運用新型技術進行地質勘察的研究

孫東輝

（天津華勘集團有限公司 天津 300181）

先進的科學技術讓工作人員在進行巖土勘察時擁有了更多的選擇，針對不同的地理位置和地質條件采取相應的勘查方法和手段。但專業(yè)人員不能盲目的使用新型技術，在勘察工作開始之前，工作人員要詳細分析各種新型技術的優(yōu)缺點，選擇最為合適的新型技術提高地質勘查的工作效率。工作人員在工作過程中，還要根據(jù)以往經(jīng)驗不斷對技術進行改革創(chuàng)新，不斷為工程提供更加準確的數(shù)據(jù)，提高自身能力，獲取更多經(jīng)濟效益。

1 地質勘查的意義

巖土工程勘察是運用各種技術和手段，分析建筑現(xiàn)場周圍的地質環(huán)境以及巖土特點，從而為后續(xù)工程的展開提供數(shù)據(jù)支持。巖土工程地質勘察是指通過地質調查、測繪、勘探、取樣、檢測等等步驟，對工程現(xiàn)場的地層條件、地貌、地下水位進行分析，整合成文件之后提供給巖土工程，作為后續(xù)工程展開的參考和依據(jù)。做好地質勘查這一工作，對巖土工程的建設和發(fā)展有著重要意義。

2 地質勘查現(xiàn)狀

在地質勘查這一行業(yè)中，勘查技術能夠直接關系到勘察質量。但由于巖土工程工期較短，有時還會出現(xiàn)地形條件的限制，造成勘察難度過大，結果不準確的現(xiàn)狀[1]。地質勘查過程中常見的問題主要有以下幾種：①在工程開展之前，工作人員沒有了解當?shù)氐牡孛铂F(xiàn)狀，忽視了環(huán)境對工程的作用。若在考察之前沒有了解當?shù)氐貐^(qū)地貌變化，所得出的地基土層變化規(guī)律往往會有誤差，從而影響施工工期，增加工程成本。此外在勘查過程中還容易出現(xiàn)，忽視環(huán)境和工程的共同作用，在工程設計中忽略了周圍環(huán)境可能會帶來的影響。②部分勘察隊伍在勘查過程中為了降低勘查成本或縮減勘查時間，偶爾會少做某些勘查項目，這種行為不僅會影響勘察結果，還會造成巖土工程中的某些施工過程與實際情況不符。例如，工作人員在進行鉆探取樣時，為了省事減少提鉆次數(shù)，從而造成界面劃分、構造判斷、結構面判斷等結果不準確，或者無法發(fā)現(xiàn)地下存在的空洞、不明物體位置，對后續(xù)工程將會造成難以估量的損失。③在編制勘察結果時，由于勘查過程中存在漏洞，勘察報告編制人員業(yè)務水平不統(tǒng)一，容易導致勘察資料質量出現(xiàn)問題，無法對巖土工程提供相應的參考。

3 新型技術在地質勘查中的應用

3.1 數(shù)字化勘察技術

3.1.1 數(shù)字化勘查技術

數(shù)字化在當前社會中得到了快速發(fā)展，而且在各個方面都得到了廣泛應用，巖土工程勘察也不例外。使用數(shù)字化的巖土工程勘察技術能夠有效提高勘察結果的準確性和勘查效率。通過對數(shù)字化勘察技術的分析和研究，了解到數(shù)字化勘察技術主要分為數(shù)字化建模方式和地形建模方式兩種。

數(shù)字化建模方式能夠準確分析巖土工程現(xiàn)場周圍的地形和特點，精確反應地形表面。例如，通過分析地層結構能夠形成整個區(qū)域的表面圖，可以讓工作人員對巖石工程范圍內的所有地形有全方位了解。數(shù)據(jù)信息在數(shù)字化建模方式中的應用最為廣泛，工作人員通過整理、測量地面的某項數(shù)據(jù)進行分析和建模。

OEM數(shù)據(jù)信息作為地形建模方式中的基礎信息，是指利用遙感技術得出的地形圖像進行分析和建模。

另外，地質三維數(shù)字化也在巖土工程勘察過程中大放異彩。地質三維數(shù)字化技術主要是利用電腦分析地下數(shù)據(jù)，然后做出三維數(shù)字化處理。在使用三維數(shù)字化技術過程中，能夠準確并全面的了解地下空間分布情況。工作人員要對三維技術檢測所得出的離散點進行提取和分析，如此才能得到最為準確的結果[2]。

3.1.2 數(shù)字化勘查數(shù)據(jù)系統(tǒng)

（1）設計巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫概念模型。巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫是巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的基礎和支持，數(shù)據(jù)庫內包括了與巖土工程勘察有關的所有問題。為了獲得準確有效的信息概念數(shù)據(jù)模型，工作人員要利用實際測繪數(shù)據(jù)建立模型，因此必須建立相應的數(shù)據(jù)庫。

（2）建立和完善數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫內資料多種多樣，但大致可分為用戶原始數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、最終數(shù)據(jù)三種。首先，測點數(shù)據(jù)構成了用戶原始數(shù)據(jù)庫，而幾何屬性數(shù)據(jù)和測點信息屬性數(shù)據(jù)又構成了測點數(shù)據(jù)。其次，系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)包含了地面三維模型、剖面模型等等，利用這些模型所制成的圖像可以用于工作人員查詢信息。最后，最終數(shù)據(jù)涉及的范圍和種類非常繁多，不僅有圖像資料還有文檔。

3.2 橫波反射法在地質勘查中的應用

橫波反射法主要應用于復雜的巖土介質中，例如粒徑大于100mm，重量高于50g的碎石。巖石直徑、成分、硬度、結構不同，造成的高頻電磁波的橫波反射通路不同，低碳雷達所得到的對應波抗阻也會發(fā)生變化。工作人員可以根據(jù)這種勘查反射結果的不同，分析地下巖土層結構和形態(tài)，從而判斷當前的巖土層是否符合建筑工程施工需求，若兩者有出入可以根據(jù)探測結果進行改造。

巖土工程地質勘察人員使用橫波反射法，分析巖土層地下介質內部的地震橫波，并使用地表檢測儀器分析地震橫波結構。地表檢測儀顯示的結果要與橫波反射結果進行對比，由此能夠準確反映巖土工程周圍的地質條件、水文信息等。

3.3 多道瞬態(tài)面法在地質勘查中的應用

多道瞬態(tài)面波法主要是使用面波技術進行地質勘查。面波技術作為地震波的一種，有著蘊含能量大、傳播速度慢的特點，它同樣也是地震過程中最晚被檢測到的地震波。這種地震波由于傳播速度慢，因此傳播范圍和持續(xù)時間較長，它本質上屬于地震中的次聲波。介質不同面波的傳播速度也會有差異，傳播速度越慢的面波，被工作人員勘查到的頻率越高[3]。

巖土工程技術人員在使用多道瞬態(tài)面波法勘查時，針對面波在不同介質中的傳播方式、速度不同等特點，進行分析和收集。地質勘查過程中所使用的低碳雷達能夠準確收集地下面波，有利于工作人員進行采集、分析工作。

3.4 GIS勘察系統(tǒng)在地質勘查中的應用

GIS勘查系統(tǒng)是一種綜合系統(tǒng)，它其中包括了TPS勘察軟件、低碳雷達技術、CT技術等等，將空間分析、空間造影、數(shù)據(jù)存儲有效融合在一起，幫助工作人員對采集數(shù)據(jù)進行分析和處理。GIS勘查系統(tǒng)可以提高勘查數(shù)據(jù)的有效性。GIS勘查系統(tǒng)在地質勘查中的廣泛使用，不僅提高了勘查技術的智能化水平，還增加了工作效率，讓工作人員能夠實時了解地下數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)變化，并將其從數(shù)字或文本變?yōu)槿S圖形，能夠讓工作人員直觀了解到地下巖土層情況。

4 地質勘查技術的發(fā)展趨勢

數(shù)字化是將來新型技術在地質勘查中的主要發(fā)展趨勢，通過分析橫波反射技術，多道瞬態(tài)面波技術，GIS勘查系統(tǒng)技術能夠大致了解數(shù)字化技術在地質勘查中的應用，已經(jīng)大大提高了地質勘查的智能水平和效率。

（1）建立完整的GIS地質信息數(shù)據(jù)庫，工作人員可以使用數(shù)據(jù)庫內的信息分析巖土工程現(xiàn)場地質結構，有效縮短了工作時間。

（2）通過在地探雷達上增加智能傳感設備，可以提高工作人員數(shù)據(jù)分析的全面性和智能性。

（3）建立完整的勘察數(shù)據(jù)整理分析機制，利用大數(shù)據(jù)分析地質勘查資料，并建立準確的模型以供工作人員使用。

5 結語

綜上所述，新型技術在地質勘查中的應用，有效提高了勘察結果的準確性，增加了勘查效率。隨著各種新型技術的不斷出現(xiàn)，工作人員也要提高自身水平和實踐能力，加強對新型技術的掌握能力，不被時代所淘汰。