水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)與應(yīng)用研究

王麗

摘? 要：在地質(zhì)勘察的重要實(shí)踐工作領(lǐng)域中，水工環(huán)地質(zhì)勘察屬于非常關(guān)鍵的勘察工作組成部分?？辈旒夹g(shù)人員針對(duì)區(qū)域地質(zhì)因素通過展開綜合性與專業(yè)化的勘察，應(yīng)當(dāng)可以做到準(zhǔn)確判斷區(qū)域地質(zhì)要素特征，據(jù)此形成礦產(chǎn)開采工作的科學(xué)根據(jù)支撐。水工環(huán)地質(zhì)勘察的操作實(shí)施步驟較為復(fù)雜，勘察業(yè)務(wù)人員必須要結(jié)合專門勘察儀器才能予以完成。因此，本文探討了水工環(huán)地質(zhì)勘察的基本實(shí)踐操作技術(shù)要點(diǎn)，合理給出水工環(huán)地質(zhì)勘察的完善改進(jìn)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)勘察;技術(shù)要點(diǎn);具體應(yīng)用措施

水工環(huán)地質(zhì)勘察的本質(zhì)體現(xiàn)在勘察業(yè)務(wù)人員對(duì)于特定區(qū)域的水文地質(zhì)條件要素進(jìn)行全方位的勘察，進(jìn)而針對(duì)現(xiàn)有的勘察結(jié)論數(shù)據(jù)予以完整準(zhǔn)確的記錄。在目前的勘察業(yè)務(wù)開展實(shí)踐過程中，水工環(huán)地質(zhì)勘察的操作實(shí)踐要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)包含檢測(cè)鉆孔靜水位、全面觀測(cè)區(qū)域水文地質(zhì)條件、編錄巖芯勘察數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)地表水位以及地下水位等。由此能夠判斷得出，水工環(huán)地質(zhì)勘察的各個(gè)操作實(shí)施步驟都應(yīng)當(dāng)達(dá)到最基本的勘察規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，勘察業(yè)務(wù)人員需要嚴(yán)格遵守水工環(huán)地質(zhì)勘察領(lǐng)域的現(xiàn)行技術(shù)指標(biāo)規(guī)定。

一、水工環(huán)地質(zhì)勘察的基本內(nèi)容要點(diǎn)

水工環(huán)地質(zhì)勘察的基本操作內(nèi)容要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)為如下：首先，勘察業(yè)務(wù)人員對(duì)于總體性的勘察操作規(guī)劃方案需要進(jìn)行合理科學(xué)的編制，確保在目前現(xiàn)有的各項(xiàng)勘察實(shí)施規(guī)劃方案中進(jìn)行優(yōu)化選擇[1]。其次，勘察業(yè)務(wù)人員結(jié)合專門性的地質(zhì)勘察儀器來全面檢測(cè)區(qū)域地質(zhì)狀況，重點(diǎn)針對(duì)于區(qū)域地下水位、地表水環(huán)境、巖芯地質(zhì)特性、水流的方向與速度、巖層頂板深度予以完整準(zhǔn)確的記載。第三，勘察操作實(shí)施人員針對(duì)收集得到的勘察原始數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)妥善加以保存，進(jìn)而提供巖層開采工作的必要保障支撐。

因此從總體角度來講，水工環(huán)地質(zhì)勘察包含了多個(gè)層面的基本操作實(shí)施流程要點(diǎn)。勘察技術(shù)人員在全面完成現(xiàn)場(chǎng)勘察操作的前提下，應(yīng)當(dāng)整合現(xiàn)有的原始地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，完整保存現(xiàn)有的各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù)[2]。近些年以來，水工地質(zhì)勘察的傳統(tǒng)實(shí)施操作模式已經(jīng)表現(xiàn)為顯著轉(zhuǎn)型?？辈鞓I(yè)務(wù)人員在現(xiàn)代化與智能化的勘察儀器系統(tǒng)支撐下，應(yīng)當(dāng)可以收集得到準(zhǔn)確程度更高的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)，有效防止了地質(zhì)勘察的基本結(jié)論數(shù)據(jù)存在誤差。

二、水工環(huán)地質(zhì)勘察的操作實(shí)施流程

（一）檢測(cè)鉆孔靜水位

鉆孔靜水位屬于地質(zhì)勘察全面開展中的重要信息數(shù)據(jù)，勘察業(yè)務(wù)實(shí)施人員對(duì)于目前現(xiàn)有的鉆孔靜水位數(shù)據(jù)信息應(yīng)當(dāng)進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)操作。按照現(xiàn)有的水工勘察基本操作實(shí)施步驟規(guī)范，勘察業(yè)務(wù)人員至少需要確保限定在10分鐘以內(nèi)的勘察采集數(shù)據(jù)間隔時(shí)間長(zhǎng)度，但是不能夠小于5分鐘的檢測(cè)操作間隔時(shí)間長(zhǎng)度。水工勘察技術(shù)人員對(duì)于實(shí)時(shí)性的鉆孔勘察結(jié)論數(shù)據(jù)必須要完整加以記錄，從而形成針對(duì)鉆孔靜水位波動(dòng)變化狀況的客觀判斷結(jié)果。在循環(huán)檢測(cè)操作的前提下，技術(shù)人員對(duì)于鉆孔靜水位的基本變化規(guī)律應(yīng)當(dāng)可以獲得更為精準(zhǔn)的判斷。

（二）觀測(cè)水文地質(zhì)條件

巖層礦產(chǎn)開采的關(guān)鍵前提應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在準(zhǔn)確觀測(cè)現(xiàn)有的區(qū)域水文地質(zhì)狀況，勘察業(yè)務(wù)人員如果缺少了針對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)因素的科學(xué)觀測(cè)與判斷，那么巖層勘探與開采的操作實(shí)施總體規(guī)劃方案可能會(huì)存在某些偏差。區(qū)域水文地質(zhì)狀況具有復(fù)雜程度較高的基本特征，地質(zhì)勘察業(yè)務(wù)人員如果局限于某個(gè)特定層面的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)測(cè)試與記錄過程，那么通常很難保證水文地質(zhì)的勘察結(jié)論滿足全面覆蓋的要求[3]。因此在目前的現(xiàn)狀下，水工勘察人員對(duì)于動(dòng)態(tài)性的水文地質(zhì)狀況信息應(yīng)當(dāng)進(jìn)行完整的收集獲取，進(jìn)而得到綜合性與動(dòng)態(tài)化的巖層開采決策保障支撐。

（三）編錄巖芯地質(zhì)狀況信息

鉆孔作業(yè)的開展實(shí)施關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在準(zhǔn)確編錄巖芯地質(zhì)的數(shù)據(jù)，充分確?？辈鞓I(yè)務(wù)實(shí)施人員能夠全面判斷巖芯的基本地質(zhì)狀況特征?？辈鞓I(yè)務(wù)人員必須要注意的是，巖芯地質(zhì)狀況并非固定與靜止的，而是具有實(shí)時(shí)性的改變特征[4]。因此，技術(shù)人員在巖芯鉆孔與取樣的整個(gè)操作開展中，應(yīng)當(dāng)做到妥善保存取樣得到的巖芯勘察樣本，防止由于流失水分或者其他因素影響進(jìn)而造成取樣檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)論出現(xiàn)誤差。技術(shù)人員對(duì)于實(shí)時(shí)性的巖芯組成結(jié)構(gòu)變化狀況必須要進(jìn)行跟蹤判斷監(jiān)測(cè)，旨在全面查找現(xiàn)有的巖芯勘測(cè)操作實(shí)施過程誤差，并且還需要結(jié)合區(qū)域地下水與地表水的水質(zhì)變化狀況來進(jìn)行綜合性的判斷[5]。

（四）監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性的地下水位與地表水位變化

區(qū)域地下水位與地表水位的變化波動(dòng)狀況具有復(fù)雜性，水工勘察業(yè)務(wù)人員針對(duì)目前現(xiàn)有的地下水位與地表水位都需要進(jìn)行客觀的檢測(cè)操作。地質(zhì)勘察技術(shù)人員在準(zhǔn)確勘測(cè)目前現(xiàn)有的地下水位以及地表水位基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)可以確保給出完整程度較高的水工勘察信息。在降雨頻率較高的特殊時(shí)段中，水工勘察人員對(duì)于水位上升數(shù)值以及地表徑流量等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)也要給予準(zhǔn)確記載，進(jìn)而做到準(zhǔn)確判斷與分析區(qū)域性的水質(zhì)變化影響因素。例如針對(duì)地下水位而言，地下水的現(xiàn)有水位情況、地下水的補(bǔ)給狀況、水流速度的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)都必須要得到完整的記錄，防止水工勘察人員遺漏地下水位的動(dòng)態(tài)勘測(cè)數(shù)據(jù)。

三、水工環(huán)地質(zhì)勘察的技術(shù)應(yīng)用措施

在目前的現(xiàn)狀下，地質(zhì)勘察的技術(shù)實(shí)施人員對(duì)于綜合性的巖層地質(zhì)信息數(shù)據(jù)必須要進(jìn)行完整準(zhǔn)確的判斷，防止遺漏地質(zhì)勘察全面實(shí)施過程中的關(guān)鍵勘察數(shù)據(jù)。但是不應(yīng)當(dāng)忽視，地質(zhì)勘察的操作實(shí)施步驟具有繁瑣與復(fù)雜的特征，那么決定了勘察業(yè)務(wù)人員必須要嚴(yán)格確保現(xiàn)有的水工勘察數(shù)據(jù)達(dá)到全面覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于關(guān)鍵性與核心性的勘察操作實(shí)施環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)給予充分重視。具體在運(yùn)用水工勘察的專業(yè)化手段過程中，勘察業(yè)務(wù)人員重點(diǎn)需要關(guān)注于以下的技術(shù)完善要點(diǎn)：

（一）RTK勘察技術(shù)

RTK的水工勘察業(yè)務(wù)實(shí)施手段關(guān)鍵體現(xiàn)在結(jié)合信息化與智能化的自動(dòng)檢測(cè)儀器來進(jìn)行巖層與礦產(chǎn)性狀的判斷，勘察業(yè)務(wù)人員對(duì)于基準(zhǔn)臺(tái)的自動(dòng)勘察檢測(cè)信息結(jié)果應(yīng)當(dāng)予以綜合性的采集處理。在目前的情況下，水工勘察人員對(duì)于RTK勘察儀器系統(tǒng)可以做到正確進(jìn)行操作使用，切實(shí)保證了目前現(xiàn)有的巖層礦產(chǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息達(dá)到精準(zhǔn)程度較高的基本要求。流動(dòng)臺(tái)與基準(zhǔn)臺(tái)都屬于RTK勘察操作開展過程中的重要基礎(chǔ)設(shè)備儀器，勘察業(yè)務(wù)人員對(duì)于以上觀測(cè)儀器裝置采集得到的相關(guān)信息數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)予以綜合性的對(duì)比，進(jìn)而給出完整與客觀的勘測(cè)檢驗(yàn)結(jié)論。

例如，勘察業(yè)務(wù)人員針對(duì)巖層開采區(qū)域的地下水位通過展開全方位的勘測(cè)判斷，準(zhǔn)確記錄了每隔十分鐘的區(qū)域地下水現(xiàn)有水位波動(dòng)變化狀況。技術(shù)人員在RTK智能化勘測(cè)儀器的輔助基礎(chǔ)上，判斷得到2.5mm的地下水位最小變化幅度以及12.4mm的水位最大變化幅度。因此能夠得知，巖層開采區(qū)域的現(xiàn)有地下水位表現(xiàn)為相對(duì)平穩(wěn)的變化波動(dòng)傾向特征，該巖層礦產(chǎn)區(qū)域比較適宜用來進(jìn)行大規(guī)模的巖層開采操作。

圖為RTK勘察儀器系統(tǒng)

（二）GPR勘察技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)（GPR）勘察業(yè)務(wù)手段需要建立在自動(dòng)化定位的前提下，對(duì)于礦產(chǎn)地質(zhì)資源現(xiàn)有的埋藏深度、組成元素以及表面性狀等基本影響因素都要給予客觀的判斷?？辈旒夹g(shù)人員通過進(jìn)行綜合性的自動(dòng)定位勘察操作過程，對(duì)于無線電波的變化幅度特征應(yīng)當(dāng)形成全面的認(rèn)識(shí)。技術(shù)人員通過對(duì)比反射波形的曲線變化狀況，可以結(jié)合不同時(shí)段的振幅反射狀況來準(zhǔn)確記錄巖層地質(zhì)特性。近些年以來，GPR的巖層礦產(chǎn)自動(dòng)化勘察操作實(shí)施方法已經(jīng)獲得了普及推廣，電磁波的反射波形數(shù)據(jù)具有精準(zhǔn)程度較高的實(shí)踐技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

地質(zhì)勘測(cè)人員針對(duì)礦山地質(zhì)的環(huán)境條件因素應(yīng)當(dāng)給出完整的科學(xué)判斷結(jié)論，重點(diǎn)性的工程地質(zhì)勘測(cè)內(nèi)容項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)涉及礦山地層結(jié)構(gòu)、礦物成分構(gòu)成、地質(zhì)風(fēng)化程度、巖體構(gòu)造特性、地下水的深度特征、巖石力學(xué)特性、含水層的巖體特性等。巖層地質(zhì)勘測(cè)的操作實(shí)施人員目前必須要借助于專用性的巖層勘測(cè)儀器工具手段，據(jù)此形成完整性與體系化的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)值結(jié)論。礦山巖層的整體結(jié)構(gòu)特性將會(huì)給后期的巖層鉆孔操作以及鉆探施工環(huán)節(jié)帶來較為明顯的影響。尤其是對(duì)于巖石硬度較大、巖層組成結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜或者軸向壓力較大的特殊礦山地質(zhì)構(gòu)造而言。工程地質(zhì)勘測(cè)的項(xiàng)目指標(biāo)具有明顯的綜合性特征。工程勘測(cè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用全方位的思路方法來完成工程地質(zhì)的勘測(cè)操作過程，避免遺漏某些關(guān)鍵性的巖體特性參數(shù)勘測(cè)實(shí)施過程。工程技術(shù)人員針對(duì)礦山工程項(xiàng)目在正式進(jìn)入到鉆探施工環(huán)節(jié)以前，必須要著眼于全面勘測(cè)現(xiàn)有的礦山地質(zhì)特征。

（三）RS勘察技術(shù)

RS勘察技術(shù)旨在通過運(yùn)用立體化與動(dòng)態(tài)化的空間模型來直觀展現(xiàn)巖層地質(zhì)特性，因此構(gòu)成了非常關(guān)鍵的地質(zhì)勘測(cè)業(yè)務(wù)實(shí)施手段。水工地質(zhì)勘察中的RS勘察業(yè)務(wù)實(shí)施手段具有覆蓋領(lǐng)域較為廣泛的特性優(yōu)勢(shì)，因此有益于勘察業(yè)務(wù)人員運(yùn)用專業(yè)化儀器來準(zhǔn)確判斷得出巖層地質(zhì)性狀的信息數(shù)據(jù)。從總體角度來講，RS勘察業(yè)務(wù)實(shí)施方法具有簡(jiǎn)便與快捷的明顯技術(shù)操作實(shí)施優(yōu)勢(shì)，非常值得受到水工勘察業(yè)務(wù)人員的推廣適用。

例如針對(duì)礦山勘測(cè)工程而言，礦山地質(zhì)鉆探的孔內(nèi)巖層組成結(jié)構(gòu)狀況并不是固定性的，而是隨著礦山地層現(xiàn)有的壓力參數(shù)波動(dòng)變化產(chǎn)生相應(yīng)改變。工程技術(shù)人員針對(duì)礦山地層壓力應(yīng)當(dāng)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷識(shí)別，運(yùn)用動(dòng)態(tài)化的實(shí)踐工作思路方法來準(zhǔn)確預(yù)測(cè)現(xiàn)有的地層壓力參數(shù)。礦山工程技術(shù)人員針對(duì)注入孔內(nèi)泥漿的操作實(shí)施環(huán)節(jié)務(wù)必需要合理控制注入泥漿的操作實(shí)施頻率速度，確保給出準(zhǔn)確程度更高的地層壓力變化情況結(jié)論。工程技術(shù)人員只有做到了全面與準(zhǔn)確判斷現(xiàn)有的地層壓力參數(shù)，才能運(yùn)用科學(xué)的鉆探施工方案來指導(dǎo)礦山施工操作技術(shù)人員。工程勘測(cè)技術(shù)人員需要重點(diǎn)考慮選取密度調(diào)整的礦山地層壓力判斷預(yù)測(cè)技術(shù)方法手段，結(jié)合各個(gè)不同時(shí)間段的地層壓力波動(dòng)變化狀況來歸納得到地層壓力的變化規(guī)律性。工程技術(shù)人員務(wù)必保證運(yùn)用科學(xué)預(yù)測(cè)的專業(yè)儀器手段來檢測(cè)孔內(nèi)壓力的波動(dòng)變化狀況。對(duì)于孔內(nèi)事故給予全面科學(xué)的預(yù)測(cè)預(yù)防處理，有益于巖層坍塌卡鉆、沉砂卡鉆以及縮徑卡鉆，體現(xiàn)了水工環(huán)地質(zhì)勘察的重要實(shí)踐意義。

（四）電法勘察技術(shù)

激化法與高密電法屬于現(xiàn)階段使用頻率較高的電法勘察技術(shù)，上述兩種關(guān)鍵性的勘察技術(shù)操作實(shí)施模式應(yīng)當(dāng)?shù)玫饺轿坏钠占巴茝V使用。具體針對(duì)高密電法的列陣式水工勘測(cè)操作實(shí)施技術(shù)手段而言，勘察業(yè)務(wù)人員必須要保證現(xiàn)有的電法檢測(cè)數(shù)據(jù)完整性。激化勘測(cè)實(shí)施方法旨在運(yùn)用專門性的儀器來激化礦產(chǎn)巖層物質(zhì)，進(jìn)而判斷得出巖層礦產(chǎn)的理化屬性特征，防止存在勘察數(shù)據(jù)與信息的顯著失真情況。

例如針對(duì)鐵礦石的礦產(chǎn)資源埋設(shè)深度在實(shí)施綜合性的勘察檢測(cè)過程中，水工勘察技術(shù)人員通過進(jìn)行電法勘察的專門技術(shù)手段，能夠準(zhǔn)確判斷得到礦產(chǎn)埋設(shè)深度、鐵礦石的表面性狀、礦石的基本成分元素特征等?？辈旒夹g(shù)人員對(duì)于實(shí)時(shí)性的反射電磁波振幅進(jìn)行了準(zhǔn)確的采集記錄，進(jìn)而得到鐵礦石現(xiàn)有的埋藏地層相對(duì)較淺，并且鐵礦石的勘測(cè)反射波形曲線比較平穩(wěn)。在此前提下，水工勘察人員能夠確定為區(qū)域鐵礦石的礦產(chǎn)性狀良好。

下表為水工環(huán)地質(zhì)勘察中的操作要點(diǎn)以及實(shí)施技術(shù)：

結(jié)束語：

經(jīng)過分析可見，水工環(huán)地質(zhì)勘察的全面實(shí)施開展過程必須要建立在專業(yè)化勘察手段的支撐保障前提下。地質(zhì)勘察的業(yè)務(wù)實(shí)施人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把握勘察操作的基本流程步驟，結(jié)合因地制宜的勘察業(yè)務(wù)開展實(shí)施原則來進(jìn)行規(guī)范化操作。具體在勘察業(yè)務(wù)的完善優(yōu)化過程中，地質(zhì)勘察的具體操作技術(shù)手段包含RTK技術(shù)、電法勘察技術(shù)、RS勘察技術(shù)與GPS勘察技術(shù)。因此，地質(zhì)勘察業(yè)務(wù)的開展實(shí)施人員目前需要致力于自身的整體業(yè)務(wù)素養(yǎng)優(yōu)化提升，從而做到正確運(yùn)用現(xiàn)有的勘察業(yè)務(wù)開展實(shí)施技術(shù)手段。

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