赫天樞
(黑龍江省齊齊哈爾地質勘查總院,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
工程地質學早在二十世紀九十年代末就已發展為一門獨立學科,學界最新學術動態更是已經高深到利用非線性科學研究其復雜性問題。截止到現在為止,工程地質學科正遭遇著前所未有的挑戰,工程地質專業正面臨著全新的機遇。人類和自然的關系不再只是掠奪和斗爭而是相互和諧和相互作用,人類活動不應該思考如何改造自然而應該是怎樣順應大自然,遵守自然發展規律。人類賴以生存的地球環境成為人們越來越重視的問題,特別是工程地質學家以及地質師更為關注的問題。
中國疆域廣闊,地理環境極其復雜,礦產資源的分散非常廣泛,所以,在實際礦產勘查過程中,需要有關專業人員具備較強的技能知識以及熟練掌握先進的勘查設備,然而在某些地區,因為資金、環境、自身發展等一系列因素的影響,導致高素質技術人才無法引進,所應用的勘查設備也過于陳舊或老化,勘查準確率較低,甚至會造成勘查區域的生態污染,從而影響到地質礦產勘查工作的繼續。
目前階段,工程建設的發展主要具備以下三點特征:工程越來越復雜(建筑層數逐年增加,構造以及功能日趨復雜),工程建筑場地內地質環境越來越惡劣,巖土問題越來越突出。新建工程四周一般早就高樓林立,工程建筑的基礎和地基的共同作用以及與周遭生態系統的互相制約,互相作用越來越強烈。有些勘查部門因為認識不足,如在對巖土構造分析、施工論證方面的不足,其結果就是會對當地環境造成毀滅性災難。如建筑場地周圍臨近高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,地質工程在勘查時,除了必須根據高層建筑地質工程勘查規定的一般標準和要求施工外,還必須對工程施工以及實施時對生態環境產生的影響進行重點論證,可實際勘查報告中往往會忽略這方面的工作內容,導致無法滿足地質工程施工以及相關設計的要求。基坑開挖時使用的諸多技術手段很難獲得預期效果,反而造成較大的經濟損失。
根據對前期勘查報告的分析,其不合格具體表現在以下四點內容:首先,對于設計布局的勘查工作量執行能力較差,對設置的柱位鉆孔沒有嚴格按照“一柱一孔”的要求進行鉆探,而是出于自我意愿選擇進行鉆探,之后,推測臨近鉆孔巖土層的狀況,導致勘查結論不精確,專業程度不高。第二,對場景地面的地質調研工作做得不夠細致,不夠認真,查找、收集到的資料并不充分,對勘查區域內的地質評價過于簡單化、片面化,沒有如實反應出區域地質狀況。第三,對區域內的巖土層分層定位不精準,場地出露地層為二疊系中統獅子山組(T9sh)白巖、灰質石巖、灰質泥巖,各巖層之間的物理力學性質差別較大,但在實際勘查報告中并沒有完全定位出來,導致設計不能參照各巖層巖體的力學參數進行設計,見下圖。第四,勘查報告的編寫沒有嚴格按照《巖土工程勘查報告編寫標準》(CECS90:98)等規范要求進行編寫,章節短小缺失,無法如實、具體、系統、完整的提供科學有效的勘查成果。

圖1 區域地質構造
關于勘察方法的不合理,常見技術難題見下表所列。如一些勘查單位以所謂的靜壓載荷試驗裂探坑兩邊土層為標準來確定承載力,這種做法是錯誤的,更是不合理的。試想,裂痕較淺和較深的兩邊土層所需壓力值并不一樣,那應該取哪一邊的壓力定值來作為地基承載力呢,這是個問題。另外,壓裂兩邊的土層又如何取代或者說明該壓力值即垂直方向土層地基載力層的承載力。

表1 常見技術難題
對于原狀巖土樣本的地質介質獲取難度比較大的勘查作業,可以采取波速檢測、應力變速等新技術,有關專業人員對以上檢測技術中所獲得的數據信息以及資料可以作為參考和解析,并采取圖表方式對所測數據完成統計,進而分析出期間存在的關聯性,探索有關發展規律,結合以往地質勘查工作中總結的經驗教訓進行識別和分析,進而可以推動地質工程勘查數據的參數精確度和穩定性的同步提高,同時也可以求得地質工程中地基損壞程度、樁基的承載力、邊坡構造的穩定性和變形能力、擋土構造的破壞性以及具體的形變特征、地下水滲透程度、風化巖的變形指數與承載力等參數。可見,新技術的大規模應用,可以為地質工程后期勘查和施工作業提供較好的研究成果,有利于提高工程施工的安全性和有效性。
地質工程的建設對生態環境會產生一定影響,尤其是地質工程在施工以及后期運行時對自然環境可能會產生的一系列連鎖反應,如不良巖土問題等,因此必須在充分論證以及合理預測的前提下,提前做出相應的治理措施,具體流程見下圖。

圖2 工程與環境保護共同運作機制
首先,必須緊密結合本區域地質礦產勘查工作的實際需要,明確所需技術人才的專業類型,進行專門培養,使其可以熟練掌握先進技術和勘查手段,大力儲備勘查技術人才,努力適應勘查工作的全面展開,助力勘查工作的高效進行。其次,積極拓寬工程資金的來源渠道。各項工作的展開,包括技術研發與勘查工作等,離不開龐大資金的支持。所以,為解決目前地質礦產勘查工作面臨的各項難題,“開源”是關鍵,積極拓寬資金來源渠道。全方位探索將地質礦產勘查與市場掛鉤的路徑,吸納社會各類資本,為勘查工作的全面開展,提供有力支持。最后,加強技術研發力度。技術作為地質礦產勘查工作的關鍵保證,可以有效提升地質礦產勘查工作水平,因此需要逐漸加大技術研發與創新的力度。結合勘查工作面臨的技術性難題,著手進行專門研究,提高技術水準。一方面,加緊新興技術研發腳步,加強信息化建設力度;另一方面,可以積極樹立典型礦區和典型礦城結構的實例,總結工作經驗和教訓,創新工作路徑。
本文對地質勘查技術當中存在的問題及解決措施進行分析,依托地質勘查技術當中存在的問題,根實現本文設計。希望本文的研究能夠為解決地質勘查技術當中存在的問題提供理論依據。