工程地質勘察在礦山基礎工程施工中的應用研究

周國勝

（甘肅省城鄉規劃設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程地質勘察在礦山基礎工程中的應用作用

工程地質勘察在礦山基礎工程中的應用，具有重要作用，其作用主要體現在以下幾個方面：一是能夠為礦山工程施工奠定扎實基礎，提供技術保障。每一項工程所處的地質環境都有所不同，在施工之前如若無法掌握施工現場的實際情況，了解其地質環境特征，那么在施工過程中便很可能出現安全隱患，影響工程施工質量及安全。基于此，利用科學的工程地質勘察技術，能夠全面掌握目標區域內的地質環境指標，為礦山基礎工程施工提供可靠的數據資料，降低施工中的風險系數，保障工程施工的順利開展[1]；二是有利于為礦山基礎工程選址提供指導。為有效開展工程施工，則必須重視工程選址環節。通過工程地質勘察技術，能夠全面了解工程建設現場及其周邊的環境，可根據勘察結果來判斷此區域是否適合建設工程項目，為礦山基礎工程施工設計人員提供參考依據；三是合理應用工程地質勘察技術，有利于保障施工效率，提高工程施工安全性，有利于維護施工人員的生命財產安全。

2 礦山基礎工程中工程地質勘察技術類型

2.1 地質雷達技術應用

在礦山基礎工程地質勘察中，地質雷達技術是重要技術手段之一，其具有較好的抗干擾性，像素分辨率較高，有著較大的技術優勢，能夠利用天線來發射高頻電磁波，使之以寬頻帶短脈沖形式進入到地下，從而在不同地質體中傳遞信號。在傳遞過程中如果遇到被檢測目標，則會反射信號，可直接將發射信號輸送至接收器中，直接于顯示器上客觀展示。在礦山基礎工程施工中應用地質雷達技術，能夠取得較好的應用效果，其能夠直接展示檢測目標的具體位置，可利用計算機信息技術，來計算檢測目標之間的距離[2]。通過地質雷達技術的應用，可合理劃分地層結構，有效檢測混凝土襯砌質量，但需要注意的是此項技術受各項因素的影響較大，若想要取得較好的勘察效果，則必須做到以下幾點：一是檢測目標與周圍介質之間，應當有著較大的電磁波阻抗差異，而且需要位于地下水位線上；二是檢測目標規模較大，厚度大于電磁波的有效波長，如水平位置上兩者較近，其最小距離不可低于第一菲涅爾半徑；三是檢測上方不可出現極低阻屏異常狀況，不可有電磁干擾。

2.2 高密度電阻率技術應用

將高密度電阻率技術應用于礦山基礎工程勘察工作中，能夠取得較好的勘察效果，尤其是針對于一些掩埋過深、自身規模相對較小的工程中，這類工程在進行勘察的時候，對密度、間距的要求更加細致。

傳統的工程地質勘察技術無法滿足于現代工程建設的要求，會影響整體勘察效果，對此，應當充分發揮高密度電阻率技術的作用，通過簡單布線來采集大量的點數據，并做好相應的記錄工作，大大提升了工程地質勘察工作效率。而且，在此過程中，能夠自主采集有關于地質環境評價的各項信息，可通過現代技術軟件來處理這些數據，全面了解勘察現場的實際狀況，并得出最終的數據結果，同時自動繪制相應的等值線圖。高密度電阻率技術的應用，提高了工程地質勘察的智能化水平，即使是地下掩埋較深的物體，也能夠被精準探測。需要注意的是高密度電阻率技術的應用，涉及到多種裝置設備，要合理布局勘察現場，全面了解檢測現場的深度情況，控制好電極距與最大隔離系數的設置，根據實際情況來選擇適宜的方式，最終通過目標算法來科學分析其所得到的數據，從而為礦山基礎工程施工奠定扎實基礎，提供可靠的數據資料。

2.3 瞬變電磁技術應用

在礦山基礎工程中應用瞬變電磁技術，是利用人工發射圈來進行電流脈沖，然后使之產生瞬變電磁場，線圈于縱向發射并傳播到兩個方向上。通常情況下，在使用瞬變電磁勘察技術的時候，應當合理布置發射線圈，基于半空間傳播原理來進行操作[3]。磁場沿著地表向地殼深處傳播時，可能產生渦流場，或是出現氫原子，其會沿著磁場實際方向進行定向化排列。在移除外部施加的瞬態磁場之后，渦流場被釋放，并且包含大量氫原子液體中的氫原子排列被相應地恢復，這些現象的恢復可以借助磁場完全釋放獲得的能量。接收感應電動勢由接收線圈測量，這里所說的感應電動勢主要包括地下介質測得的實際電特性。通過各種技術手段，對隱藏在地下巖層中的實際結構進行合理劃分。金屬感應電動勢時，使用線圈意味著空間對電磁場的敏感度提高。為了減少干擾，在使用各種技術的過程中盡可能多地發射更大的電流，保證磁場激勵最大化，有效抑制現有干擾因素。目前該技術主要用于尋找地下空洞，有充水空洞低阻和無水高阻兩種狀況。

3 礦山基礎工程勘察工作中存在的不足

在礦山基礎工程勘察工作中還存在一定問題，有待于進一步解決，其問題主要表現在以下幾個方面：

一是在進行礦產開采工作的時候，部分人員并未意識到地質勘察工作的重要性，忽視了地質勘察前的準備工作，沒有將實際情況和獲得的勘察數據、結果，作為礦產資源開發的參考依據，以致于在實施礦產開采工作時，不符合實際情況，影響了開采方案的合理性。部分技術人員也缺乏對地質勘察工作的認知，未貫徹落實自身的工作職責，在編寫勘察報告的時候不夠細心和仔細，流于表面形式，以致于地質勘察工作準確性受到影響。傳統的工作觀念已經無法滿足當前的地質勘察需求，致使勘察數據準確度無法保障，容易造成礦山開采工作的順利開展，與此同時也存在一定的安全風險。

二是未建立健全的管理體系。地質勘察工作在礦山基礎工程中的應用，還缺乏完善的管理制度予以支持，未建立健全的地質勘察體系，以致于勘察工作無據可循、無法可依，缺乏制度保障。而且部分人員的責任意識不清，在執行勘察工作的時候缺乏主動性，容易遇到各種各樣的問題，但其解決問題的能力不高。還有部分勘察單位為降低工作成本，所采用的勘察設備儀器較為落后，以致于勘察工作效率較低，而且無法保證勘察數據的精確性，安全威脅系數較大。

三是工作人員的技術水平還有待提升。部分技術人員的地質勘察專業能力還不能滿足當前的實際需求，以致于其在開展地質勘察工作的時候，缺乏專業性，態度不夠積極主動，大多數人都只是按部就班的完成工作，卻并沒有提升自身能力的意識，也未認識到地質勘察工作的重要性。而地質勘察工作并不可停滯不前，其需要不斷地創新，保持深入探索的意識，如若沒有，那么則會致使整個地質勘察隊伍落后，學習水平下降，長遠來看會對地質勘察工作造成不利影響。

4 現階段工程地質勘察技術的應用途徑分析

現階段工程地質勘察技術的應用途徑主要有兩種：一種是野外勘驗。在礦山基礎工程施工過程中，會涉及到野外地質勘察工作，其主要目的在于了解工程建設區域野外地質環境的實際狀況。在地質勘探工作中開展野外作業十分必要，需要在實踐中進行理論性檢驗，才能真正發揮工程地質勘察技術的作用，提高地質勘察工作質量。在實施野外勘察工作的時候，需要勘察人員嚴格按照相關規定來執行作業，必須親身參與到工作中才能確保勘察數據的準確性。但需要注意的是，工程地質勘察技術的應用，受諸多因素的影響，需要合理安排野外勘探作業計劃，以確保此項工作的順利開展。在實際勘察過程中，要進行分層勘測，根據地質體的不同特性來進行相應的記錄，做好數據保存；另一種是室內測試。就目前而言我國在這方面的技術應用還較為薄弱，在實際工作中可能存在一定的問題，需要把控好每一個細節，合理使用勘察技術手段，做好現場取樣及測試工作，以保障勘察結果的準確性。

5 礦山基礎工程中的工程地質勘察技術

工程地質勘察技術主要有以下幾種：第一種是鉆探技術。地質勘察技術的應用，是為了全面了解施工區域的地質環境狀況，采集各項準確的參數信息，以便于為礦山基礎工程工作的開展提供重要依據。需做好技術準備工作，探索深層次的地層，可充分應用鉆探技術來保證勘察數據的準確性。應當根據地層的實際情況來選擇適宜的探頭型號，制定適宜的工作目標，保障勘察工作的順利進行；第二種是槽探技術。如若是在平原地區進行地質勘探工作，那么可使用鉆探技術；如若所實施的地質勘察工作在地形、地貌上較為復雜，則需要使用槽探技術。如一些山地區域，或是陡坡較多的地區，這種勘察技術的優勢在于準確性高，效率好，能夠在短時間內完成勘察工作；第三種是地探技術。如若在使用鉆探技術和槽探技術后，仍然無法獲取準確的勘察數據，那么便可以使用地探技術來進行地質勘察。地探技術的專業性較高，對設備和人員的要求比較高，可根據不同的需求來選擇化學探測或是物理探測技術。

6 工程地質勘察在礦山基礎工程各階段的有效應用

6.1 初步勘察和分析階段

在進行礦山基礎工程施工之前，需要先實施初步勘察工作，在這個階段可以利用工程地質勘察技術來有效勘察地下工程。因當前城市土地資源緊張，高層建筑已經成為當前的主流建筑類型，這類建筑工程受地下水的影響比較大，因此，在實際施工過程中，其需要利用工程地質勘察技術來合理分析地下工程的實際情況，并將其作為工程建設中的重點內容來予以關注。需要采集全面的相關數據，確保數據的準確性，并對其進行科學分析，以采取針對性措施避免地下工程對工程施工造成的不利影響。同時，在地質構造勘察工作中，同樣可以應用工程地質勘察技術，旨在采集施工建設區域的地質狀況，對其數據進行全面分析，以便于掌握其實際環境狀況，由此來預測可能產生的影響因素，制定適宜的應急預案。工程地質勘察技術在工程施工現場工作中的應用也十分廣泛，能夠取得不錯的效果，有利于把握住施工影響因素，找出施工中的安全隱患和不足，并做好有效的預防工作，從而提高工程施工效果，保障礦山基礎工程施工質量[4]。

除此之外，在實施地質勘察工作的時候，還應當合理分析地質狀況，這需要有充足的數據予以支持，應當利用礦山工程地質勘察技術來獲取完整的數據信息，有效整合各項信息，掌握施工建設區域的地質環境特征，了解其地下水的分布狀況，把控地下構造特征，從而利用科學技術來進行全方位分析，找出施工中的重難點，實施有效的預防處理措施。

6.2 詳細勘察和后期勘察階段

在進行礦山基礎工程施工的時候，還需進行詳細的勘察工作，然后根據勘察得到的結果來完善施工圖紙。為了保障施工圖紙的可行性，應當細致地規劃每一個部分，需由專業人員來開展作業。在實際工作中，應當實地勘察目標施工區域，了解其地層特性，將其和初步地質勘察工作相結合，綜合兩個階段的數據，來進行準確分析，合理劃分建設區域的地層，并在此基礎上了解該區域的地質構造分布特征，發現其中的變化規律，掌握各類物質的分布信息，以明確礦山基礎工程建設中的難點環節。根據過往的施工經驗，來制定適宜的施工方案，采取有效的措施來降低施工風險，提高工程施工的安全性，保障最終的施工質量。進入到礦山基礎工程地質勘察工作后期時，則要根據當前所掌握的勘察數據和結果，來提供準確的地質資料，給工程建設工作的開展提供可靠的依據，及時發現危險因素，采取有效的預防措施，從而確保整個工程施工的順利開展，提升礦山基礎工程施工效率。

7 地質勘察在礦山工程中的應用

7.1 礦山地質勘察的主要工作內容

隨著國家對建設項目的高度重視，礦區區域地質資源調查技術得到了質的突破，但由于我國山川寬廣，自然地形復雜，對于礦區復雜的自然地形說，現有的勘察技術還未能滿足當前的地質勘察工作需求。因此，積極運用綜合勘探技術開展礦山地質綜合勘探，對改善礦山作業十分有利。工作人員應充分利用礦山綜合物探的應用技術，縮短大規模礦山地質物探的應用時間，并采取各種相應的新技術，不斷改進、優化和創新礦山勘探的應用方法，從而提高找礦應用的實際研究效果。

20世紀60年代，歐美國家創造和發展了一種新的地質技術管理體系，即礦山工程地質管理。礦山地質勘察在礦體和地下土體地質勘探中所發現的問題，主要內容包括但不限于礦山地基、礦體基礎、邊坡地質問題等。我國地質資源勘察中的主要調查對象包括了土木建筑工程中涉及到的礦石、土、水、地下等部分。

7.2 礦產地質勘察綜合應用

在礦產工程中進行地質勘察工作，可充分發揮綜合物探探測技術的作用。

首先，可使用地球物理模型。通過對各勘探區整個地質變化區地層重磁、磁場、電磁、密度地震等基本地質物理勘探技術的研究，來分析各地質變化區地層重磁、密度、地震波速度等基本地質物理特征，據此來幫助地質調查人員實施更加科學合理的分析，并在此基礎上，結合分析各調查區整體地質變化背景及相關地理數據，初步構建地球地質物理特征模型。通過上述地球物理勘探技術，工作人員不僅可以準確估計和確定調查反探礦的實際地質資源和儲量，還可以進行勘探劃分和估算。通過進一步的客觀評價，對該區資源開發利用前景進行了評價。

其次，要選擇適宜的物探措施。地球物理勘察區技術曲線是一種利用不同的物理勘察區數據，在同一勘察區測量礦山質量的曲線，主要包括兩種計算方式，一種是橫向曲線測量，另一種是礦山縱向曲線測量。工作人員不僅可以將測量前的數據直接實施科學計算修正，轉化為礦區的主要地質源信息，并進行橫向、縱向綜合對比，最后通過計算得出準確的信息。礦區地質資源資料調查及時、科學。在實際地質勘探過程中，應根據實際地質勘探情況，合理選擇各種適宜的地質勘探技術，并結合各種地質勘探技術和方法，提高實際地質動態勘探的準確性和可靠性。在使用勘探方法的時候，要根據礦山地質層結構的特點，以及礦區的實際情況，地質儲存條件，來進行科學的測量，作出準確分析，如若存在明顯的差異，那么則表明地質測量儀器設備出現異常，數據不夠準確。在礦山資源應用中實施地質勘探技術的目的在于了解地質儲存量情況、準確劃分資源、判斷巖石下是否存在地質斷裂結構。

8 結語

總而言之，在礦山基礎工程施工過程中，應當科學應用工程地質勘察技術，可根據實際情況來選擇適宜的勘察技術手段，以提高工程施工效率，保障施工質量。應當充分認識到地質勘察工作的重要性，將其有效應用于礦山工程中，實施多樣化的勘察技術來提高礦山工程效率。

與此同時，還要嚴格貫徹落實地質勘察工作的要求，明確地質勘察工作內容，遵循因地制宜原則，使用適宜的勘察方法。