新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析

张志远

（山西省地质勘查局二一四地质队，山西运城044000）

随着科学技术的飞速发展，人们应该适当地加强地质研究当中各项技术的实际应用，因为现如今能源危机随着经济的发展不断加剧，在能源供需方面存在着极大的矛盾。基于不同的时代下，地质学方面的研究也相继获得了不同程度的突破。但是由于当前经济的发展过度依赖能源，并且在能源方面的需求呈现逐年增加的现象，因此，需要选择合理且有效的方法在合理的范围内将先进的技术应用其中，从而更加全面的分析地质环境，满足技术方面的需求。

1 水工环地质勘察的概述

1.1 水工环地质勘察的要求

为了能够更好地开展水工环地质勘察技术的应用，本文就水工环地质勘察的基本要求展开分析，首先需要选择科学合理的方式开展水工环地质勘察，一般包括：地下水工环实际情况的勘察、地理条件的勘察以及地下水层分布条件的勘察等。在进行实际勘察时，要准确地掌握施工现场的具体水位变化情况以及地下水等流经情况等，了解施工现场的水层厚度、流向、水位以及分布情况，进一步与政府相关部门所提供的相关资料进行结合分析，准确地对地下建筑的实际情况进行评估以便后续的施工。

1.2 水工环地质勘察的内容

一般在开展水工环地质勘察的时候所需要勘察的内容相对较为广泛，并且每一个环节都需要针对不同的重点进行勘察。具体内容包括以下几点：

（1）制定科学的勘察方案。在进行方案制定的过程中需要与实际情况相结合，并且针对地下水进行初步检测的过程中要准确地记录数据，将所有的数据全部记录在统一的表格当中，可以清楚且直观地将所有的勘察结果体现出来。在实际测量的过程中应该将勘察的重点放在地下水位的深度和顶板深度方面。

（2）设计过程中，可以引入电法技术看勘察地下水的水流速度与流向，也要做好数据的记录工作，因为这些数据可以为后续的勘察提供一定的依据。

（3）充分的利用先进的技术以及设备，并且可以通过收集资料的方式来提高工作效率，提高勘察的质量。

1.3 水工环地质勘察的应用领域

虽然说现阶段我国各个城市的发展情况不尽相同，但是地质勘察技术是所有建设过程中都必不可少的一项技术，其中水工环勘察技术的使用范围相对较为广泛。第一，可以应用于医学范围当中，水工环勘察技术能够高效地对疾病进行预防和分析；第二，将水工环勘察技术应用于土地资源当中，这样可以确保土地资源的利用情况更加合理；第三，推动城市化进程的发展。在城市化建设的过程中，水工环勘察技术能够在很大程度上为城市建设提供强大的数据支持，特别是当前的建设现代都市的过程中，所涉及到因素种类繁多，并且各项因素之间关系错中复杂，以致于城市化建设的难度不断攀升，严重地阻碍了城市的发展。

2 水工环地质问题对工程地质勘察的重要性

2.1 地下水上升对工程地质的影响

一般引起地下水位上涨的原因有很多，例如：降雨、施工以及人工灌溉等。并且地下水位的上升会在很大程度上导致土质疏松、呈现沼泽化现象，致使建筑工程地基的承载力大幅度下降，间接导致最初的设计方案无法满足当前的地质情况，从而严重地影响了工程的建筑质量[1]。虽然说地下水的上升并不会增加自重应力，但是却能够造成土壤的压缩现象。因工程发生了沉降，建筑物的生命周期与质量必然会受到极大的影响。另外，地下水长期呈现上升的状态就会对建筑物的地基形成强烈的腐蚀，从而引发预埋件出现断裂。

2.2 地下水下降对工程地质的影响

地下水下降会在很大程度上对工程的地质产生影响。工程施工、采矿、抽水灌溉、水库蓄水等项目的发生都会导致地下水出现下降的现象，并且在较短时间内就能够改变土质的内部结构，一旦土壤的自重应力增加，就会出现沉降的现象，直接对地表建筑物的稳定性造成极大的影响。

2.3 地下水流动对工程地质的影响

能够对工程地质造成不利影响的因素不仅仅包括地下水的上升或者下降，还包括地下水的流动方向和速度。如果说地下水的流动情况较为频繁，那么土壤就会呈现出不同程度的收缩或者膨胀现象，该变了岩层的结构，导致岩层出现基坑，影响到土地的实际承载能力，如果长期受到这样的影响，就会在无形中为工程的质量安全埋下隐患。

3 水工环地质勘察的影响因素

3.1 政策因素

在水工环地质勘查过程中政策因素所带来的影响是非常大的，对于找矿方面的地质勘察来说，具备极强的商业性，所以其在进行地质勘察的时候没有结合当地的实际情况进行寻找与勘察，反而将大部分的勘察重心都放在了矿石的数量与质量上，过于重视企业的经营利益，严重地影响了勘察工作的有序开展，也直接将勘察工作的质量和效率大幅度降低，以致于在后续施工过程中出现诸多难以解决的问题[2]。造成这些问题出现主要原因是开展勘察的单位并没有深入到施工现场进行水工环地质勘察，因为，我国地质勘察工作的开展与当前所现行的相关政策之间存在很多的矛盾。就商业性的地质勘察来说，勘察所使用的资金都是矿的产权人经过一系列方法采取多种多样的措施所筹集的，与其他行业相比较来说存在较大的特殊性。因为对于矿业的产权人来说，其最终目的就是希望能够以最少的成本获取最大的利益，在采矿的过程中还会选择合理的手段提升矿的产量[3]。现如今，很多企业为了缩减成本已经简化了很多工作流程，特别是地质勘察方面。如果要按照相关的规定与标准展开地质勘察工作，则会在无形中增加工作难度。矿业产权人在进行地质勘察的过程中没能够选择正确且合理的开采方法，加上政策原因对地质勘察安全性所造成的影响，促使相关企业的工作人员选择合理的措施逐渐完善此方面的相关政策。

3.2 技术因素

当前阶段我国所使用的水工环地质勘察技术仍然以传统技术为主，当前较为先进的一些技术手段还没有在水工环地质勘察中被广泛应用，并且在实验的过程中尚未得到技术与理论方面的支持，造成在水工环地质勘察的工作效率与质量相对较低，不仅没能够促进水工环地质勘察工作的进步，反而阻碍其发展[4]。所以，对于企业而言，其应该积极地采取行之有效的手段将国外先进的技术引入到我国水工环地质勘察工作当中，这样才能够真正地将我国的勘察技术提高，成为我国经济发展的主要动力。

3.3 人员因素

在具备商业性质的地质勘察工作中，矿产的勘察是尤为重要的，因为在开采矿产的时候，需要对水文地质知识进行相应的跟踪，并且需要时刻将其放在首位位置上，切勿因其他因素而忽视了其的重要性。但是，在实际勘察的过程中相关的工作人员经常会忽视勘察中所存在的水文地质工作，将精力更多的集中在控制矿床当中，并且就矿产的开采工作进行了深入的分析与探究。有很多地区在地质勘察的过程中并没有针对水文地质提出过较高的要求，并且很多规范与工作标准都尚未达到国家所制定的相关标准；另外，还有很多勘察人员甚至都不知道矿产的详细情况就盲目地提交报告，这样的工作方法对我国矿业的发展十分不利，不仅无法帮助企业创造更高的价值与效益，还在很大程度上限制了企业的发展与进步，对于后续的工作而言也存在较大的安全隐患问题[5]。由于工作人员严重的缺乏此方面的相关知识、经验和技能，导致在进行地质勘察的过程中问题频发。所以，对于水工环地质勘察工作来说，在选拔地质勘察人才的过程中需要充分地去考虑人才所具备的专业知识与技能，在合理的范围内为企业挑选具备高水平、高素质的应用型人才。

4 水工环地质勘察技术的具体应用

4.1 GPS勘察技术的应用

GPS全球定位系统是当前阶段非常先进的一项技术，并且可以为海陆空等领域提供实时的、高精准度的、全天的导航服务。如果说将该技术应用于水工环地质勘察当中，不仅能够有效地降低外界人员对勘察的干扰，还能够提供更为准确的勘察信息。此外，GPS全球定位技术的应用能够对环境中的水文分布、环境污染以及地质灾害等情况进行实时的检测，并能够在第一时间完成所有数据的传输与处理，既能够提高勘察的效率和质量，还能够提高勘察结果的准确性[6]。

4.2 TEM勘查技术应用

TEM勘查技术也被称为瞬变电磁法技术，一般情况下这种方法会被用来进行捕捉和判定。因为当波长足够稳定的时候可以在很大程度上对地下岩石的成分进行确定。其原理与低频电磁技术基本上类似。因为低频电磁技术就是通过电磁波进行捕捉，从而进一步去分辨地下矿石的种类[7]。由于矿石的种类不同其所捕捉到的电磁波也不尽相同，所以电磁波的长与短能够作为确定地下矿石成份的主要依据。将这种方法应用于地质勘察当中不仅可以获取精准的结果，还能够有效减少人工成本。

4.3 电法技术的应用

在水工环地质勘察过程中电法技术的使用是最为广泛的，因为该技术具备极强的实用性，能够有效地促进勘察水平的提升。此外电法技术的应用历史相对较长，所以技术方面也十分成熟，一般电法技术的使用方式有两种：一是，高密电法。这种勘察方法以方式为核心来完成勘察，通常在野外使用，具备操作方法简单、勘察数据准确度高等特点；二是，激化法。这一方法则是利用相关的手段激化岩石，因为岩石的内部存在一定的差异，可以通过不同的差异分辨结果，这样的方式主要应用在岩石勘察或者水资源勘察方面。

4.4 RTK技术的应用

RTK 技术也被称为实时动态技术，其所具有的主要作用就是对两个测量站的载波相位进行实时的处理于观测，把基准站中所采集到的载波相位实时传输到用户的接收机上，从而求出坐标。与GPS卫星定位技术相比较而言，该技术既能够完成数据的实时获取，还能够实现定位的精准程度，可以在完成数据实时共享的同时有效地提高作业的效率及质量，可以在一定程度上为工程的放样以及地形的测量提供了新的方法[8]。如果将该技术与GPS技术结合使用，不仅能够增加测量数据的精确度，还能够更加及时准确的对水文分布、地质灾害以及环境污染等问题进行判断，推动我国的水工环地质勘察的发展。

4.5 RS技术的应用

RS 技术是利用遥感技术对自然灾害进行预防与勘察，同时也可以将该技术进一步应用到农作物的产量预估、植被资源调查以及病虫害的预测等方面。但是由于当前的科学技术发展非常快，该技术的应用范围也逐渐变得越来越广泛，并且遥感技术也逐渐从原本单一的形式转变为多元化的技术，同时在城市地质勘察以及环境监测等方面都取得较为理想成绩。

5 结论

综上所述，在新形势之下利用水工环地质勘察技术对于国家社会的发展有着非常重要的意义，同时也对我国当前能源紧缺的现象起到了很好的缓解作用，所以政府相关部分需要重视此方面所存在的问题，并在一定程度上给予财政方面的支持。当前阶段水工环地质勘察技术的具体应用主要包括：GPS 勘察技术的应用、TEM勘查技术应用、电法技术的应用、RTK技术的应用以及RS 技术的应用。将这些技术应用于水工环地质勘察当中对于环保领域以及防灾领域而言有着非常重要的意义，所以就需要在发展的过程中不断地去完善此方面的相关内容与规定，确保勘察的价值能够被充分的发挥出来。