地质勘查技术的应用与实施要点分析论文

 

　　关键词：地质勘查,勘查技术,应用技术,实施要点

 

　　改革开放以后，我国的经济发展水平取得了快速的发展，经济总量不断提高，居民的生活水平也不断提高，对生活及生产环境的要求也逐年提高。城市的建设规模在不断扩大，人口逐渐增加，特别是东部沿海城市，出现了大量的百万人口城市。城市的建设需要以及生产、生活对自然资源的需求等因素下，地质勘查、矿产资源勘查等项目数量逐年提高，这对勘查技术的应用及实施提出了较高的要求。

 

　　勘查技术在我国的发展起步较晚，但在基础设施建设、资源开发的大背景下，我国的勘查技术取得了巨大的进步。在此背景下，勘查设备不断更新换代，提高了勘查的精度和效率，同时也降低了对环境的影响，通过加大对勘查领域专业人才的培养力度，提高了勘查人员的专业技能和创新能力，同时，通过制定一系列勘查技术规范和标准，确保勘查工作的质量和安全性，形成科学完整的勘查技术生态圈。基于此，本文从岩土工程勘查的定义及重要性出发，对主要的勘查技术进行了分析，并从重视前期资料收集、明确勘查目的和任务及理论与经验相结合探讨了地质勘查技术的应用要点，以期提高我国勘查技术质量，保障工程建设安全。

 

 

　　我国幅员辽阔，地质情况复杂，地质历史较为久远，从古生代至新生代，各个地质年代在我国范围内均有分布，拥有丰富的地层结构，从沉积岩、火成岩及变质岩，到粉土、粉砂、淤泥质土等多种岩土均广泛分布。同时，我国的地形地貌也极为丰富，山地、高原、丘陵、平原、盆地、喀斯特地貌、雅丹地貌、丹霞地貌等，几乎涵盖了全球所有的地形地貌单元。在如此复杂的地质环境下，如果要进行工程建设或者矿产资源的开发，首先需要进行地质勘查工作。

 

　　依据岩土工程勘查规范、系列矿产地质勘查规范等，地质勘查是根据地质工程、矿产勘查需要，采用各种勘查技术手段及方法，查明勘探区的地质资料、水文资料、环境特征以及岩土工程特性，并根据现场钻探、调查以及室内试验分析，编制符合国家规范及设计要求的地质勘查报告。

 

　　当前地质勘查可以分为3个阶段，选址勘查阶段、初步勘查阶段以及详细勘查阶段。选址勘查阶段又称为可行性研究阶段，该阶段的主要目的是论证项目的可行性，为工程实施选择合适的场地，选址阶段的勘查主要包括对地形、地貌及地质构造的初步调查，提供可供评估的地质参数；初步勘查阶段是在选址勘查的基础上，更加深入及详细的地形地质测绘、钻孔、取样及进行原位测试，为设计提供初步的设计参数；详细勘查阶段是岩土工程勘查最重要的阶段，详细勘查是为满足工程施工图设计及施工提供详细的勘查资料，该阶段需要初步勘查阶段进一步补充地质钻孔，进行室内土工试验，提供详细精确的岩土工程设计参数，同时对工程中的各类水文地质问题提供相应的处理措施。

 

 

　　地质勘查工作是工程实施的前提条件，在工程建设中的重要性不言而喻。首先，地质勘查工作直接影响到工程设计，没有详细的勘查资料，设计单位无法进行施工图设计，现场施工无法完成，如提供的地质承载力用于地基基础设计、提供桩基参数用于桩基设计、抗震设计参数用于建筑物抗震设计。其次，做好地质勘查工作可以确保工程安全，地质勘查工作主要揭示拟建工程场地的地质条件，如岩土类型、地层分布、断裂构造、地下水等，这些是工程施工及设计的关键数据，准确的勘查工作可以避免各类工程施工过程中因地质问题而出现较大的工程事故。再次，地质勘查工作可以对周边的环境影响进行准确评估，例如场地地下水的水位变化，对工程环境的影响，风氧化带的腐蚀性以及工程建设过程中对周边生态环境的影响，从而为工程建设减少对环境的破坏提供设计依据。最后，通过地质勘查工作，可以实现工程的可持续发展，通过合理的利用土地资源，评估工程对环境的潜在影响，在设计阶段就采取措施减少环境压力，促进经济发展与环境保护的和谐发展。

 

 

　　地质测绘技术是岩土勘查技术中的一项基础工作，是进行岩土工程勘查的前提条件。地质测绘技术的主要内容是对地表及地下的地质结构、地貌单元、地貌特征、地表构筑物等信息进行详细的测量及记录。当前地质测绘技术主要应用于地质资源的研究、金属矿产资源开发与勘探、工程建设与环境保护等多个领域。现代地质测绘技术主要包括以下几个方面。①地形测绘。是根据工程建设及资源开发需要，对地表形态进行准确测量，如高程、坡度、水文、建筑物、构筑物等地形地貌特征，地形测绘根据要求，可以提供不同比例尺精度的测绘结果。常用的地形测绘仪器主要有全站仪、GPS、无人机航测技术。无人机航测技术是近些年快速发展的地形测绘技术，具有高效性、高精度、安全性高、成本低及实时性强的特点，同时在数据处理上，可以通过专业的数据处理软件进行空中三角测量、三维建模、生成数字地面模型（DTM）、数字表面模型（DSM）和正射影像图（DOM）等。②地质构造测绘。主要是对地质断层、褶皱、节理等地质构造的识别和测量。地质构造测绘的成果可以用于地质稳定性的评价以及潜在地质灾害的评估中，且地质构造测绘的成果对于区域地质调查、资源勘探、环境评估和工程建设等方面都具有重要的应用价值。随着技术的发展，地质构造测绘工作中也在不断融入新的技术手段，如三维激光扫描（LiDAR）、无人机测绘等，提高测绘的精度和效率。③水文地质测绘。主要是对地下水的分布情况、流动性以及地下水与地表水的联系进行调查研究。通过对地下水系统的深入了解，可以有效地预防和减轻地下水引起的地质灾害，如地面沉降、地下水漏斗等，并为农业灌溉、城市供水、工业用水和生态保护提供科学依据。

 

 

　　钻探技术是地质勘查过程中的一项重要技术手段，主要用于获得地下岩（土）体的物理、力学及地下水文信息。

 

　　通过岩土钻探技术，可以获得连续或断续的地下岩（土）样，钻取地下岩土的原状土样，进行室内试验，确定岩土体的物理及力学性质。当前主要的钻探方法主要有旋转钻探、冲击钻探、回转冲击钻探、岩心钻探等。钻探设备一般由钻机、钻杆、钻头、岩心管、取土器等组成，根据不同的地质条件选择与之相对应的钻探工艺，必要时岩土钻探过程中可配合以原位测试技术，如标准贯入试验、动力触探、重型动力触探等。随着科技的进步，现代钻探设备越来越多地采用自动化控制系统，减少了人工操作的需求，提高了作业效率和安全性，高精度的传感器和测量仪器被集成到钻探设备中，用于实时监测钻探参数和地下条件。通过钻探过程中实时数据的分析，可以快速作出决策，优化钻探过程，提高钻探效率。

 

 

　　原位测试技术在保持岩土层原有应力状态、含水率、天然结构条件下，对岩土体进行现场测试，岩土体原位测试技术可以准确测定岩土体的物理力学性质，相比于岩土钻探技术而言，原位测试技术操作更为简单、费用更低、准确度高且使用范围更为广泛。当前主要采用的原位测试技术主要包括静力触探试验（Cone Penetration Test，CPT）、动力触探试验、标准贯入试验、十字板、扁铲、波速测试等。静力触探试验根据探头的不同又可以分为双桥静力触探、单桥静力触探以及孔压静力触探，通过静探数据可以直观的评估土层强度及变形特性；动力触探及标准贯入试验通过测量触探器锤击入土的难易程度来评估土层的性质及密实度，在砂性土层中广泛应用。十字板剪切试验适用于软土工程中的抗剪强度测量。扁铲测试技术可以获得土壤的静止侧压力系数、OCR、不排水抗剪强度等土性参数。波速测试试验通过测量地震波在土层中的传播速度，评估土层的密实度和均匀性，提供场地地震设计参数，确定场地类别。

 

 

　　地质勘查室内测试技术是指在实验室条件下对从地质勘查现场获取的岩土样本进行的一系列测试，用以评估岩土的物理、化学和力学性质。土工试验数据对于工程设计、施工及地质条件的分层具有重要作用。常见的室内测试技术主要有颗粒分析试验、液限和塑限测试、固结试验、直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限压缩试验及渗透试验等。室内测试技术中的品类选择，需要根据工程设计需求确定，不同的测试项目对应不同的土层参数。通过室内测试，可以获得岩土样本详细的性质数据，技术人员可以更好地理解岩土材料的行为，预测其在工程应用中的表现，并采取适当的措施以确保工程的安全性和经济性。当前，随着技术的进步，大量的室内测试技术已采用计算机控制，自动化操作，提高了室内测试技术的准确性及效率。

 

 

　　在地质勘查过程中应重视前期资料的收集，前期资料的收集是地质勘查工作的基础与前提，可以确保地质勘查工作建立在坚实的信息基础之上，对于获得准确的勘查结果具有重要意义。前期资料的收集主要包括以往地质资料、地形地貌资料、水文地质以及工程地质资料。以往地质资料包括区域内的主要地层、岩性、地质构造及区域内岩性的主要地质年代等信息。地形地貌资料主要包括工程区域内的地形起伏、主要的地貌类型及地表覆盖物等信息。水文地质资料主要是收集区域内地下水类型、分布、水位、水质等信息。工程地质资料是根据工程场地的勘查要求，通过搜集周边已建工程的地质资料，借鉴经检验过的地质参数，如土壤类别、地基承载力、岩土体物理力学性质及桩基设计参数。通过方案的对比，可以用建设项目的成本分析，帮助建设单位确定最具成本效益的建设方案。

 

 

　　在搜集前期地质资料的基础上，应明确勘查的目的和任务，确保勘查工作顺利进行和勘查结果科学准确的前提。首先，应通过设计单位、建设单位等渠道了解拟建工程的具体要求，如工程类型、初步设计方案，荷载条件、抗震要求，并根据这些要求明确勘查的重点；在施工图设计阶段，应根据施工图要求确定勘查的深度及精度，如根据初步地质资料确定钻孔深度，根据设计要求提供土工试验参数，根据上部荷载要求确定地基基础类型等。其次，在勘查结果提供前，保持与设计单位、建设单位的沟通，形成有效的反馈机制，有助于勘查单位完成符合设计要求又经济合理的勘查成果资料，以服务设计指导施工。最后，地质勘查过程中坚持基本原则，避免返工，严格按照国家和行业的相关规范、标准和技术指南进行勘查工作，确保勘查工作符合规范要求；建立严格的质量控制体系，确保勘查过程中的数据采集、记录和分析的准确性，避免因不规范操作导致的返工。

 

 

　　地质勘查工作是一项专业性较强、技术要求高且复杂的活动，需要具备扎实的理论基础及丰富的实践经验。技术人员应熟练掌握岩土力学、地质学、土力学、水文地质学等相关基础理论知识，并通过参与不同类型和规模的工程勘查项目，积累实际操作经验，在勘查过程中，合理选择和应用地质参数，如土的压缩模量、剪切强度、渗透性等。同时，利用专业判断力对勘查数据进行解释，识别潜在的地质问题和风险，并将勘查数据与地质背景、工程需求等综合分析，形成全面的地质评价。在遇到复杂或特殊地质条件时，确保勘查工作的质量和准确性的同时，运用创新思维提出新的勘查组织方式或解决方案。最后，在勘查结束后，对勘查数据进行复核，确保数据的准确性和完整性，同时识别勘查过程中遇到的问题和不足，总结经验教训，分析勘查过程中的问题和不足，为后续项目提供参考。建立有效的反馈机制，确保勘查团队能够及时获取和应用总结的经验和改进措施，提高勘查人员的专业技能和操作水平。

 

 

　　面对地质条件复杂、施工难度大、环保要求高的勘查技术工作，做好地质勘查工作，对提高工程质量，避免工程事故的发生具有重要意义。地质勘查是工程实施的前提条件，为工程设计及施工提供设计参数，有针对性的提出各类地质问题处理方案，可以实现地质工程的可持续发展，减少环境压力，促进经济发展与环境保护的和谐发展。地质勘查技术主要包括了地质测绘技术、钻探技术、原位测试技术及室内测试技术等，通过各项技术的综合利用，可以获得准确的地质资料。在综合勘查技术利用的背景下，应重视勘查技术实施要点，如重视前期资料收集、明确勘查目的和任务及理论与经验相结合等要素。