水工环地质在地质灾害活动中的应用策略

2020-12-08孟庆斋

世界有色金属 2020年1期

孟庆斋

（山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院），山东济南 250014）

针对不同的建设工程要采取合理的施工方案，建筑工程施工之前，要做好对地质的勘探工作，对于工程建设中存在的问题进行汇总，判断该工程建设的地质情况，根据分析结果对地质情况进行评估。在对地质灾害活动的治理过程中，随着施工技术和科学技术设备的进步使得人们越来越重视水工环地质的实际应用，水工环地质有着较好的稳定性，可以对地质灾害活动进行检测预判，起到一个警示作用，有利于相关设计人员采取对应的解决措施，地质灾害的类型有很多种，基于不同的地质灾害类型要有针对性的采取不同的解决措施，最大程度上降低地质灾害对人们生命安全的影响。

1 关于水工环地质

（1）水工环地质概述。水工环地质由三个部分组成，包括水文地质、工程地质和环境地质，基于其组成结构特点，可以对地质资源进行一个总的分析了解，对其基本情况进行汇总[1]。随着时代的更迭和经济的快速发展，特别是对地质的资源的开采极大程度上破坏了地质结构的完整性和稳定性。基于此基础，要充分了解地质形式，对地质情况有较为详细的了解，在发生地质灾害之前，可以根据地质情况进行一个判断，降低地质灾害活动对人们的影响。

（2）水工环地质的勘测任务。水工环地质勘察是一个科学合理的地质勘察手段，它可以最大程度上体现出地质灾害活动的产生节点，利用水工环地质勘察可以对大部分灾害活动进行检测，这个勘察过程较为繁琐，涉及了各个环节，根据不同的地质情况进行相应的调整优化，在对地质深处进行勘察的时候，要做好相应的防护措施和解决措施[2]。对于初步的地质勘察，要采用基础的手法对整个地质情况进行一个大概的检测，在采用水工环地质勘察之前，可以借用电法提高其勘察效率，对于分析和采集的数据要进行整合，科学合理的预处理方式才能得到我们最后想要的结果。

2 常见地质灾害

（1）地震灾害。在所有的地质灾害中，地震灾害是我们了解和接触最广的地质灾害，地震的产生是因为地壳的不规则移动，它是自然因素的一部分，根据地震发生现场环境来看，地震的产生往往造成巨大的破坏，无论是对自然风景还是人为建筑，其影响范围较广[3]。基于水工环地质的特点，可以利用其特点预测地震产生的时间节点和大概方位，通过对接收到的数据进行一个有效的可视化分析，调动宏观信息和微观信号的调配作用。

（2）地面坍塌、滑坡、泥石流灾害。出现这些灾害情况很大程度上是由地质板块的受力发生改变造成的，地质结构在一般情况下是处于一个稳定的状态，连接表层的土壤，使其有一个稳定的表层构面，当内部结构受到外力冲击，就会使表层土壤构面受到破坏，出现路面坍塌的现象，在一些山体倾斜的路面，更容易出现泥石流等自然灾害。基于水工环地质的广泛运用性，可以对这些灾害现象进行一个有效的预测。

（3）地面塌陷。地面塌陷的产生是因为工程的结构设计失误造成的，受力不平衡就会影响整个建筑结构的稳定性，使得对应的地质区域结构受到破坏，在工程设计中，要规范设计的受力结构，其承力范围要在一个可控的数值内，否则就很容易是路面凹凸不平，出现地面塌陷现象。

结合水工环地质，可以对这种现象进行一个全面的分析，然后采取合理的措施进行解决。

3 水工环地质勘测中的技术

（1）GPS技术。该技术是负责全球的一个定位系统，有着非同寻常的意义，现在已经被广泛应用于水工环地质勘测过程中，取得的效果也较为理想，同时也减少了人工成本和时间成本的投入，这样勘测的数据更加具有时效性。GPS利用卫星的定位功能实现对地质区域的精准勘探，在勘测的区域要建立一个信号接收装置，基准站安置一个GPS接收机，接收到的数据就可以一起同步到勘测仪器的前端，然后通过该计算机技术进行可视化显示。

（2）GPR技术。该技术的中文名称为地质雷达技术，其工作原理和作用与GPS技术差不多，都是无限传输信息，GPR的信息传输主要通过电磁波感应进行实现。首选需要建立一个专门接受电磁波感应的发射天线，利用声感原理对地质结构进行全面勘测。GPR技术是以节点进行勘测，所以勘测范围没有GPS技术的勘测范围广，有些性能还不全面，但该技术的数据采集效率高，整个过程自由度高，数据可视化的图像更加直观。受节点勘测范围的影响，该技术的受用范围存在一定的限制，主要应用于勘测土质层较厚的基面，断层的勘测等，基于水工环地质的勘测原理，主要是建筑物底层地质勘测和水库地质的勘测。

（3）TEM技术。该技术也被称瞬变电磁法，它最早出现与航空领域的勘测外太空物质，因为其特殊性，还没有在我国广泛推行，在水工环地质中，可以用来勘测金属矿石，基于此基础，可以对其相关勘测技术进行一个性能优化，提高其勘测效率。TEM技术更多的是一种引导技术，它将电磁设备作为信号接收源，通过回线导流作用将电磁波以脉冲的形式进行接收，电磁波的感应点比较不稳定，如果在地质勘测过程中遇到电性不稳定的物质，很容易产生二次涡流场，所以要对地质情况有一个大概的了解，不能直接进行勘测。

（4）RTK技术。该技术是一种实时动态差分法，基于GPS原理的一种测量方法，测量效率更加稳定，所测量的数据精度可以精确到厘米级，通过精确的数据监测，可以有效降低卫星数据中的误差，该方法通过载波的形式投射测量效应，使用动态差方法将这个误差控制在合理的范围。在基准站要建立一个信号接收装备，通过流动装置对卫星信号进行接收，然后将接收的数据通过可视化分析，基于该方法的精准性，在水工环地质中的地质灾害预测中有着广泛的运用。