工程勘察中的基礎地質技術應用

魏東昊

河北省水文工程地質勘查院 河北 石家莊 050000

我國國土面積遼闊，地形結構非常復雜多樣，在進行工程建設的時候就需要對地理情況以及地質情況進行全面的分析研究，以確保建設工程的良好開展，所以工程勘察階段尤為重要[1]。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，我國在工程勘察方面的技術水平也與日俱增，基礎地質技術就是重要的技術成果[2]。基礎地質技術在工程勘察過程中的有效運用可以大大提高工程勘察的質量和效率，尤其是巖土工程方面，不同地區(qū)的地質結構差異巨大，在地球長期的演變過程中，底下巖層的走向以及分布形式多種多樣，土壤的層次結構也非常復雜，地質資料的收集處理工作也就非常困難。科學的運用基礎地質技術來幫助工程勘察工作的順利進行，能夠準確的測算工程的可實施性，降低工程的投資成本和投資風險，基礎地質技術推動了工程勘察工作的進步。

1 工程勘察的主要內容概述

1.1 地質測繪

巖土工程勘察之前要先對地質進行測繪工作，地質測繪工作是保證巖土工程后續(xù)勘察能夠順利進行的基礎[3]。地質測繪工作的主要內容就是根據所要建設工程的具體需要，對要進行建設的區(qū)域土地的地形地勢進行全面的分析和深入了解，觀測和描繪工程建設區(qū)域地質的基本特性，最后根據測繪的數據資料對后續(xù)的工程建設進行具體選址以及制定可行性施工方案。

1.2 資料收集及取樣

在進行地質測繪之后，還需要對選擇進行工程建設的所有區(qū)域土地取樣分析，主要是根據工程的具體施工方案，針對會對工程建設產生影響的地質因素進行取樣分析和相關資料的收集處理，比如地質的具體構成、地下土壤的特性、地下水流的構成、地下巖層的構成走向等信息進行綜合處理。這一部分的工作也是工程勘察工作中重要的一部分，在進行取樣和資料收集的時候，則需要利用基礎地質技術進行輔助，比如鉆探技術、槽探技術、深入挖掘等[4]。這部分工作可以對工程建設區(qū)域的地下情況作出初步的分析判斷，給后續(xù)的工程建設提供有力的數據支撐，降低后續(xù)工程建設的風險以及判斷工程的可行性，比如我國的城市地鐵建造、地下隧道、高樓地基等需要深入地下的工程項目，對建設區(qū)域地質進行取樣和資料收集就是不可缺失的環(huán)節(jié)。

1.3 現(xiàn)場檢測

除了前期的測繪和資料收集，在工程建設的過程中還需要對施工現(xiàn)場進行檢查和監(jiān)測，確保工程建設的平穩(wěn)進行[5]。對施工現(xiàn)場進行檢測的時候，需要以前期地質測繪結果和取樣分析結果為依據，將二者的數據資料結合起來進行更深入的分析研究，并結合正在進行的施工現(xiàn)場的土地情況進行檢測，包括施工過程中顯露的巖石的具體構造、挖掘的土壤特性、地下水流的具體分布情況等。這種現(xiàn)場檢測與前期取樣和資料收集部分的工作大致相同，還包含了對工程建設過程中的技術信息分析，根據這些信息資料合理的調整建設施工方案，選擇更適宜現(xiàn)場實際施工情況的技術進行施工，確保工程的順利進行。

2 典型的基礎地質技術

2.1 地探技術

如圖1，基礎地質技術中的地探技術可以說是現(xiàn)代科學技術進步的鮮明成果，地探技術在實施過程中需要多種科學設備輔助，并且需要非常先進的技術水平做支撐，對操作人員的要求也就非常嚴格[6]。地探技術主要是對深層的土地進行物理探測以及化學探測，物理探測和化學探測所需要的儀器設備也不相同，所探測的土地區(qū)域也不一樣。所以在實施地探技術前，操作人員要對施工區(qū)域的相關信息數據全面充分的了解，然和根據實際情況利用勘測設備對地質進行勘測。主要是對地下巖土的波速、動態(tài)情況、彈性、電阻率等物理方面的因素進行探測分析，以及對地下輻射參數、土壤的各項金屬含量等化學方面的因素進行探測分析。根據勘測設備對這些因素的反應來對地下的地質進一步的科學分析，為工程建設提供更精準更科學的參考信息[7]。地探技術為工程勘察和工程建設提供了有力的技術支持，大大提高了工程勘察的準確性，在工程勘察工作中也逐漸被大范圍的應用，推動了工程勘察工作的發(fā)展進步。地探技術監(jiān)測原理如圖1所示。

圖1 地探技術監(jiān)測原理圖

2.2 鉆探技術

工程勘察過程中鉆探技術的運用主要是幫助建設人員更細致的了解地下深層面的地質情況，提高工程勘察工作的質量，為后續(xù)工程建設提供科學保障。在工程建設區(qū)域使用鉆探技術非常重要，其核心工作原理就是深入地下，對深層次的土層、巖層分布情況進行勘察，在需要勘察的區(qū)域布置鉆孔，目標性較強[8]。其中鉆孔的布置方式也多種多樣，分為多井筒布孔、叢狀布孔、多孔底布孔這三種，在進行工程勘察前可以結合施工區(qū)域的基礎地質信息以及需要勘察的巖層、土層目標來選擇布孔方式，結合實際推導出鉆探效果之后再進行鉆探確定。在工程勘察工作中比較常用的鉆探技術包括振動鉆探和回旋鉆探，前者是工程鉆探中使用最頻繁的方法，主要是利用振動儀器來帶動地層土壤振動，對地層土壤的結構進行破壞以實現(xiàn)深入地層的目的。后者主要是利用回旋機器將空氣壓縮轉換成機械動能來對地層進行鉆入，可以對巖層進行破碎處理。

2.3 槽探技術

槽探技術就是用在地表挖掘溝槽的方式來輔助勘察，在復雜的地質情況導致鉆探技術和地探技術都無法進行時應用，也是工程勘察中一項非常重要的基礎地質技術[9]。與鉆探和地探技術不同，槽探技術可以讓工作人員進入到地層內部，使工作人員能夠直接的觀察土壤和巖層，將地質情況直接的反應出來，并且方便工作人員取樣分析。槽探技術可以在復雜的地質環(huán)境下為工程建設提供更精準的地質信息資料，給工程建設提供信息支撐。槽探方法現(xiàn)階段還主要是靠人工對地層進行挖掘，只有在遇到較硬的巖層時才采用爆破設備，使用到的機械設備較少，對技術層面的要求也相對較低，在工程勘察中以工作內容簡單、投入成本低的優(yōu)勢而被廣泛運用。

3 工程勘察中基礎地質技術的應用

3.1 做好地質資料的收集和巖土特性分析工作

在進行工程建設時對地質信息資料的收集處理以及地下巖層土層性質的分析研究是非常重要的工作環(huán)節(jié)，也是工程勘察工作的主要內容，基礎地質技術在此階段的應用可以大大提高工程勘察的工作質量和工作效率，保證整個工程建設的平穩(wěn)進行。要想更好的發(fā)揮基礎地質技術在工程勘察工作中的效果，就需要在工程勘察的前期做好相關地質資料的搜集，為勘察人員提供明確的勘察目標和勘察對象，做到精準勘察，避免做無用功，減少不必要的工程投入，有效的提高工程勘察的整體工作效率。目前我國的部分工程建設過程中都沒有進行充分的工程勘察工作，因為我國地勢遼闊，地形地勢復雜多樣，工程建設的區(qū)域范圍也越來越大，所遇到的復雜地勢也就越來越多，在勘察工作前期工作人員沒有對地質資料進行搜集整理，導致對建設區(qū)域的地質不夠了解，也就拉低了工程勘察工作的整體質量，對后續(xù)工程建設產生巨大影響。所以根據工程建設地區(qū)的實際情況，對地質信息進行全面的收集尤為重要，這也有利于工作人員根據信息資料選擇更合適的基礎地質技術進行勘測，提高工程勘測的準確性和勘察效果。

除了地質資料的收集處理，在工程勘察工作開始時對巖層土層進行取樣研究、分析地層巖土的特性也是勘察工作的重要部分。對巖土物質進行取樣分析也是為了讓工程勘察工作的準確性更高，利用相應的基礎地質技術對地下巖土進行采取，對不同的巖層土層情況采用不同的設備儀器，比如對沙土層和硬度較低的地層可以用薄壁取土器，對于質地偏硬的土層和堅硬的巖層則可以用二重管取土器進行取樣。可以說基礎地質技術的應用大大提高了取樣的方便程度以及巖土分析結果的有效程度，相比過去傳統(tǒng)的取樣方法來說，基礎地質技術能夠將更加全面詳盡的巖層土層的狀態(tài)信息提供給勘測人員，讓工作人員對巖土特性進行分析研究的時候能夠參考更多的地質信息以及有更強大的技術支撐。

3.2 加強基礎地質技術應用過程中的嚴謹性

基礎地質技術對工程勘察工作固然有很多幫助，而要想進一步的提高基礎地質技術的應用效果，就需要注意工程勘察過程中基礎地質技術應用的各大事項。除了在進行勘察工程之前要做好對地質信息資料的收集整理，還要注意資料收集過程中的嚴謹性，不能為了增加信息量而盲目的去搜集資料，要根據工程建設的具體施工方案以及需要勘察的重點對象、地質相對復雜的區(qū)域進行信息的搜集整理，避免過多的無用信息和虛假信息的出現(xiàn)而影響工程勘測的整體進度，只有抓住工作重點才有利于后續(xù)地質技術的選擇和應用。其次就是在地質測繪和巖土的取樣研究過程中，要嚴格的篩選操作人員和研究人員，加強工作隊伍的整體技術水平，確保基礎地質技術在應用過程中的科學性、有效性，規(guī)范對勘察工作人員的管理，使勘察工作嚴謹有序。

3.3 加強對基礎地質技術人才的培養(yǎng)

現(xiàn)階段的工程建設工作中越來越多的勘察技術被研發(fā)出來并得到應用，但基礎地質技術依舊是工程勘察工作的主力，其在工程勘察工作中起到的作用是不可替代的。而基礎地質技術也一直處于不斷的改進發(fā)展過程中，要想提高基礎地質技術在工程勘察中的應用效果，加強對基礎地質技術人才的培養(yǎng)刻不容緩。根據調查分析，許多建設單位都側重于培訓勘察人員最新的勘察技術，對基礎地質技術的培訓和復習則越來越不重視，導致行業(yè)中的基礎地質技術人才逐漸減少。雖然新研發(fā)出的一些工程勘察技術也可以幫助工作人員進行勘察工作，但是這些技術目前終究沒有基礎地質技術對工程勘察工作起到的作用大，而建設單位對基礎地質技術的忽視無疑會阻礙基礎地質技術的發(fā)展，也會導致巖土工程勘察工作得不到主要的技術支持，使勘察工作的質量大幅度下滑。所以，需要加大對勘察人員的基礎地質技術知識的培訓，培養(yǎng)更多的地質技術人才，確保地質勘察工作的平穩(wěn)順利進行。

3.4 加大基礎地質技術的進一步研發(fā)

我國科技水平和經濟的不斷發(fā)展使得社會大眾對生活的需求也越來越高，除了地上的交通設施之外開始進行地下交通設施的建造，全國各地區(qū)都進入了城市化發(fā)展。建筑物越來越豐富、建筑工程的種類也越來越多，對土地的使用面積也不斷擴大，這就讓工程建設工作涉及到的地質情況也越來越復雜，對工程勘測工作的質量要求和技術要求也不斷提高。所以需要加強對基礎地質技術的進一步研發(fā)，時地質技術跟上時代的腳步，對復雜的地質情況分析處理的更加透徹。不斷的提高基礎地質技術在工程勘察工作中的應用范圍，使地質技術能夠在更多復雜的地質環(huán)境下應用。還要進一步提高基礎地質技術勘察的精確程度，讓基礎地質技術的使用能夠從容面對越來越復雜的地質情況和越來越高的勘察要求，提高工程勘察的整體質量和工作效率。比如，可以將槽探技術和鉆探技術結合起來工作，讓二者能夠相互協(xié)調相互推動，工作人員可以在挖掘溝槽的基礎上再使用鉆探設備對更深的巖層和土層進行探測，這樣也能夠降低工作成本的投入，節(jié)約工程資源，讓勘察工作更深入更精準。充分發(fā)揮出兩種地質技術的優(yōu)點，讓工程勘察工作質量得到新的提升。除了建設工程中利用基礎地質技術進行地質勘探，在礦產資源的開發(fā)領域以及開采地下水的時候都會用到基礎地質技術。所以基礎地質技術的發(fā)展情況對人們生產生活各個層面的質量都有很大的影響，基礎地質技術和各個方面的發(fā)展都息息相關，基礎地質技術的發(fā)展程度也側面的反應了經濟和科學技術的發(fā)展情況，加深對基礎地質技術的研發(fā)也能推動整體經濟的發(fā)展。

4 結束語

總而言之，伴隨著科學技術的飛速發(fā)展，工程建設方面的技術也在不斷創(chuàng)新發(fā)展，基礎地質技術的發(fā)展和應用也使工程勘察工作的質量不斷的提升。目前我們需要做的就是將工程勘察工作做到盡善盡美，進一步提高工程勘察的整體水平，加強基礎地質技術的研發(fā)和應用，科學熟練的利用地質技術來提高工程勘察的工作效率。與此同時，加強對地質技術以及技術設備使用的規(guī)范程度，提高勘察人員的技術水平和綜合素質，推動我國工程勘察技術的進步，促進我國工程建設的整體發(fā)展。