新形勢下水工環地質勘察技術及其應用分析

劉 秧 孟 希

湘潭市勘測設計院 湖南 湘潭 411100

工程項目建設的質量直接關注和整個生產經營活動的安全性與人員的安全性，所以在工程項目建設的時候，做好工程地質勘察工作尤為關鍵。在地質勘察工作開展期間，不僅需要做好基本的工程現場勘察工作，還要進行必要的水工環地質勘察作業[1]。在整個項目施工之前，相關工作人員則需要結合實際需求，進行必要的水工環地質勘察作業，并形成詳細的水工環地質勘察報告，為后續的設計與施工提供科學的依據和指導[2]。就整個水工環地質勘察作業的開展來看，需要多種水工環地質勘察技術作為支撐，這就需要相關人員靈活運用這些技術，按照規定來執行勘察作業，全面將勘察工作的價值發揮出來。

1 水工環地質勘察概述

從水工環地質勘察工作來看，此項工作面對的工作對象為水文地質、工程地質等，在具體執行勘察作業的時候，勘察工作人員需要考慮到多種因素，如資源開發方案、工程整體施工方案、國家相關標準等，在此基礎上開展各項勘察工作，

以此來確保能夠有效的提升各項能源的利用率。同時，在具體勘察工作開展期間，勘察工作人員還需要采用現代化技術手段來完成一些人工難以開展的任務，如資源采集、地質勘探等方面的具體信息數據，都需要高科技的支撐來獲取[3]。另外，當前我國對資源的利用上缺少層次性，這就需要相關人員從初測工作、具體的設計工作上，提升資源利用的層次性，解決勘察作業中的弊端。在初測階段，勘察工作人員可以利用先進的技術手段，繪制地質表圖；在設計階段，勘察工作人員可以利用電法結合井法的方式，對獲取的數據進行匯總和處理，保證數據處理的效率。

2 水工環地質勘察技術流程分析

2.1 鉆孔靜水位檢測

就地質勘察作業分析來看，其最常涉及到的一環就是鉆孔作業。對于地質勘察作業的實施上，利用鉆孔技術，可以獲取水位、深層土壤等方面的信息數據。在具體鉆孔作業執行前，勘察工作人員需要收集全面的資料，分析地層狀態，若是地層狀態穩定的話，那么就可以填寫《鉆孔定位與機械安裝通知書》[4]，進行鉆孔作業。在鉆孔施工之前，操作人員還需要檢查鉆孔的機械設備，確保其功能正常，并將其放置到鉆孔要求的位置，經過復核孔位設計，確保孔位設計的科學性。對水位進行監測的時候，需要按照循環規律開展觀測工作。

2.2 鉆孔抽水試驗

就鉆孔抽水試驗來看，其需要在鉆孔靜水位符合相應要求后，就可以進行此流程。在執行此項操作前，則需要先將鉆孔進行清洗處理，確保空洞內的水源處于清澈的狀態，接下來要對水位進行觀察，以抽水后每小時內水位變化低于2厘米，持續觀察3天后，在水位沒有明顯的變化后，就可以不同觀察。在抽水試驗操作的時候，相關操作人員則需要確保抽水點的水流處于穩定的狀態下，這種狀態的持續時間需要高于8小時，降深次數也需要控制在3次以內，水位降深要控制在低于3米以下的狀態，每隔兩個小時，操作人員需要對水溫、氣溫、動水位進行觀察。如果氣候環境比較惡劣的時候，那么就要暫停抽水操作，對水位定時進行觀測[5]。在抽水試驗結束之后，相關人員就要在出水管口提取超過2升的水樣，并進行分析，以計算其中各種物質的含量，判斷地質成分。

2.3 鉆孔觀測及記錄

在鉆孔施工作業的時候，相關的人員需要嚴格的按照相關要求來執行各項操作，鉆孔施工單位則需要對所有的孔位進行觀測，還需要對其中出現的各種情況進行相應的記錄，如涌水、塌孔、卡鉆、漏水等情況，還需要對涌水量和涌水水頭的高度進行準確的測量[6]。同時，觀測和記錄的內容還包括鉆進的每次起、下鉆動水位。若是停鉆的時間偏長，操作人員在開鉆之前，還需要對孔內的水位進行準確的測量，為了保證記錄的準確性、專業性，操作人員需要使用各種專用表格記錄。

2.4 鉆孔巖芯工程地質編錄

在鉆孔操作的過程中，操作人員需要進行鉆孔巖芯工程地質編錄。在編錄的過程中，操作人員需要仔細地進行觀察，并對這些信息進行準確的描述，如巖芯的巖性名稱、構造、顏色、硬度、密度、裂隙發育等特性要進行準確的記錄。

2.5 坑道水文地質工程地質編錄

目前，對于坑道水文地質工程方面的地質編錄工作，操作人員需要將其與地質編錄工作同時進行[7]。在具體操作的過程中，需要從坑洞口位置開始，依據對層位、巖性觀察后獲取的數據，詳細的描述巖性名稱、結構、顏色、硬度、風化程度等巖性特征，然后以這些數據作為依據，繪制地質素描圖。

2.6 地表及地下水動態觀測

在水工環地質勘察工作開展期間，對于地表及地下水的動態觀測，主要是針對河溪、坑道、泉水等對象，進行水溫、氣溫、流量等進行觀測。而對于地下水的觀測上，則可以選用鉆孔的方式來對水位和氣溫等進行觀測，且需要每間隔10天觀測一次，在進入雨季之后，觀測人員則需要實施加密觀測的方法，準確的獲得流量與水位峰值的相關數據。

2.7 水質全分析

從水質全分析這一環的工作來看，當前需要由勘察操作人員選取最具有代表性的水域來獲得水樣，在采取水樣之前，操作人員要將瓶和蓋反復使用采樣點的水進行沖洗處理，接下來直接進行取樣操作。當操作人員取樣完畢之后，需要使用石蠟對瓶口進行密封處理，并在瓶子上面標注取樣點，水點編號，記錄好相應的數據，保證水質分析的科學性，確保能夠為水質全分析提供準確的依據。

3 新形勢下水工環地質勘察技術的具體應用

3.1 GPS技術的應用

就GPS技術的應用原理分析來看，此種技術的運用，還需要結合遙感技術、計算機技術等來開展作業，方可確保水工環地質勘察數據的準確度，這樣可以為實現勘察作業的目標和要求提供科學的保障。而在水工環地質勘察作業開展期間，對于信息處理、環境分析工作的開展上，運用此項技術，有利于保證數據的準確性。比如，在具體勘察作業期間，勘察操作人員可以先使用遙感技術來獲取被勘察區域的全體情況，對于圖像數據分析的時候，運用此種技術，可以提升光譜分辨率的質量。目前，該種技術在水工環地質勘察方面有著良好的應用前景，尤其是在地震問題的處理上，有著良好的應用效果。對于此種技術的實際應用上，勘察工作人員能夠獲取相應的地質勘察數據，了解勘察區域內部資源，并對這些數據進行準確的收集，實現對其科學的開發和利用，從而有效的提升對此種技術的應用效果。

3.2 GPR技術的應用

就GPR技術分析來看，水工環地質勘察作業的實施，需要使用到多種技術作為支撐，對于此項技術的運用上，可以為工程探測作業提供短距離的數據，并生成相應的畫面，高精確性、高分辨率則是此種技術最為明顯的優勢。在水工環地質勘察作業開展期間，此種技術的應用，需要在地面上發射天線，將電磁波發射到地下，當電磁波達到勘察目標之后，會立刻反射回來，勘察工作人員通過對反射回來的電磁波進行分析，從頻率、振幅等方面來進行具體的分析，在此基礎上進行準確的判斷[8]。由于水工環地質勘察工作存在著一定的難度，應用此種技術后，不僅分辨率高，且操作起來比較便捷，可以為工程項目的開展，提供科學準確的數據，同時還可以實現對數據的自動化處理，提升了整個工作的開展效率，這對于尋找地質環境中的破碎帶、隱伏斷層等情況的研究來說，提供了技術支撐，有著較高的應用價值。

3.3 RS技術的應用

就RS技術的應用原理分析來看，該種技術依賴計算機網絡技術，在水工環地質勘察工作開展中，比較適用于自然災害防范工作。對于RS技術的應用，經過了一個發展過程，最初階段對于此種技術的應用，主要表現為單一波段探測，現階段對于此種技術的應用上，發展到多元遙感探測。具體運用該種技術時，需要先建立多元遙感模型，隨后分析模式，獲取數據（如圖1所示）。具體來講，在水工環地質勘察作業實施期間，對于該種技術的使用上，主要表現在水工環地質勘察工作詳細圖的繪制和完善上，且起到積極的促進價值。可以說，當前對于RS技術的應用，可以為水工環地質勘察工作帶來新的技術手段，提升工作質量。作為相應的地質勘察工作人員，在水工環地質勘察工作開展期間，對于此種技術的應用上，可以準確的了解和獲取水工環勘探場地面積、勘探場地內部等具體信息。同時，該種技術的應用，還能夠對地質情況進行動態化監測，為地質勘探工作的開展質量提供了技術保障。

圖1 多元遙感模型示意圖

3.4 TEM技術的應用

目前，就TEM技術的應用原理分析來看，主要是在不同的自然環境之中利用電子波產生的不同漩渦來實現勘察工作的。該種技術最大的優勢就是分辨率高，放大的倍數可達幾萬～幾百萬倍，可以獲取準確的勘探數據，提升水工環地質勘察工作的效率和質量。同時，經過大量的實踐研究表明，此種技術應用的時候，其中的電磁波具有不同的眼圈效果，尤其是對其效果進行綜合性的分析和評價之后，既可以輔助相關工作人員觀察到磁場的具體發生的變化，還能夠對勘察結果進行有效的應用，這對于勘察工作人員正常開展工作來說有著積極的意義[9]。另外，在水工環地質勘察工作開展期間，可以發揮此種技術的抗干擾性、敏感性等優勢特征，確定地質災害環境的具體范圍，有效的提升地質勘察工作的開展效率。

3.5 RTK技術的應用

就RTK技術的應用原理分析來看，該技術需要結合GPS技術才能夠更好的發揮其效果，具體操作上，需要利用GPS相位差分析，在此基礎上展開各項測量工作。在具體定位數據信息的獲取上，會運用到基準站和流動站，前者用來傳輸數據，后者用來接收改正后的數值，并糾正測量結果，在此基礎上獲取準確的定位數據。在水工環地質勘察工作實施階段，運用該種技術，先要設置好接收機，此處值得注意的則是要確保流動站位置設置的接收機不得少于1臺。這樣，在開展工作的時候，便可以同時接收同一GPS衛星發射的信號。接下來，基準站對比和分析接收的數值和位置信息，得出GPS差分改正值，并傳輸到流動站，經過此流程后，就可以獲取準確的位置數據。因為流動站可以進行連續的數據采集工作，有效的彌補了傳統單點采集數值和位置信息的缺陷。

3.6 電法技術

就電法技術的應用來看，應用歷史比較久，在科技水平提升的同時，該項技術的應用日漸成熟，在水工環地質勘察工作中的應用價值越來越突出。就電法技術的實際應用來看，主要表現為兩種形式，即高密電法和激化法。就高密電法來講，其應用原理是利用形式化的調查方法來達到地區地質勘察的目的，此種方法操作比較簡單，比較適用于野外地質勘察工作。在水工環地質勘察工作開展期間，利用高水平的機械自動化技術，可以獲得更好的效果。在具體應用的時候，這就需要相應的操作人員，結合實際需求，在不同的位置上設置大量的測量點，這樣就可以對地質結構進行全面的勘探，保證地質調查結果的準確性、全面性。就激化法的應用原理分析來看，通過對礦石和巖石進行強化后，結合其變化來分析與判斷巖性的一種技術，可以準確掌握地區的相應地質條件信息數據，獲取理想的調查結果，此種技術在礦山勘探、水資源調查等工程中會常用到，對于提升勘察工作效率有著積極的促進價值。

4 結束語

總而言之，文章之中圍繞著水工環地質勘察技術進行了分析，闡述了幾種勘察技術的應用原理及范圍，發現有效的利用勘察技術可以提升水工環勘察工作效率。因此，在水工環地質勘察工作開展期間，相應的工作人員必須熟練的掌握各種勘察技術的應用原理及方法，還需要明確各種勘察技術的應用原理及方法，靈活運用各種地質勘察技術開展工作。同時，現階段地質勘察工作的范圍處于不斷擴大的狀態中，整個勘察作業的難度也隨之提升，為了更好的降低資源利用對自然環境帶來的危害，當前有必要對水工環地質勘察技術進行進一步的探索和研究，全面提升水工環地質勘察工作的效率和質量。