野外現場地質實驗分析技術及應用研究

張紅梅

（江西省地礦局水文地質工程地質大隊，江西 南昌 330072）

野外現場地質試驗是分析測試的一個重要節點，隨著我國社會經濟迅速發展，地表學研究領域的不斷鉆研探索，實驗測試要不斷提高測試的水平，特別對于礦產物和地表面質量的監測和對地表學領域所適合的應用。地質實驗測試的兩個重要組成部分就是實驗技術分析與實驗設備的研究，并且在各國都受到了較高的重視度，從地表學研究領域的不斷深入，對于地質實驗的需要也逐步提高，推動了現場地質實驗的不斷發展，引領實驗技術水平提高。

1 野外地質實驗解析

野外現場地質實驗就是采用方便快捷，穩定性和準確性更好的研究設備，采用合理的實驗流程，在野外進行地質的物理和力學指標和其包含的化學成分來分析，在地表質量研究方面，由于我國本土的面積較大，采用野外地質實驗更具有實際的作用，不僅能有效地減少野外地質實驗工作者的工作強度，還能在地質生態環境檢測方面發揮重要的作用。采用野外現場地質技術分析的數據與室內實驗比較，保證了數據的真實性和準確性。呈現出野外現場地質技術的實際情況，其分析技術、設備和實驗方法與現場地質實驗技術相融合更加提高了現場的數據的真實性。現場地質分析是從室內實驗分析擴展到野外現場實驗分析，由測試工作的被動轉化為主動，地質試驗的態度由消極變為積極，此外，在野外進行現場地質實驗分析能夠第一時間獲取實驗的結果，是野外生產的重要手段，能把實驗分析產生的效益達到最大。

野外實驗的工作流程大體是把野外的實驗樣品帶回實驗室進行分析從而獲得實驗數據，然后來依靠實驗數據進行有關的地質研究，最后再到野外實地確認其具體的工作流程。這樣繁瑣的實驗工作流程不但消耗的時間巨大，還需要工作者反復進行操作，且采集的實驗樣品在從野外到實驗室的途中，采集樣品也可能發生改變。而采用野外地質實驗技術能減少實驗樣品的擾動，消除了途中實驗樣品會發生變化這一缺點，能更好的把時間利用在試驗上，從而獲得更正確的實驗數據，此外野外現場地質試驗還對環境不造成太多的污染，能在不破壞自然環境下來進行綠色試驗[1]。

2 野外地質實驗實例

2.1 巖土工程實驗

工作者就要到野外來具體的實地勘查，現場結構的勘查及地區地表，收集相關工程的地質條件等有關的資料，首先要對勘查點之間的距離進行規范的測量，在進行巖土工程試驗還要進行地下水位觀測和對土粒比重的實驗測試，對于地下的水位測量，工作者應在施工完成一天后各個考察點同時監測，在監測過程中要精確的考慮地下水的開采對水位與鉆孔坐標的影響，在勘查的初期還要采取樣品來進行試驗，那在運輸途中樣品就會容易發生性質改變，進行野外試驗既能減少誤差也能保證樣品性質的完整程度。

2.2 現場透水試驗

在進行透水試驗日常勘查過程中，只用在現場實地進行實驗這種方式才能了解地下水在滲透性能方面的規律，大體可以根據儲水工程的地基和猜測基坑排水，降低地表下水的可能性來作為加固地基處理的參考數據。工作者無論做那一地表層的注水滲透試驗，在現場最好用不同的公式來計算其結果相對比較，避免出現選擇公式不嚴謹而造成錯誤的結果，而且在進行透水實驗的過程中，現場注水試驗的真實性都大大高于室內滲透試驗。并且在室內進行實驗往往大量的時間都消耗在目的地與實驗室之間，縮短了實驗的效率，如果改為在室外試驗就能有效的減少路途時間，能讓工作者更好的投入到工程試驗當中[2]。

2.3 野外剪切試驗

在野外現場實驗有很多勘測單位并沒有配備大型直剪儀，多數用直剪儀在室內進行剪切試驗。由于直接剪切試驗的受力條件復雜，排水等條件不易控制對工作者在進行試驗中產生了很大的影響，而且很多地區的勘查測量單位對于相關的試驗不加重視，都采用估計的數值，很少的進行實地檢測，如果涉及到地質條件不穩定的相關工程中就會造成較大的影響，嚴重的會出現試驗錯誤的結論。如果把室內試驗轉移到室外，工作者就可以減少這種誤差的發生來，把實驗的真實性和穩定性大大的提高。

3 確保現場地質實驗結果的準確性

3.1 野外進行分析要注意的情況

在野外現場地質實驗分析過程中，盡量完整的還原地質條件的真實性和完整性。這樣對于數據的采集有很大的幫助。在野外現場試驗時應靈活的采用各種方法，利用有限的條件完成各項測試工作和數據采集。盡量把現場實驗分析數據產生的誤差降到最低。但是由于現場進行地質試驗分析其本身產生的試驗誤差不能避免，因此在進行現場實驗對于精準度的要求也和室內進行實驗檢測分析不同，要適當采用一些措施來確保分析檢測的質量。選擇合理的野外實驗方法，分析檢測化學也是一項重要的組成部分，對其數據檢測的處理也很重要，在分析的具體過程中，主要是在對氧相關的校對，野外進行實驗試驗過程所產生的測量誤差不大，主要是因為在野外進行試驗相對標準差而環境好，受空氣污染較小而室內空氣流動污染等情況較多的原因[3]。

3.2 野外現場試驗的數據重要性

在現場進行實驗分析出的數據質量也需要工作者的重視，比如工作者在現場進行實驗過程中所選取對象，包含了實驗的時間可能會對野外現場地質實驗分析結果產生影響，而且在野外進行實驗分析利用的分析設備的長期穩定性能要夠好，能夠長期經受外界環境等惡劣影響，要具備高效率的自動校對功能保證長時間的儀器實驗穩定性才能保證長時間實驗測量的準確。所以確保現場實驗質量和數值的準確性尤為重要。要注意的是長期在野外進行實驗，周圍環境可能對工作者具有危險性，需要借助各種現代先進的科學網絡技術來對工作者們進行技術實驗上的幫助。

4 總結

綜上所述，對于不同地區的、不同的土質進行現場系統的評價，確保樣品性質不變的情況下科學的進行實驗，能明顯的節省試驗工程建設所需的費用，大幅度提高試驗效率。由于全球對于生態環境保護，資源勘查等方面的逐漸重視，研發低污染綠色科學的試驗技術，野外現場地質實驗分析成為了現代全球實驗技術工作人員的工作重點，隨著高科技研發的普及野外現場地質試驗開始向智能化發展，還需要追求簡單、易操作的分析方法，同時實驗分析速度快，實驗時間的穩定，校準物質需求少也是現場地質試驗發展所需的前景方向。