水利水电工程地质勘测方法与技术应用

夏 峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

水利水电工程地质勘测方法与技术应用

夏 峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

据相关资料显示，中国的勘测指数在同类的岩石地区也算是比较高的，也正是这种情况对水利水电地质勘测技术提出了更高的要求，只有不断提高勘测技术，创新手段、方法才能更好地促进全国勘测水平的提高。文章针对中国的水利水电工程地质勘测技术与方法等情况进行了介绍，旨在能够使人们更清楚国内水利水电工程发展状况与取得的成就。

水利水电工程;地质勘测;勘测方法;勘测技术

1 工程地质编绘和编录

地质勘察中最综合性的基础工作就是工程地质测绘，其主要包括地质点测法、实测剖面图法、路线测绘法等［1］。

在对工程区进行勘察的时候，首先需要了解其地壳结构、地震活动等情况，接下来再利用已有的测绘手段对其进行工程地质测绘，如果遇到其他问题的话，还需要设立必要的专项地质研究工作。

2 工程钻探与山地勘探

当今的工程勘察中，钻探仍旧是重要的手段。在山地的勘探中，主要有山硐的勘探和竖井的勘探。在我国的勘察中，平硐的钻探量大约是竖井勘探量的1/10，这个比例和日本的勘探量存在着很大的差距，日本勘探量在1/5左右的近73%。

随着近年来的勘探工作的发展，我国的平硐和竖井的勘探量都有所增加，并且其比例也逐渐接近1/5。

2.1 金刚石钻进技术

我国的勘探工作起步相对来说比较晚，在20世纪70年代才初步发展，到80年代的时候才逐渐得以推广。通过利用这项技术大大改变了我国钢粒钻进与硬质合金钻进的落后局面，使我国的钻探效率大大提高，岩心的采取率达到了90%。金刚石钻进技术的进步，也带动了相关的设备、仪器的发展，使我国的勘探事业更好地发展。

2.2 砂卵石层钻进技术

在水利水电工程钻探工作中，砂卵石钻进技术一直是一项较难掌握的技术，由于存在着一定的难度，我国也逐步加强了对其认识程度，在“六五”技术攻关中，对砂卵石钻进以及取样技术进行了深入的研究，最终很好地攻克了这一难题。在此次攻关中研制成功的SM植物胶以及MY—1A植物胶，在对砂卵石层钻进中发挥着重要的作用。

2.3 金刚石绳索取芯钻进技术

相对于其他的技术来说，这项技术是一项比较先进的技术，其主要的技术原理就是在勘测的时候做到了在不提钻的情况下采取岩芯。80年代这项技术主要应用于深孔中，但是在浅孔应用中也存在着相应的优势。

2.4 软弱夹层钻进技术

由于一般的金刚石钻进技术不能很好的处理软弱夹层的问题，成功率在50%左右，这样很难保证生产的需要，造成一定的成本压力。为了解决这个问题，特采取了一系列措施。

诸如在原来的技术的基础上又采用了悬挂装置、岩芯堵塞报警装置、扶正装置等新技术。这项技术在多年的使用过程中得到了很好的反响，证明了其技术方法很好的应用性，目前该项技术已经被编入了行业的规范里面。

3 遥感技术应用

3.1 区域构造稳定性研究

遥感技术由于具有辽阔的视野，所以其能够提供宏观线形的结构指征，这样就能够让研究者更好地对当地的地质情况、水文情况、地貌情况进行细致的了解［2］。其生长的资料对于研究当地的构造框架、断裂体系、周缘构造等都存在着重要的作用。遥感技术现已被广泛地应用于解决这个问题。

3.2 水库区崩塌、滑坡、泥石流研究

在对某些工程区内部的岸坡等地的滑坡、泥石流等松散堆积体进行研究的时候，也可以利用遥感技术，通过拍摄航片或者彩红外篇的方式了解当地的地质情况。在对其情况有了初步的了解之后，就可以进行现场的勘察、复查、检查工作。

3.3 岩溶调查

遥感技术在岩溶的调查中同样发挥着重要的作用，通过彩红外片，不但能够了解岩溶的地貌情况，还能通过红外光谱之间的差异，了解当地的地下水的分布情况。

3.4 地质测绘填图

遥感技术的应用不能脱在野外工作和成图现场校核，只有在进行现场勘测的基础上，利用先进的遥感技术，才能起到事半功倍的作用，才能更好地促进勘测工作的进行。在对中小的比例尺地质图进行测绘的时候，也可以利用遥感成图的方式。遥感技术具有一定的准确性，对于地质测绘填图有着重要的作用。

3.5 岩土工程开挖面地质编录

为了满足反馈设计、存档备案等的需要，在高边坡的开挖、地下建筑物开挖等过程中往往会利用地面遥感技术。对地质进行编录，并对一些设计到地质的稳定性、工程进度的地质资料进行整理。

4 工程物探

4.1 钻孔彩色电视系统

此系统研制时间在20世纪70年代中期，70年代末逐渐成熟，在葛洲坝工程中起到了重要作用。其主要优势是电路集成度更好，系统运行效果更加顺畅。

与旧式探头相比，其彩色图像的识别度更高，使用寿命比旧式的更长，能够承受住钻孔中带来的冲击力，在体积上也有了很大的突破，重量比以往的更轻，能耗也更低。

4.2 地球物理层析成像技术

这项技术利用的主要是已被钻出来的平洞或钻孔，利用透射波透过特定的发射和接受，来进行采集和处理操作，这样就能对岩体的波速值进行比较详细的了解，进而就能对岩体进行判断和评价。

在当前还没有出现新技术情况下，这项技术还拥有很大的优越性，对其勘察孔洞的完整性有其独特的作用。如果对此项技术利用好，不但可以节约很大部分的工作量，还能对孔洞的物理力学性有更加深入的了解，从而对勘测的整体的效果有更加深入的理解。

4.3 浅层地震反射法应用

这种方法产生并发展于20世纪70年代末与80年代初，作为一种地震勘测的新技术，而得到广泛的应用。

其最先是由加拿大人研发而成的，起初利用的方式是信任增强，通过“最佳窗口技术”使其试验成功。后来逐渐引入到我国，经过了“七五”、“八五”等技术攻关，取得了很大的成果。

对于P波或是SH波的反射都有了很大的发展。在此基础上还对浅层反射震源、最佳窗口、水平多次迭加技术等进行了相关的试验，并取得了很大的收获。

4.4 高密度电法勘探

究其本质，其属于电阻率法勘测，为了能够达到理想的勘测效果，该技术引用了数据采集办法，在野外进行测量的时候将电极都放置在被测的点上，之后利用相应的电极转换开关、电侧仪实现数据的自动采集。

通过测量结果，就能够显示出剖面图。此方法是随着电子信息技术的不断发展而应用到水利水电工程地质勘测中的，其不但大大提高了工作的效率，还使得地电信息的采集量大幅度提高，实现了一维勘探向二维勘探的一个跨越。

［1］吴江南，王根英.浅谈3S技术在水利工程地质勘测中的应用与发展［J］.科技资讯，2010(17):68.

［2］路晶.水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展［J］.中国新技术新产品，2011(12):65.

TV221.2

B

1007－7596(2014)06－0181－02

2013－12－05

夏峰(1972－)，男，湖北孝感人，高级工程师，从事水利水电地质勘察工作。