綜合勘察技術在巖土勘察中運用分析

譚萬里，張子豪，卞 猛

（遼寧省有色地質一〇七隊有限責任公司，遼寧 大連 116033）

0 引言

綜合勘察技術是巖土勘察的重要手段，有著多樣化的技術形式，能夠確定地質條件的真實狀況，保障巖土勘察過程能夠有序進行。綜合勘察技術涉及的技術種類較多，需要合理對勘察方法進行選擇，避免巖土勘察的精度受到影響，并且保證巖土勘察的效率，將巖土勘察與實際情況結合起來，消除巖土勘察中的不利因素，全面分析巖土狀況。

1 綜合勘察技術在巖土勘察中的必要性

1.1 多樣化技術手段

巖土勘察具有多種技術形式可供選擇，使巖土勘察呈現多樣化的形式，使巖土勘察方法便于進行使用，提高了巖土勘察作業的靈活性。巖土勘察注重設備儀器的使用，一般采用便于攜帶的設備儀器，有助于提高巖土勘察的效率，同時應對復雜的勘察環境，使勘察技術得到充分應用。不同巖土勘察技術具有一定的差別，需要明確不同技術的應用方法，確保勘察操作符合流程要求，合理對設備進行使用，使巖土勘察技術更加具有合理性。在多樣化勘察技術的作用下，使勘察方法上具有可選擇性，通過適宜的勘察方法可提高勘察結果的精度，使勘察方法更加適合實際環境，降低外界因素對勘察結果的干擾，使巖土勘察工作能夠及時就位，選擇準確性高、流程簡單的巖土勘察方式，發揮出綜合勘察技術的作用[1]。

1.2 生態化勘察方式

巖土勘察過程中，需要考慮到對環境的影響，采用生態化勘察方式，使生態環境與勘察手段相兼容，降低自然環境對勘察過程中的干擾。在自然環境的影響下，巖土勘察技術將會受到一定程度的限制，需要明確勘察技術的指標要求，減少地表障礙物對勘察結果的影響，使綜合勘察技術得到有效應用。通過合理選擇巖土勘察技術，有助于避免周邊環境遭到破壞，促進巖土勘察過程中的生態建設，確保勘察作業能夠順利完成。需要注意的是，巖土勘察對周邊環境具有一定的影響，需要選擇不宜對周邊環境造成破壞的檢測方法，并且組做好測量精度的控制，提高巖土勘察的生態建設水平，通過巖土勘察獲得環境數據信息，同時實現巖土破壞程度的有效控制。

1.3 全面化地質狀況

巖土勘察關鍵點在于對地質狀況的檢測，需要保證巖土勘察技術的合理性，保證巖土勘察目標的實現。在綜合勘察技術下，巖土勘察應注重地質信息的全面化，使勘察資料得到有效收集。地質勘查狀況應包含以下信息：①地質特征。對地貌組合、巖層走向、水流分布等情況展開分析，掌握地質特征的具體情況，確定巖層的性質及規律，得到不同巖層之間的關聯性。②巖層特性。主要確定巖土的礦物組成，分析礦物成分的分布范圍，進而確定地質的組成結構，為地質分析提供輔助參考。③構造形態。巖土地質構造形態具有一定的復雜性，形態方面包括節理發育、地層裙皺、地質斷層等，需要明確地質形態之間的差異性，對地質信息進行全面分析。④巖穴分布。對巖洞、暗河等地質情況進行分析，得到地質結構的組成要點，明確洞內的堆積物情況，便于掌握暗河的分布趨勢，提前對地質情況進行判斷。⑤水文地質。對地下水位、徑流方向、連通情況等進行分析，得到地下水情況的變化規律，并且結合巖土信息展開分析，對地下侵蝕情況進行判斷。

2 綜合勘察技術在巖土勘察中的運用

2.1 鉆探勘察

鉆探勘察是常用的地質勘查手段，用于對巖土的實際情況進行查明，勘察結果具有較高的準確性，實現對地質特征情況的有效檢測。采用鉆探勘察方式時，需要確保鉆孔布置的合理性，一般以控制性鉆孔為主，并且不低于總鉆孔數量的1/2，實現對鉆孔類型的有效控制。鉆探過程中，還要對鉆孔進行護壁處理，掌握鉆孔的布置形式，防止鉆孔在勘察過程中塌陷，影響對地質情況的判斷。對于每一個鉆孔而言，鉆孔布置應具有充分依據，避免造成鉆孔的浪費，否則將會影響到地質勘查結果。鉆探勘察是確定地質情況的重要形式，用于得到巖性情況、土體分布等，對空間變化規律進行分析。然而，鉆探勘察會對巖土造成一定的破壞，并且成本較高，因而鉆探勘察并不是首選方法[2]。

2.2 遙感勘察技術

遙感勘察技術利用遙感器從空中得到地面物體的波譜，通過波譜響應情況展開分析，能夠對不同地物類型進行識別，進而快速展開地質調查。通過對響應波譜進行解析，可得到巖土信息的遙感圖像，采用圖像化的分析手段，通過計算機對圖像進行快速識別。不同巖土類型圖像具有一定的差異，一般采用色調形態對地表事物進行判斷，如炎熱叢林具有麻點狀分布形態，色調上呈現為深色調，屬于叢林特征的典型形態，能夠為地質勘查過程提供參考。在勘察山體巖石分布時，若地表存在較少的植物，地表將會呈現白灰色，樹枝一般為影紋狀，地表特征將變得更加顯著。對于受到腐蝕的山體巖石，通常呈現為深灰色斑狀圖像，圖像紋路越多，則說明巖體受到的腐蝕效果越嚴重。

2.3 淺層地震反射波技術

淺層地震反射波技術以地震波作為波源，通過地震波的傳遞來探測地質情況，在淺層地質分析中具有較高的精確度，實現地質狀況的精準檢測。地震波可在巖土地質中進行傳導，巖土勘察原理與山谷回聲原理類似，需要對反射波情況進行檢測，借助專業的設備儀器進行分析，同時確定地震波的激發形態，保證地震波能夠有效穿透巖層，并且形成清晰的反射波形，提高巖土信息勘察的精準性，避免對巖土勘察結果造成影響。地震波設置參數包括頻率、振幅等，應確保參數設置的匹配性，使地震波能夠滿足波源要求，保證地震波的激發效果。而且，將地震波作為波源，不會對地質環境造成損傷，并且不會對現場環境造成污染，符合地質勘查的環保指標要求，保障勘察作業能夠順利進行[3]。

2.4 高密度電阻率技術

高密度電阻率技術以陣列勘探作為核心，主要利用巖體介質的導電性能，可對待測區域的巖土分布、地質條件進行檢測，通過電阻率來分析巖體狀況，便于對巖體特性進行把控。在應用該技術時，需要生成穩定的電流場，用于對待測區域的電流規律進行探索，通過電流特征來確定地質情況，保障高密度電阻率技術得到合理應用，如圖1 所示，待測區域電流場采用轉換器進行信號轉換，將電流場信號傳遞給高密度主機，將數據轉換成計算機可識別的方式，由計算機對地質情況進行分析，對巖土信息進行預處理，同時對地質信息進行二維反演，最終生成地質信息的成圖。通過成圖可對巖土剖面情況進行分析，并且結合實際環境進行模擬，實現巖土勘察作業的精準分析。

圖1 高密度電阻率巖土勘察原理

2.5 橫波反射技術

橫波反射技術以地震波作為波源，用于對地質結構特征進行判斷，屬于地質結構分析的重要技術，使勘察結果更加具有可靠性。巖土勘察過程中，需要將橫波信號向地表進行發射，采用橫波檢測儀接收反射波，獲取波形的反射信息，提高對反射波的分析效果。通過橫波反射情況的檢測，可以確定橫波的分布情況，通過計算機分析生成巖層圖像，對地質內部結構進行勘察，實現地質條件的合理勘測。通常情況下，橫波作為地震波的一種，具有較強的穿透性，有助于提高地質勘查的垂直分辨率，形成完善的地質勘查條件。以橫波作為波源可減少反向散射效果，減少信號在傳遞過程中的衰減，使得到的反射信號更加的精準，保障巖土勘察能夠高效進行[4]。

2.6 探地雷達技術

探地雷達是一種無損探測手段，不會對巖土環境造成損傷，采用高頻電磁波實現巖土勘察，確定地下空間的物質結構。探地雷達電磁波為脈沖形式，使探測波能夠連續激發，提高電磁波接收的穩定性，對巖土信息進行全面檢驗。探地雷達在操作上較為靈活，可邊移動邊進行檢驗，提高對待測區域的覆蓋面積，有助于復雜地質情況的勘察。探地雷達可大幅度提高地質勘查速度，便于進行現場作業，勘察工作可一次性完成，滿足地質勘查檢測要求。探地雷達工作頻率在1MHz～1GHz之間，通過頻率設定可調整探地雷達的穿透能力，實現地質結構變化的全面檢驗，并且生成地質環境的三維勘探模型，保障地質情況得到精準分析，實現探地雷達的合理應用。

2.7 多瞬態面波技術

多瞬態面波為一種地震波，屬于低頻率、高強度的波源，減少波形在穿透巖層時的損耗，實現多瞬態面波技術的有效應用。多瞬態面波具有瞬間沖擊力，以此來提高對地質結構穿透性，而且波源需要垂直進行發射，降低多瞬態面波的散射程度，保障波形能夠進行集中反射。多瞬態面波采用傳感設備進行采集，掌握聲波反射的數據變化，有助于對巖土數據的采集效率。收集到的反射數據需要進行頻散分析，用于確定地質結構及巖土性質，同時提高巖土勘察方法的適用性，滿足巖土勘察環境的需求。需要注意的是，多瞬態面波技術對波源具有較高要求，波源選擇由波源頻率決定，如錘子波源頻率為10～20Hz，沙袋波源頻率為3～10Hz，需要注重波源的合理選擇[5]。

2.8 大地電磁場巖性檢測技術

大地電磁場巖性檢測技術以電磁波作為檢測波源，通過太陽風引導來形成電磁波，使得電磁波易于進行獲取，而且便于對電磁波進行接受和調控，使電磁波能夠穿透巖層并形成反射波，進而對大地電場巖性進行分析。圖2 為大地電磁場巖性檢測技術，依靠地下反射電磁波實現檢測，可通過CYT-V1 型號設備對反射波進行接收，在巖性檢測上具有較高的可靠性。由于電磁波具有較強的穿透性，在勘察深度上可達到10km，并且不會產生較大的檢測無法，對巖性狀況進行精準判斷。在檢測儀器的作用下，檢測結果以CYT 曲線方式體現，將巖性檢測數據進行匯總，對地層各部分深度進行判斷，確保巖土情況的技術指標，實現巖性檢測的綜合應用。

圖2 大地電磁場巖性檢測技術

2.9 數字化勘察技術

數字化勘察技術在巖土勘察中具有重要地位，通過對地質數據進行分析，確保巖層的分布狀況，對地質條件進行深入解析。解析方法采用數字化建模的形式，將地質結構轉化成三維立體圖形，以圖形的方式對地質面貌進行描述，使地質狀況的判斷更加生動形象。采用數字化勘察技術時，需要注重勘測面的構建，圍繞勘察數據展開分析，構建立體化的地質結構模型。同時，通過地質數據確定巖土的屬性情況，分析地質的幾何形狀，將地質資料整合到結構模型中，對地質結構的細節模型進行補充。

3 結語

綜上所述，綜合勘察技術需要進行靈活運用，避免使用單一化的勘察方式，通過多樣化的勘察手段滿足地質勘查需求，實現對地質狀況的精準分析。巖土勘察技術具有一定的難度，需要掌握多種技術應用方法，探測巖土的性質與結構，保障巖土特征能夠得到有效解析。在綜合勘察技術作用下，巖土勘察具有更多的技術選擇性，需要采用完善化的技術運用形式，遵守勘察技術規范的要求，保障巖土勘察作業能夠順利進行。