水利水電工程地質勘測方法與技術應用

夏 峰

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽550002)

水利水電工程地質勘測方法與技術應用

夏 峰

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽550002)

據相關資料顯示，中國的勘測指數在同類的巖石地區也算是比較高的，也正是這種情況對水利水電地質勘測技術提出了更高的要求，只有不斷提高勘測技術，創新手段、方法才能更好地促進全國勘測水平的提高。文章針對中國的水利水電工程地質勘測技術與方法等情況進行了介紹，旨在能夠使人們更清楚國內水利水電工程發展狀況與取得的成就。

水利水電工程;地質勘測;勘測方法;勘測技術

1 工程地質編繪和編錄

地質勘察中最綜合性的基礎工作就是工程地質測繪，其主要包括地質點測法、實測剖面圖法、路線測繪法等［1］。

在對工程區進行勘察的時候，首先需要了解其地殼結構、地震活動等情況，接下來再利用已有的測繪手段對其進行工程地質測繪，如果遇到其他問題的話，還需要設立必要的專項地質研究工作。

2 工程鉆探與山地勘探

當今的工程勘察中，鉆探仍舊是重要的手段。在山地的勘探中，主要有山硐的勘探和豎井的勘探。在我國的勘察中，平硐的鉆探量大約是豎井勘探量的1/10，這個比例和日本的勘探量存在著很大的差距，日本勘探量在1/5左右的近73%。

隨著近年來的勘探工作的發展，我國的平硐和豎井的勘探量都有所增加，并且其比例也逐漸接近1/5。

2.1 金剛石鉆進技術

我國的勘探工作起步相對來說比較晚，在20世紀70年代才初步發展，到80年代的時候才逐漸得以推廣。通過利用這項技術大大改變了我國鋼粒鉆進與硬質合金鉆進的落后局面，使我國的鉆探效率大大提高，巖心的采取率達到了90%。金剛石鉆進技術的進步，也帶動了相關的設備、儀器的發展，使我國的勘探事業更好地發展。

2.2 砂卵石層鉆進技術

在水利水電工程鉆探工作中，砂卵石鉆進技術一直是一項較難掌握的技術，由于存在著一定的難度，我國也逐步加強了對其認識程度，在“六五”技術攻關中，對砂卵石鉆進以及取樣技術進行了深入的研究，最終很好地攻克了這一難題。在此次攻關中研制成功的SM植物膠以及MY—1A植物膠，在對砂卵石層鉆進中發揮著重要的作用。

2.3 金剛石繩索取芯鉆進技術

相對于其他的技術來說，這項技術是一項比較先進的技術，其主要的技術原理就是在勘測的時候做到了在不提鉆的情況下采取巖芯。80年代這項技術主要應用于深孔中，但是在淺孔應用中也存在著相應的優勢。

2.4 軟弱夾層鉆進技術

由于一般的金剛石鉆進技術不能很好的處理軟弱夾層的問題，成功率在50%左右，這樣很難保證生產的需要，造成一定的成本壓力。為了解決這個問題，特采取了一系列措施。

諸如在原來的技術的基礎上又采用了懸掛裝置、巖芯堵塞報警裝置、扶正裝置等新技術。這項技術在多年的使用過程中得到了很好的反響，證明了其技術方法很好的應用性，目前該項技術已經被編入了行業的規范里面。

3 遙感技術應用

3.1 區域構造穩定性研究

遙感技術由于具有遼闊的視野，所以其能夠提供宏觀線形的結構指征，這樣就能夠讓研究者更好地對當地的地質情況、水文情況、地貌情況進行細致的了解［2］。其生長的資料對于研究當地的構造框架、斷裂體系、周緣構造等都存在著重要的作用。遙感技術現已被廣泛地應用于解決這個問題。

3.2 水庫區崩塌、滑坡、泥石流研究

在對某些工程區內部的岸坡等地的滑坡、泥石流等松散堆積體進行研究的時候，也可以利用遙感技術，通過拍攝航片或者彩紅外篇的方式了解當地的地質情況。在對其情況有了初步的了解之后，就可以進行現場的勘察、復查、檢查工作。

3.3 巖溶調查

遙感技術在巖溶的調查中同樣發揮著重要的作用，通過彩紅外片，不但能夠了解巖溶的地貌情況，還能通過紅外光譜之間的差異，了解當地的地下水的分布情況。

3.4 地質測繪填圖

遙感技術的應用不能脫在野外工作和成圖現場校核，只有在進行現場勘測的基礎上，利用先進的遙感技術，才能起到事半功倍的作用，才能更好地促進勘測工作的進行。在對中小的比例尺地質圖進行測繪的時候，也可以利用遙感成圖的方式。遙感技術具有一定的準確性，對于地質測繪填圖有著重要的作用。

3.5 巖土工程開挖面地質編錄

為了滿足反饋設計、存檔備案等的需要，在高邊坡的開挖、地下建筑物開挖等過程中往往會利用地面遙感技術。對地質進行編錄，并對一些設計到地質的穩定性、工程進度的地質資料進行整理。

4 工程物探

4.1 鉆孔彩色電視系統

此系統研制時間在20世紀70年代中期，70年代末逐漸成熟，在葛洲壩工程中起到了重要作用。其主要優勢是電路集成度更好，系統運行效果更加順暢。

與舊式探頭相比，其彩色圖像的識別度更高，使用壽命比舊式的更長，能夠承受住鉆孔中帶來的沖擊力，在體積上也有了很大的突破，重量比以往的更輕，能耗也更低。

4.2 地球物理層析成像技術

這項技術利用的主要是已被鉆出來的平洞或鉆孔，利用透射波透過特定的發射和接受，來進行采集和處理操作，這樣就能對巖體的波速值進行比較詳細的了解，進而就能對巖體進行判斷和評價。

在當前還沒有出現新技術情況下，這項技術還擁有很大的優越性，對其勘察孔洞的完整性有其獨特的作用。如果對此項技術利用好，不但可以節約很大部分的工作量，還能對孔洞的物理力學性有更加深入的了解，從而對勘測的整體的效果有更加深入的理解。

4.3 淺層地震反射法應用

這種方法產生并發展于20世紀70年代末與80年代初，作為一種地震勘測的新技術，而得到廣泛的應用。

其最先是由加拿大人研發而成的，起初利用的方式是信任增強，通過“最佳窗口技術”使其試驗成功。后來逐漸引入到我國，經過了“七五”、“八五”等技術攻關，取得了很大的成果。

對于P波或是SH波的反射都有了很大的發展。在此基礎上還對淺層反射震源、最佳窗口、水平多次迭加技術等進行了相關的試驗，并取得了很大的收獲。

4.4 高密度電法勘探

究其本質，其屬于電阻率法勘測，為了能夠達到理想的勘測效果，該技術引用了數據采集辦法，在野外進行測量的時候將電極都放置在被測的點上，之后利用相應的電極轉換開關、電側儀實現數據的自動采集。

通過測量結果，就能夠顯示出剖面圖。此方法是隨著電子信息技術的不斷發展而應用到水利水電工程地質勘測中的，其不但大大提高了工作的效率，還使得地電信息的采集量大幅度提高，實現了一維勘探向二維勘探的一個跨越。

［1］吳江南，王根英.淺談3S技術在水利工程地質勘測中的應用與發展［J］.科技資訊，2010(17):68.

［2］路晶.水利水電工程地質勘測的主要方法及其發展［J］.中國新技術新產品，2011(12):65.

TV221.2

B

1007－7596(2014)06－0181－02

2013－12－05

夏峰(1972－)，男，湖北孝感人，高級工程師，從事水利水電地質勘察工作。