新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析_张志远.pdf

2021年第1期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-04-21 作者简介 张志远 （1983-） ， 男 （汉族） ， 陕西子洲人， 工程师， 现从事水工环工程地质技术工作。 新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析 张志远* （山西省地质勘查局二一四地质队， 山西 运城 044000） 摘要 在工程建筑当中水工地质环境是非常重要的组成部分， 是工作的重点所在， 在进行工作的过 程中需要不断地提高勘察方面的技术与研究力度， 确保勘察技术具备一定的先进性， 这样才能促进 城市化进程的快速发展。因此， 针对新形势下的水工环地质勘察技术及其应用展开了深入的研究， 简单地阐述了水工环地质勘察的相关理论概述。并对当前阶段的水工环地质问题对工程地质勘察 的重要性及原因进行了分析， 论述了水工环地质勘察技术的具体应用， 希望可以促进水工环地质勘 察的技术水平， 为国家城市建设添砖加瓦。 关键词 水工环； 地质勘察； 应用 中图分类号 P64 文献标识码 B 文章编号 1004-5716202101-0160-03 随着科学技术的飞速发展， 人们应该适当地加强 地质研究当中各项技术的实际应用， 因为现如今能源 危机随着经济的发展不断加剧， 在能源供需方面存在 着极大的矛盾。基于不同的时代下， 地质学方面的研 究也相继获得了不同程度的突破。但是由于当前经济 的发展过度依赖能源， 并且在能源方面的需求呈现逐 年增加的现象， 因此， 需要选择合理且有效的方法在合 理的范围内将先进的技术应用其中， 从而更加全面的 分析地质环境， 满足技术方面的需求。 1水工环地质勘察的概述 1.1水工环地质勘察的要求 为了能够更好地开展水工环地质勘察技术的应 用， 本文就水工环地质勘察的基本要求展开分析， 首先 需要选择科学合理的方式开展水工环地质勘察， 一般 包括 地下水工环实际情况的勘察、 地理条件的勘察以 及地下水层分布条件的勘察等。在进行实际勘察时， 要准确地掌握施工现场的具体水位变化情况以及地下 水等流经情况等， 了解施工现场的水层厚度、 流向、 水 位以及分布情况， 进一步与政府相关部门所提供的相 关资料进行结合分析， 准确地对地下建筑的实际情况 进行评估以便后续的施工。 1.2水工环地质勘察的内容 一般在开展水工环地质勘察的时候所需要勘察的 内容相对较为广泛， 并且每一个环节都需要针对不同 的重点进行勘察。具体内容包括以下几点 （1） 制定科学的勘察方案。在进行方案制定的过 程中需要与实际情况相结合， 并且针对地下水进行初 步检测的过程中要准确地记录数据， 将所有的数据全 部记录在统一的表格当中， 可以清楚且直观地将所有 的勘察结果体现出来。在实际测量的过程中应该将勘 察的重点放在地下水位的深度和顶板深度方面。 （2） 设计过程中， 可以引入电法技术看勘察地下水 的水流速度与流向， 也要做好数据的记录工作， 因为这 些数据可以为后续的勘察提供一定的依据。 （3） 充分的利用先进的技术以及设备， 并且可以通 过收集资料的方式来提高工作效率， 提高勘察的质量。 1.3水工环地质勘察的应用领域 虽然说现阶段我国各个城市的发展情况不尽相 同， 但是地质勘察技术是所有建设过程中都必不可少 的一项技术， 其中水工环勘察技术的使用范围相对较 为广泛。第一， 可以应用于医学范围当中， 水工环勘察 技术能够高效地对疾病进行预防和分析； 第二， 将水工 环勘察技术应用于土地资源当中， 这样可以确保土地 资源的利用情况更加合理； 第三， 推动城市化进程的发 展。在城市化建设的过程中， 水工环勘察技术能够在 很大程度上为城市建设提供强大的数据支持， 特别是 当前的建设现代都市的过程中， 所涉及到因素种类繁 多， 并且各项因素之间关系错中复杂， 以致于城市化建 160 2021年第1期西部探矿工程 设的难度不断攀升， 严重地阻碍了城市的发展。 2水工环地质问题对工程地质勘察的重要性 2.1地下水上升对工程地质的影响 一般引起地下水位上涨的原因有很多， 例如 降雨、 施工以及人工灌溉等。并且地下水位的上升会在很大 程度上导致土质疏松、 呈现沼泽化现象， 致使建筑工程 地基的承载力大幅度下降， 间接导致最初的设计方案无 法满足当前的地质情况， 从而严重地影响了工程的建筑 质量[1]。虽然说地下水的上升并不会增加自重应力， 但 是却能够造成土壤的压缩现象。因工程发生了沉降， 建 筑物的生命周期与质量必然会受到极大的影响。另外， 地下水长期呈现上升的状态就会对建筑物的地基形成 强烈的腐蚀， 从而引发预埋件出现断裂。 2.2地下水下降对工程地质的影响 地下水下降会在很大程度上对工程的地质产生影 响。工程施工、 采矿、 抽水灌溉、 水库蓄水等项目的发 生都会导致地下水出现下降的现象， 并且在较短时间 内就能够改变土质的内部结构， 一旦土壤的自重应力 增加， 就会出现沉降的现象， 直接对地表建筑物的稳定 性造成极大的影响。 2.3地下水流动对工程地质的影响 能够对工程地质造成不利影响的因素不仅仅包括 地下水的上升或者下降， 还包括地下水的流动方向和 速度。如果说地下水的流动情况较为频繁， 那么土壤 就会呈现出不同程度的收缩或者膨胀现象， 该变了岩 层的结构， 导致岩层出现基坑， 影响到土地的实际承载 能力， 如果长期受到这样的影响， 就会在无形中为工程 的质量安全埋下隐患。 3水工环地质勘察的影响因素 3.1政策因素 在水工环地质勘查过程中政策因素所带来的影响 是非常大的， 对于找矿方面的地质勘察来说， 具备极强 的商业性， 所以其在进行地质勘察的时候没有结合当地 的实际情况进行寻找与勘察， 反而将大部分的勘察重心 都放在了矿石的数量与质量上， 过于重视企业的经营利 益， 严重地影响了勘察工作的有序开展， 也直接将勘察 工作的质量和效率大幅度降低， 以致于在后续施工过程 中出现诸多难以解决的问题[2]。造成这些问题出现主要 原因是开展勘察的单位并没有深入到施工现场进行水 工环地质勘察， 因为， 我国地质勘察工作的开展与当前 所现行的相关政策之间存在很多的矛盾。就商业性的 地质勘察来说， 勘察所使用的资金都是矿的产权人经过 一系列方法采取多种多样的措施所筹集的， 与其他行业 相比较来说存在较大的特殊性。因为对于矿业的产权 人来说， 其最终目的就是希望能够以最少的成本获取最 大的利益， 在采矿的过程中还会选择合理的手段提升矿 的产量[3]。现如今， 很多企业为了缩减成本已经简化了 很多工作流程， 特别是地质勘察方面。如果要按照相关 的规定与标准展开地质勘察工作， 则会在无形中增加工 作难度。矿业产权人在进行地质勘察的过程中没能够 选择正确且合理的开采方法， 加上政策原因对地质勘察 安全性所造成的影响， 促使相关企业的工作人员选择合 理的措施逐渐完善此方面的相关政策。 3.2技术因素 当前阶段我国所使用的水工环地质勘察技术仍然 以传统技术为主， 当前较为先进的一些技术手段还没 有在水工环地质勘察中被广泛应用， 并且在实验的过 程中尚未得到技术与理论方面的支持， 造成在水工环 地质勘察的工作效率与质量相对较低， 不仅没能够促 进水工环地质勘察工作的进步， 反而阻碍其发展[4]。所 以， 对于企业而言， 其应该积极地采取行之有效的手段 将国外先进的技术引入到我国水工环地质勘察工作当 中， 这样才能够真正地将我国的勘察技术提高， 成为我 国经济发展的主要动力。 3.3人员因素 在具备商业性质的地质勘察工作中， 矿产的勘察 是尤为重要的， 因为在开采矿产的时候， 需要对水文地 质知识进行相应的跟踪， 并且需要时刻将其放在首位 位置上， 切勿因其他因素而忽视了其的重要性。但是， 在实际勘察的过程中相关的工作人员经常会忽视勘察 中所存在的水文地质工作， 将精力更多的集中在控制 矿床当中， 并且就矿产的开采工作进行了深入的分析 与探究。有很多地区在地质勘察的过程中并没有针对 水文地质提出过较高的要求， 并且很多规范与工作标 准都尚未达到国家所制定的相关标准； 另外， 还有很多 勘察人员甚至都不知道矿产的详细情况就盲目地提交 报告， 这样的工作方法对我国矿业的发展十分不利， 不 仅无法帮助企业创造更高的价值与效益， 还在很大程 度上限制了企业的发展与进步， 对于后续的工作而言 也存在较大的安全隐患问题[5]。由于工作人员严重的 缺乏此方面的相关知识、 经验和技能， 导致在进行地质 勘察的过程中问题频发。所以， 对于水工环地质勘察 工作来说， 在选拔地质勘察人才的过程中需要充分地 去考虑人才所具备的专业知识与技能， 在合理的范围 161 2021年第1期西部探矿工程 内为企业挑选具备高水平、 高素质的应用型人才。 4水工环地质勘察技术的具体应用 4.1GPS勘察技术的应用 GPS全球定位系统是当前阶段非常先进的一项技 术， 并且可以为海陆空等领域提供实时的、 高精准度 的、 全天的导航服务。如果说将该技术应用于水工环 地质勘察当中， 不仅能够有效地降低外界人员对勘察 的干扰， 还能够提供更为准确的勘察信息。此外， GPS 全球定位技术的应用能够对环境中的水文分布、 环境 污染以及地质灾害等情况进行实时的检测， 并能够在 第一时间完成所有数据的传输与处理， 既能够提高勘 察的效率和质量， 还能够提高勘察结果的准确性[6]。 4.2TEM勘查技术应用 TEM勘查技术也被称为瞬变电磁法技术， 一般情 况下这种方法会被用来进行捕捉和判定。因为当波长 足够稳定的时候可以在很大程度上对地下岩石的成分 进行确定。其原理与低频电磁技术基本上类似。因为 低频电磁技术就是通过电磁波进行捕捉， 从而进一步 去分辨地下矿石的种类[7]。由于矿石的种类不同其所 捕捉到的电磁波也不尽相同， 所以电磁波的长与短能 够作为确定地下矿石成份的主要依据。将这种方法应 用于地质勘察当中不仅可以获取精准的结果， 还能够 有效减少人工成本。 4.3电法技术的应用 在水工环地质勘察过程中电法技术的使用是最为 广泛的， 因为该技术具备极强的实用性， 能够有效地促 进勘察水平的提升。此外电法技术的应用历史相对较 长， 所以技术方面也十分成熟， 一般电法技术的使用方 式有两种 一是， 高密电法。这种勘察方法以方式为核 心来完成勘察， 通常在野外使用， 具备操作方法简单、 勘察数据准确度高等特点； 二是， 激化法。这一方法则 是利用相关的手段激化岩石， 因为岩石的内部存在一 定的差异， 可以通过不同的差异分辨结果， 这样的方式 主要应用在岩石勘察或者水资源勘察方面。 4.4RTK技术的应用 RTK技术也被称为实时动态技术， 其所具有的主 要作用就是对两个测量站的载波相位进行实时的处理 于观测， 把基准站中所采集到的载波相位实时传输到用 户的接收机上， 从而求出坐标。与GPS卫星定位技术相 比较而言， 该技术既能够完成数据的实时获取， 还能够 实现定位的精准程度， 可以在完成数据实时共享的同时 有效地提高作业的效率及质量， 可以在一定程度上为工 程的放样以及地形的测量提供了新的方法[8]。如果将该 技术与GPS技术结合使用， 不仅能够增加测量数据的精 确度， 还能够更加及时准确的对水文分布、 地质灾害以 及环境污染等问题进行判断， 推动我国的水工环地质勘 察的发展。 4.5RS技术的应用 RS技术是利用遥感技术对自然灾害进行预防与 勘察， 同时也可以将该技术进一步应用到农作物的产 量预估、 植被资源调查以及病虫害的预测等方面。但 是由于当前的科学技术发展非常快， 该技术的应用范 围也逐渐变得越来越广泛， 并且遥感技术也逐渐从原 本单一的形式转变为多元化的技术， 同时在城市地质 勘察以及环境监测等方面都取得较为理想成绩。 5结论 综上所述， 在新形势之下利用水工环地质勘察技 术对于国家社会的发展有着非常重要的意义， 同时也 对我国当前能源紧缺的现象起到了很好的缓解作用， 所以政府相关部分需要重视此方面所存在的问题， 并 在一定程度上给予财政方面的支持。当前阶段水工环 地质勘察技术的具体应用主要包括 GPS勘察技术的 应用、 TEM勘查技术应用、 电法技术的应用、 RTK技术 的应用以及RS技术的应用。将这些技术应用于水工 环地质勘察当中对于环保领域以及防灾领域而言有着 非常重要的意义， 所以就需要在发展的过程中不断地 去完善此方面的相关内容与规定， 确保勘察的价值能 够被充分的发挥出来。 参考文献 [1]李朝阳， 李元伟.探究新形势下水工环地质勘查技术及具体 应用[J].世界有色金属， 2019877-79. 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