浅析地质勘察中的技术应用

摘要：我国工程建设的项目多，规模大，地形、地质条件复杂，工程勘察行业任务繁重，迫切需要先进技术。同时地质勘察面临着全球化环境。因此在此基础上应用而生了一些新的地质勘查技术。本文就相信介绍了几种新兴的地质勘查技术，还有其具体的实际工程应用。

关键字：勘察技术 工程应用

引言

勘查技术根据其研究对象、工作目的、技术实质及管理范畴可划分为五大门类十大专业。即物化探类(含物探、化探、遥感三专业) 、探工类(含钻探、坑探二专业)、测绘类( 含测量、制印二专业) 、 实验测试类( 含岩矿分析与鉴定二专业)、以及地质勘查电算技术类。以下就详细说明了几种实际中应用较为广泛的勘察技术。

1 物探技术――面波勘察技术

物探――地球物理勘探的简称，它之所以能够解决或查明有关地质和工程问题，是因为所要探测的地质对象与周围介质间存在某种物性差异。而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征。物探技术就是利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较，找出差异的部分来研究与勘探对象之间的关系，达到解决地质问题或工程问题之目的。

物探技术方法门类众多，它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，物探技术的发展日趋成熟，而且新的方法技术不断涌现。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，它又是工程勘察的重要方法之一，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。

目前物探技术主要在以下几个方面应用：

1.1 水文地质工程地质勘察

通过物探测试，可以查明一定的地质单元的空间结构、性质和状态。如工程区覆盖层探测、基岩风化层探测、地质构造探测、软弱夹层探测等。物探工作的先行，对指导合理布置勘探工程，减少勘探工作量，加速地质调查速度，降低勘探成本，提高地质勘探质量等已为很多工程实例所证实。

1.2 灾害及环境地质调查

包括评价工程场区初始地震危险性的地震影响参数的测定；边坡蠕变特性的监测；滑坡体探测以及隧道、涵洞和地下洞室开挖的超前预报和监测等。

1.3 工程质量检测

包括查明施工基础剥掘参数，确定开挖界线；隧道洞室高压喷浆质量和衬砌厚度测定；检测灌浆质量；查明混凝土浇筑和桩基质量等。

1.4 工程运行动态监测

研究建筑物和水库在施工及运行期间岩体的动态及隐患，测定大坝自振频率和坝体的振动、位移以及谐振的可能；进行动力机械与冲击荷载下振动测量以监视坝体和其它水工建筑物的稳定性。另外，还可以研究堤坝、库岸的各种隐患，如堤坝裂缝、集中渗漏、管涌通道等。

1.5 考古研究与地下管线探测

包括古文化遗址的研究与发掘，文物表面腐蚀程度评价以及古代人文活动规律的评定等；地下管线探测应包括埋藏的通讯、电力电缆，各种金属和非金属管道的走向、埋深、位置等参数的确定。

由于水利水电工程物探技术实际应用时是测量地质体或探测对象与周围介质的某一物理特征参数（如电阻率、弹性波速、电磁波速、密度、放射性等），因此按其测试参数的不同，物探技术大致可分为以下几种探测方法：①电法勘探；②地震勘探；③弹性波测试；④物探测井；⑤层析成像；⑥地质雷达技术；⑦放射性勘探；⑧水声勘探；⑨综合测井等。

目前在实际工程勘察中应用的综合物探勘察技术就是以这些物探方法为基础，把二种或二种以上的物探方法有效地组合起来，达到共同完成或解决某一地质或工程问题的目的，取得最佳的地质效果和社会、经济效益，满足工程建设的需要。

面波勘察方法是近年来发展很快的一种物探方法，大致可分为稳态方法和瞬态方法两大类。稳态面波勘察技术由于设备沉重、勘探深度不大，虽然经过十余年的实践，但进展不快。而以北京市水电物探研究所生产的S W S 系列为代表的多道瞬态面波仪，却以其轻便、高效、勘探深度大、重复性好、可靠性高等优势受到业界的普遍好评，呈现出了良好的发展态势，为提高工程投资效益和社会效益做出了贡献。与传统勘探技术相结合，具有准确、快速、经济等特点，在高速公路路基勘察中取得了较好的应用效果。

2测量技术――GPS技术

地质测量工作是地质找矿工作的先锋，其测量对象有地质工程测量、地形测量、控制测量、物化探的测网布设、地质点的测量等等，传统的测量方法是‘先控制后测量，先整体后局部’。这种测量方法具有几个难以克服的缺点：1）费用大，时间长；2）施测的通视条件要求高；3）用经纬仪在布设物化探测网网点中，遇水系。植被、陡壁等障碍物时，工作量及工作难度更大。由于GPS具有定位、测距、导航等多种功能，在地质勘察行业被广泛应用，同时也为地质工作带来许多便利。目前主要应用在以下几个方面：

2.1 探槽平面位置测量

通常情况下，比例尺大于或等于1:1万时，地图采用3或1.5带；比例尺小于1:1万时，地图采用6带。用手持GPS定位时，可根据某测区的经度来确定该区3带或6带中央子午线，在所选坐标系转换参数设置正确的情况下，可直接将GPS水平放置在所测槽、坑、井位置，用切换键将GPS切换到卫星画面数分钟，当捕捉到4颗以上卫星，且信号最强时，显示的坐标即为该位置的三维坐标。信号强时也预示此时观测误差小。

2.2 地化剖面测量和物化探测线布设

地质勘探工作中的地化剖面测量是指在近似一条直线上每隔几十米采集一个化学样本。利用手持GPS的导航、测距功能进行地化剖面测量的方法如下：将地化剖面线两端坐标值输入到GPS（或到实地测量存入GPS），从剖面线一端作起点，用另一端作为导航目的地（如下图左上点名800/10），事先应将GPS左下或右下角设置显示为偏航距（如下图偏航距为2.0m），指标比例为最小（如下图电子罗盘右上0.25km）。导航时GPS会显示两端点间的距离（如下图右上500m），沿刨面线前进每当距离减少规定数（如50m）便定点，直至终点。行进中注意偏航距要控制在3m以内，重新导航时应在起点和终点的连线上。

该方法定向时比罗盘精度高，测距中当勘测线穿越障碍物、水库、密林时绝对定位精度相对测量要好，误差不累计，但其缺点是相对误差较大。所以说使用手持GPS可以提高地质勘测工作的效率，方便且较为准确。但不同地区的GPS要根据其参数、跨带来进行改正。这样才能正确、准确地使用GPS。

3 地勘电算技术――数字化勘察技术

由于一般岩土工程信息，只是一些离散的数据，岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律，再加上传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，人们就难以直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。 随着计算机图形处理技术的完善，岩土工程勘察数字化新体系不断发展完善，出现了数字化勘察技术。数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。目前实际应用的是基于GIS的岩土工程数字化勘察技术。

4 结论

随着电子和数据处理技术的发展，地质勘察技术也随之提高和拓宽，在传统技术发展的基础上，许多新技术、新方法在生产实践中显示出强大的生命力而不断的发展完善，应用范围也不断拓宽，并且有些新兴技术都已经在工程实践中取得了良好地应用效果，发挥着愈来愈重要的作用，为我们的地质勘查工作做出了巨大的贡献。

参考文献

[1]李天文．现代测量学[ M]．北京：科学出版社，2 0 0 7．

[2]李树，牛丽新，王文明．手持GPS在1：5万水系沉积物测量中的应用[J] 黄金科学技术，2 0 0 6，1 4 ( 3 )：3 5―3 7