水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用解析

龔震霖，方 權(quán)，談德富

（重慶一零七市政建設(shè)工程有限公司，重慶 401120）

隨著地質(zhì)勘察技術(shù)水平的不斷提高，人們對于水工環(huán)地質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的要求也逐漸增多，要求加強水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)創(chuàng)新，融入新型技術(shù)和設(shè)備，保證各類勘察技術(shù)的有效性。為了保證水工環(huán)地質(zhì)勘察工作能夠順利開展，提高勘察結(jié)果精度，需對水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)以及應(yīng)用要點進行深入研究。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作內(nèi)容

水工環(huán)地質(zhì)勘察與其他領(lǐng)域施工之間有較大區(qū)別，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，容易受到復(fù)雜地理環(huán)境因素的影響，因此勘察工作難度較大。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，需綜合考慮勘察區(qū)域地質(zhì)條件以及地理環(huán)境等因素，選擇適宜的勘察技術(shù)，制定完善的勘察方案，并結(jié)合實際情況對勘察工序進行優(yōu)化調(diào)整。對此，勘察技術(shù)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)先進的地質(zhì)勘察技術(shù)，詳細(xì)了解區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇適宜的勘察技術(shù)，并合理預(yù)測勘察過程中的各類問題，采取針對性控制對策，保證水工環(huán)地質(zhì)勘察工作能夠順利進行。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用要點

2.1 鉆孔靜止水位測量技術(shù)

鉆孔靜止水位測量技術(shù)指的是在鉆孔完成后，組織勘察技術(shù)人員對區(qū)域水位進行勘察測量，一般要求每間隔5min 測量一次，測量耗時60min。在水位測量過程中，要求及時對測量數(shù)據(jù)做好詳細(xì)記錄，加強水位觀測，保證鉆孔靜止水位測量結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性。在地質(zhì)勘察中，水位值處于不斷變化中，為了保證測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，測量人員首先需明確水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定時間內(nèi)進行多次測量。另外，在水位測量中，在制定測量方案后，還應(yīng)根據(jù)水位觀測區(qū)域?qū)嶋H情況對測量方案進行適當(dāng)調(diào)整，在獲得大量測量數(shù)據(jù)后進行科學(xué)合理的分析，保證鉆孔靜止水位測量高效進行[1]。

2.2 水工環(huán)地質(zhì)測繪技術(shù)

2.2.1 GPS 技術(shù)

在GPS 技術(shù)的實際應(yīng)用中，能夠在全球范圍內(nèi)應(yīng)用衛(wèi)星進行準(zhǔn)確定位，并采用無線信號發(fā)射器合理設(shè)置衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，在確定無線電測量距離后，即可對工程地理位置進行分析，保證在水工環(huán)地質(zhì)勘察中能夠獲得完整的地面信息以及空間信息，同時以衛(wèi)星為依據(jù)，確定發(fā)射器所在位置。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用GPS 技術(shù)，可確定勘察區(qū)具體位置，提高水工環(huán)地質(zhì)勘察效率。

2.2.2 RTK 技術(shù)

在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用RTK 技術(shù)，可采用系統(tǒng)差分法，有效控制衛(wèi)星數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的測量誤差，同時，在RTK 技術(shù)的實際應(yīng)用中，還可優(yōu)化載波相位測量過程，相位差分減小誤差。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用RTK 技術(shù)，在基準(zhǔn)站中安裝發(fā)送設(shè)備，在流動基準(zhǔn)站中安裝接收設(shè)備，衛(wèi)星可接收數(shù)據(jù)，然后再與GPS技術(shù)應(yīng)用中所得數(shù)據(jù)進行差分，進而修正數(shù)據(jù)，確定勘察目標(biāo)的具體位置。在獲得勘察結(jié)果后，可利用無線傳輸設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸，提高勘察效率。

2.2.3 TEM 技術(shù)

在航空物質(zhì)勘察中，可利用TEM 技術(shù)，適當(dāng)擴大TEM 技術(shù)試用范圍，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用TEM 技術(shù)，可確定水文地質(zhì)災(zāi)害的具體范圍。TEM 技術(shù)的應(yīng)用原理為，采用電磁波向地下發(fā)射脈沖電磁波，進而形成渦流場，通過對渦流場的變化情況進行分析，即可確定勘察區(qū)域地質(zhì)實際情況，如果渦流場沒有發(fā)生規(guī)則變化，則勘察區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用TEM 技術(shù)，可充分發(fā)揮TEM 技術(shù)的抗干擾性以及敏感性應(yīng)用優(yōu)勢[2,3]。

2.2.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)水平不斷提高，并被廣泛應(yīng)用于自然資源勘察、災(zāi)害防治等方面，在遙感技術(shù)的實際應(yīng)用中，通過對信息數(shù)據(jù)進行處理，即可創(chuàng)建模型圖像，在勘察數(shù)據(jù)獲取方面，可應(yīng)用人工采集方式以及采集元件，在獲得大量數(shù)據(jù)后，即可建立多元化模型，提高模型的可視化以及應(yīng)用價值。我國城市化建設(shè)進程不斷加快，遙感技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，同時也被推廣應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘察中，可作為十分重要的輔助技術(shù)類型，減少水文地質(zhì)勘察人工消耗量，緩解勘察人員工作強度。

2.2.5 地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)的應(yīng)用原理類似GPS 技術(shù)，在地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)的實際應(yīng)用中，可采用電磁波進行勘察數(shù)據(jù)傳送以及接收，通過數(shù)據(jù)分析即可確定勘察目標(biāo)的具體位置數(shù)據(jù)以及距離數(shù)據(jù)。地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)屬于物探技術(shù)，主要被應(yīng)用于巖土工程勘察中，在設(shè)定天線后，天線可向地下傳送電磁波，再通過雷達(dá)收集所反饋的電磁波信號，即可確定地下地質(zhì)實際情況。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)為最為直接和常用的勘察技術(shù)類型，但是地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)也有一定的不足，比如一般只能夠進行短距離勘察，如果勘察距離比較大，則在電磁波信號傳輸過程中，容易受到很多因素的干擾，導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，影響勘察結(jié)果可靠性，因此，還需促進地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)發(fā)展和完善。

2.2.6 電法的應(yīng)用

在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，電法也是比較常見的技術(shù)類型，可保證勘察實用性。電法的應(yīng)用性質(zhì)主要有兩種，即高密度電法以及激發(fā)極化電法。在高密度電法的應(yīng)用中，需將電測法與電剖面法進行有效結(jié)合，可利用高密度電法進行野外水工環(huán)地質(zhì)勘察，所需儀器設(shè)備簡單，在設(shè)置一次后，在后續(xù)使用中無需反復(fù)設(shè)置，能夠有效保證野外勘察效率。在高密度電法的實際應(yīng)用中，可實時進行水工環(huán)地質(zhì)勘察，并對勘察所得數(shù)據(jù)進行收集和整理，對于大量勘察數(shù)據(jù)，可采用點擊排列形式進行處理，提高勘察數(shù)據(jù)科學(xué)性以及準(zhǔn)確性。

2.3 水質(zhì)分析技術(shù)

在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用水質(zhì)分析技術(shù)，需在獲得水工環(huán)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選擇具有代表性的水樣，然后對水樣成分進行測定和分析，進而判斷水工環(huán)地質(zhì)實際情況。在水質(zhì)分析環(huán)節(jié)，采集人員可采集1kg 水樣，將其裝入采集容器中，并利用石蠟封口，對于不同水樣需做好明確標(biāo)記，記錄水樣獲取時間以及編號，再在實驗室中進行水樣檢測。在水樣檢測過程中，可分析水樣的氣味以及溫度，確保能夠為水工環(huán)地質(zhì)勘察提供準(zhǔn)確的水文信息。

在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，水質(zhì)分析技術(shù)至關(guān)重要，比如，當(dāng)突發(fā)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害時，可立即組織專業(yè)勘察人員對水文地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域進行實地勘察和評估。有些勘察區(qū)域地質(zhì)地形條件比較復(fù)雜，水工環(huán)地質(zhì)勘察難度比較大，可利用GPS 技術(shù)、遙感技術(shù)獲取影像資料，進而全面掌握水工環(huán)地質(zhì)資料，在此基礎(chǔ)上對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況進行預(yù)判。在水質(zhì)分析完成后，還應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果編制水質(zhì)分析報告，為水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供可靠依據(jù)。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的實施要點

3.1 初測階段

在水工環(huán)地質(zhì)勘察的初步探索階段，要求做好完善的準(zhǔn)備工作，如果準(zhǔn)備工作不充分，則很難發(fā)揮各項水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用價值，很難達(dá)到理想的勘察結(jié)果。對此，在水工環(huán)地質(zhì)勘察前，首先需對勘察位置進行測量，可采用高密度電法技術(shù)，對巖石密度進行勘測分析，詳細(xì)掌握巖石分布情況以及巖石密度，提高水工環(huán)地質(zhì)勘察質(zhì)量。在水工環(huán)地質(zhì)勘察前做好完善的準(zhǔn)備工作，能夠保證勘察過程的順利進行，確保能夠獲得完善的地質(zhì)勘察結(jié)果。在地下水位側(cè)利郎中，可利用電測法勘察技術(shù)，在電法的實際應(yīng)用中，能夠有效控制誤差，提高勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)水平不斷提高，可簡化水位觀測過程，為地下水位勘測技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.2 初步設(shè)計階段

在初步設(shè)計階段，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，一般可應(yīng)用電法進行勘測，通過合理應(yīng)用電法，可對勘察區(qū)域地質(zhì)實際情況進行測量，進而為地質(zhì)圖繪制提供可靠數(shù)據(jù)。因此，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，勘察技術(shù)人員應(yīng)合理應(yīng)用勘察技術(shù)，保證水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的有效性。在初步設(shè)計階段進行水工環(huán)地質(zhì)勘察事，需對勘察區(qū)域地下水流速、流速進行測定，對基巖、滑坡裂縫進行勘察，盡量減小誤差。在對地下水運動情況進行測量時，可利用鉆孔測量方式，要求選擇地勢平坦的低洼區(qū)域進行鉆孔，通過地下鉆孔測量，可獲得完善的地下水文測量數(shù)據(jù)，進而為地下河上水流動速度、流向進行測量。

3.3 技術(shù)設(shè)計階段

在完成初步設(shè)計后，即可進入技術(shù)設(shè)計階段，在技術(shù)設(shè)計階段，需選用先進的測量技術(shù)還是設(shè)備，具體的勘察內(nèi)容包括以下幾點：第一，對巖層分層情況進行勘察，可利用電阻測井技術(shù)、自然電位等，無需采集巖芯即可完成鉆探，對地質(zhì)柱形圖進行校準(zhǔn)和補充完善，對巖層傾斜、傾向進行探測。第二，鉆孔勘測。在井孔變形測量過程中，需對井孔直徑、方向以及傾角進行測量，需選用具有測井功能的儀器。鉆孔含水層電阻率比較低，因此容易產(chǎn)生過濾電測，對此需在位置、厚度測定中，可采用溫度、電阻測井方法。第三，地下通道。腐蝕區(qū)在管道腐蝕因素的影響下，自然電位異常，對此，可利用電法進行探測，確定地下管道實際情況。

4 結(jié)語

綜上所述，本文主要對水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)以及應(yīng)用方法進行了詳細(xì)探究。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工程項目建設(shè)數(shù)量和規(guī)模均不斷增加，要求加強水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)研究，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，需進行水位測量、地質(zhì)勘察以及水質(zhì)分析，技術(shù)類型比較多，要求根據(jù)勘察內(nèi)容和目標(biāo)制定水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)方案，加強勘察環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，保證水工環(huán)地質(zhì)勘察所得結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。