保證水工環勘察結果的準確性和可靠性。

3.3 RTK實時動態技術

RTK實時動態技術指的是一種處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方式，通過對勘察區域設置基準站，然后再將采集的載波相位發送給用戶接收機，由接收機確定坐標。在水工環地質勘察中，在應用GPS定位技術時，需對勘察數據進行再處理，而通過應用RTK實時動態技術，不僅能夠實時獲得勘察數據，提高勘察結果進度，同時還能夠實現勘察數據信息共享，進而有效提高勘察工作效率。在水工環地質勘察中，對于RTK實時動態技術，可與GPS定位技術聯合應用，通過對勘察數據進行科學合理的分析，即可準確判斷地質災害、水文分布情況等。

3.4 GPR地質雷達技術

GPR技術又被稱為地質雷達勘察技術，通過利用頻率在106Hz～109Hz之間的無線電波，即可確定地下介質的分布情況。在GPR地質雷達技術的實際應用中，首先向地下發射高頻電磁波，然后再接收由地面所反射回的電磁波，對電磁波的波形以及振幅變化情況進行準確測算，即可確定地下介質的結構、分布空間、埋深等等。在水工環地質勘察中，GPR地質雷達技術也是最為有效的勘察技術，應用優勢明顯。

3.5 RS遙感技術

RS遙感技術也是一種比較常見的勘察技術類型，在自然地質勘察和防治方面發揮著十分重要的作用，因此被廣泛應用于森林資源勘察、病蟲害監測預測等各個方面。現如今，RS遙感技術發展迅速，并逐漸朝向多元遙感技術方向發展，在水工環地質勘察中發揮著十分重要的優勢。

3.6 TEM透射電子顯微鏡技術

TEM透射電子顯微鏡技術的分辨率在0.1nm～0.2nm之間，通過將其應用于水工環地質勘察中，可以有效觀察到超微結構下的數據，有效彌補傳統光學顯微鏡的不足，保證水工環地質勘察數據的準確性，是水工環地質勘察中十分重要的技術類型。

4.水工環地質勘察技術的實施要點

4.1明確勘察目標

對于水工環地質勘察工作，可分為多個階段，不同階段勘察目標有所不同。其中，普查階段的目的是基本查明工作區的水工環地質條件，地下水的補給、徑流、排泄等；詳查階段是查明工作區的水工環地質條件，從地下水資源、地質環境出發，論證工作區適宜的建設發展規模、布局及產業結構；勘探階段則詳細查明重點工作區水工環地質條件，為項目建設開發、施工圖設計提供依據。

4.2普查階段

普查階段勘察技術比較簡單，若巖層的致密性比較強，可利用高電阻勘察技術；若巖層具有疏松性特征，可使用低電阻勘察技術；如果巖石為中性或者酸性，則需利用磁法勘察技術；而如果地質結構中的黃鐵礦含量比較多，則可利用自然電位法。在勘察前，可選用上述技術類型，綜合考慮勘察區域實際情況進行初步探測，然后根據探測結果繪制地質圖。在對巖頂板進行測量時，首先需繪制高程圖，一般可應用電測方式。如果基巖的埋深比較大，則可利用地震勘察法；如果地質條件的電性比較弱，則可利用電測剖面方式；在對地下水位進行勘察時，如果地下水位比較高，或者含水層的電阻比較低，則可利用電測方式，利用高電阻對電剖面進行劃分，然后再利用鉆探技術進行水位勘察。

4.3詳查階段

在詳查階段，首先可對地下水的流速以及流向進行勘察，一般可利用充電法。在水流比較平緩的位置，可實施鉆孔勘察，如果有滑坡地質情況，則應在滑坡位置做地質切面，然后再利用電法進行勘察。在進行水工環地質勘察中，如果勘察位置的基巖上有裂縫，則應選擇適宜的位置設置定位基準，然后再進行電法勘察。如果勘察區域中有地質破碎帶，則可利用電法勘察方式確定破碎帶的厚度以及范圍，而如果破碎帶中有巖石，則可利用磁法進行勘察。

4.4勘探階段

在后續設計勘探階段，可利用分層探測方式確定地質巖性。首先應進行電阻測量，對巖層的傾斜角度以及傾向進行勘察。另外，還需對勘察區域進行地質鉆探，并根據探測結果繪制地質圖，同時還應注意對地質圖精度進行校準。

5.水工環地質勘察工作實例

5.1工程概況

某工業園區地處赤水河下游茅臺河段支流五岔河谷地帶，區域規劃面積25km2，其核心生產區工業建設用地13200畝。產業定位為醬香白酒生產，該園區為貴州省一類園區、國家新型工業化產業示范基地、千億級培育示范園區的重要組成部分。近年來，園區工業建設及安置區建設產生大量棄土集中堆積形成棄土場，為防止棄土場引發地質災害對環境造成破壞，需進行工業園區場區地質災害防治工程勘察，并根據堆積體堆積現狀進行施工圖設計，以促進經濟發展與環境相協調。

本次勘察主要任務具體要求如下：

（1）查明場區地質環境條件；（2）查明防治工程區域內的環境地質特征；（3）查明區內可能發生各類地質災害的邊界范圍、巖土體結構，可能引發地質災害的地形地貌，地表水、地下水和人類工程活動的關系；（4）為場區內防治工程提供各類巖土參數及其他參數，為合理制定整治方案與工程設計提供地質依據。

5.2勘察方法及工作量

（1）1∶1萬地形圖矢量化及地表調查

為查明棄土場場區匯水面積及溝域發育情況，勘察工作前期對勘察區進行了1∶1萬地形圖矢量化工作，矢量化面積為2.061km2，并以此為底圖進行1∶1萬地表調查，調查面積為0.574km2。

（2）1∶500地形圖測量

采用1954年北京坐標系，1985年國家高程基準，等高距1m，2007年版圖式，采用全站儀，對棄土場場區進行1∶500的地形測量，測量面積為0.166km2；其測量滿足《工程測量規范》及本次勘察精度的要求，為工程地質測繪、勘察工作布置以及防治工程施工圖設計、施工提供了基礎圖件。

（3）1∶500工程地質測繪

采用1∶500實測地形圖實地測繪，測繪范圍包括斜坡區及其鄰近的地區，調查了棄土場影響范圍區域地形地貌、地層巖性、地質構造及水文地質特征。測繪地質剖面6條，調繪面積0.166km2，其工作精度達到相關規范要求。

（4）山地工程

為了查明堆積體下游溝域斜坡體兩側第四系覆蓋層厚度，在斜坡體上共布置了8個探井對斜坡體進行勘查。

（5）工程地質鉆探

為了查明設防區巖土結構特征，在擬設防區共布置了10個鉆探孔進行勘查，總進尺81.3m。柱狀圖成圖比例尺為1∶100。

（6）工程地質物探

堆積體堆積厚度大，若進行鉆探，施工難度大，施工工期長，堆積體前緣局部有變形跡象，鉆探施工存在嚴重安全隱患，為了查明堆積體厚度，計算堆積體體積，為棄土場防治工程提供依據，在堆積體區布設4條工程地質物探剖面進行勘察，總長1.2km。物探采用高密度電法，初步查明堆積體厚度及巖土接觸面剖面形態。

（7）樣品采集與試驗

為了查明棄土場場區各類巖土體的物理力學性質指標，分析評價其整體穩定性，在本次勘察中采集了殘坡積層土樣9件、中風化砂巖9件，并進行了常規室內試驗，試驗嚴格按照相關標準執行。

5.3勘察成果

（1）巖土體工程地質特征

根據巖土堅硬程度、結構以及物理力學性質，將調查區內巖層劃分為硬質巖類和松散巖類兩種工程地質巖組。

（2）不良地質現象

勘察區棄土堆積體堆積形成較高的邊坡，易發生滑坡；棄土堆積體未分層碾壓，結構松散，所在區域匯水面積大，易發生泥石流。此外，勘察區無其他滑坡、崩塌、泥石流等不良地質現象。

（3）斜坡及地基穩定性評價

堆積體底部兩側斜坡體整體地形相對較緩，調查時無變形跡象。堆積體坡腳一帶兩側斜坡體平均坡度小于20°，局部地形坡度較陡段被改造成階梯狀耕地。較小的土層厚度、較緩的地形坡度，該區難以發生大規模滑坡地質災害，但可能發生局部陡坎垮塌等不良地質現象，危害程度低。由于堆積體堆積范圍大，堆積厚度大，堆積體底部地區地形相對較為寬緩，堆積體底部設防經濟效益低。

距堆積體底部約180m處兩側地形坡度較陡，該處土體較薄，呈地形上階梯狀，土體穩定性好。局部基巖裸露，巖體堅固完整，具有較高的承載力，為切向坡，巖體穩定性好，該處為上游溝谷鎖口地帶，適宜修建大壩等工程項目。

（4）防治方案

由于棄土場滑移對當地危害程度有限，因此對棄土場進行防治，實際就是對棄土場引發泥石流進行防治，泥石流防治方案主要分三個方向，一是對物源進行防護，二是對流通區溝道進行排導，三是對泥石流固體物質進行攔擋。

（5）質量評述

勘察工作中，嚴格按照《巖土工程勘查規范》（GB 50021—2001 2009年版）、《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/ T 0218—2006）、《泥石流災害防治工程勘查規范》（DZ/ T0220-2006）執行；項目組對勘查資料進行了100%的自檢和互檢，在勘查工作完成了預期的任務，達到了本次勘查目的后，進行該項目野外工作了驗收，結論為：本次勘查資料齊全、完整，符合相關規范要求，達到勘查的目的，勘查工作質量良好。

6.結語

綜上所述，本文主要對水工環地質勘察工作中的技術要點和勘察方法進行了詳細探究。隨著科學技術的快速發展，水工環地質勘察技術類型不斷增多，在水工環地質勘察中，應結合實際情況選擇適宜的技術類型，保證勘察成果的準確性和可靠性。

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