基础地质工程与地质勘察应用探讨

杨秀龙

（宁夏核工业地质勘查院，宁夏 银川 750021）

随着我国经济的高速发展，基础地质工程建设项目越来越多。在基础地质工程的设计阶段，地质勘察非常重要，是基础地质工程建设和施工的基础。提高基础地质工程地质勘察的质量，有助于提高施工效率与施工质量，促进基础地质工程的建设。现阶段，投入应用的勘察技术非常多，应用的环境与要求也有所不同，因此要根据实际情况进行选择，以保证地质勘察结果的准确性。

1 基础地质工程地质勘察的内容

1.1 地下水监测与水文地质勘察

地下水是地质的重要组成部分，会影响基础地质工程地基的稳定性和持久性。地下水水位的变化可以导致地质压力产生变化，最终引起地壳形变，地质环境也随之产生变化，会导致地表建筑物发生形变，甚至是倒塌。基础地质工程地质勘察在进行勘察时，如果对水文地质勘察不周密或者忽视，会对基础地质工程的安全有重大影响，所以要按高标准高要求进行水文地质勘察，其主要内容如下：①岩层、构造、地貌等地质特征；②地下水的分布、类型、及其与地表径流的关系；③地下水对基础地质工程的作用和影响；④对基础地质工程的危害进行预测，并提出防治措施，消除负面影响。

1.2 工程地质测绘

通过野外调查，综合研究地形、地层、构造、现象、水文地质条件等，运用地质学理论知识加以解释，并在场区周边进行地质填图，为后续工作打下基础，就是工程地质测绘。工程地质测绘是基础地质工程地质勘察的基础工作。通过测绘分析可地质活动对基础地质工程的影响。基础地质工程地质勘察是为了论证工程与地质条件的相互影响，必须紧密结合基础地质工程的特点来进行研究。当表明勘察结果不明朗时，可配合试坑、探槽、钻孔、平洞、竖井等方法进行深度勘察。

1.3 长期观测

在基础地质工程建设中，地质条件并不是一成不变的，有必要随时间的变化对基础地质工程的地质条件进行长期重复观测。长期的勘察工作，可以收集丰富的地质数据，经过分析处理后得出结果，对于基础地质工程长期的安全性与稳定性非常重要，并且可以反向检验基础地质工程设计时地质勘察是否准确，对基础地质工程维护保养有重要意义。

2 基础地质工程与地质勘察所采用的常见技术

2.1 GPS工程测绘技术

GPS技术用于工程测绘的原理是通过固定GPS接收机，与GPS卫星互联，然后将接收机测量到的各种数据信息传入计算机之中，通过大量的分析处理构建三维地理坐标。GPS技术相比于传统的工程测绘方式主要有以下的特点：

（1）测绘精确度高：GPS技术是依靠卫星进行定位，相比于传统的测绘方式其定位精度更高，对于静态目标的测量精度可以达到毫米级，非常适用于基础地质工程测绘的要求，比如对建筑物形变的测量。

（2）测绘时间短：随着GPS技术的发展与应用，不断有新的软件和算法出现，其测量效率越来越高，测量时间越来越短，相比于传统的测绘方式其效率更高。

（3）测绘无通视要求：传统的测绘方式往往需要在通视的条件下才能完成，对于地形地貌以及环境的要求较高，测绘作业非常不便，而且作业量较大，GPS技术应用与工程测绘中，只要是开阔的地域，无需通视即可完成测绘，大大缩减了测绘工作量，有效节约了测绘人力和测绘成本。

（4）操作简单：随着人工智能技术以及信息技术的发展，GPS技术的应用越来越简单方便，GPS接收机的功能也越来越完善和强大，测绘方式越来越智能自动化，尤其是测绘机器人的使用，借助GPS技术已经在部分测绘工作中实现了全自动测绘，不仅操作简单而且也降低了人为测绘中难以避免的误差。

因为以上优点GPS工程测绘技术在基础地质工程地质勘察中应用越来越广泛，基础地质工程的整体质量控制需要对勘察地区总体调控，保证对地质勘察过程和结果的质量控制，保证对地质勘查的条件的质量控制，最终保证地址勘察的准确性，运用GPS可以提高工作效率，提高测量精度。

2.2 RS遥感技术

应用电磁波理论，使用各种传感仪器发射并收集信息，实现对地形地貌的识别记录就是RS遥感技术。RS遥感技术应用在基础地质工程中，对勘察质量，和勘察覆盖面都有很大帮助。RS遥感技术有：航天遥感、航空遥感和地面遥感等三种方式。它具有立体感、信息丰富、视域广阔、获取资料快速和卫星影像成周期性重现等特点，广泛应用于基础地质工程的地质勘察工作中。RS遥感技术在基础地质工程勘察中主要有以下应用方向：

（1）RS遥感技术在区域地质稳定性的应用：RS遥感技术可以收集大量的基础地质信息，综合分析这些信息可以对整体地质条件实行综合控制。通过RS遥感技术分析分析地质形态的发育，可以保障基础地质工程的整体性能。

图1 航空遥感的应用图

（2）RS遥感技术在地质灾害隐患调查的应用：RS遥感技术可以进行大范围的地质勘察工作，对基础地质工程地质灾害隐患拍摄航卫片或彩红外片成像，结合野外现场观察和检查。可以对大型塌滑体的数量、分布以及稳定状态进行分析。

2.3 GIS地理信息系统

GIS在基础地质工程地质勘察应用中的表现为：地质勘察人员不仅可以使用GIS技术绘制各种工程地质图，同时可以对收集到的数据信息进行分析。GIS可以智能自主绘制剖面图、平面图和等值线图以及柱状图等各种工程地质图，而且可以对图形、图像、空间的数据库进行科学分析处理。所以，GIS技术被地质勘察工作人员越来越多的使用。而GIS在基础地质工程勘察中的前景，取决于基础地质工程勘察技术的发展程度。

图2 使用GIS技术对基础地质进行勘察工作流程图

2.4 工程物探技术

工程物探技术是以观测仪器为载体，以基础地质工程真实地理区域为勘察对象，收集数据，并应有地质学理论知识处理和解释。工程物探技术可以对基础地质工程项目地底的地质构造和属性进行判定。在基础地质工程项目建设的实际应用过程中，工程物探技术的数据采集高度精确和对环境的适应性强。它主要包含有两种技术：钻孔彩色电视系统技术以及地球物理层析成像技术。

2.5 工程地质测绘

通过现有的先进的工程地质测绘，利用探测到的各类型数据，对工程地质分布进行最有效的三维描绘，将有利于基础地质工程的整体工程设计和施工指导，其更便捷的操作和更加形象具体的展示将会大力提升基础地质工程的发展。

3 基础地质工程与地质勘察应用具体探讨

3.1 初勘阶段

在初勘阶段，主要开展地质、地下水及施工场地的勘察。其中，地质勘察主要是对工程所在地的周边地质环境进行勘探和测量，是最重要的一项勘察工作，其勘察的结果是项目得以开展的最基本前提，也是工程效率实现的重要保证；而地下水勘察主要是确保施工场地地下水情况能否顺利保证项目进行，并通过科学分析减少地下水对施工进程的影响，是影响基础地质工程实施价值的重要勘察内容[2]；至于施工场地的前期勘察主要是为了规避可能会影响后期施工进展的现场因素，通过分析勘察结果中显示出的各类型干扰因素，来选择相对应的预防控制措施，保证后期施工的顺利进行。

3.2 分析阶段

完成勘察工作中对数据和参数信息的采集，就需要进入深入的研究分析阶段，这是整个地质勘察工作的重点。总体而言，在这一阶段，要确保勘察信息的全面，并保证工作人员的经验和技术，从多角度全方位的分析中进行方案的优化、调整，保证工程的高效高质、安全。

3.3 详勘阶段

进入详勘阶段后，需要对地质特点进行定性定量评价，通过掌握项目地质的整体特点、成因及后期可能发生的变化，来合理选择后续勘察技术，并根据精准预测可能会发生的情况来制定完善的预案和措施，并保证施工完成后对该地区地质、水源和环境的保护[3]。

3.4 后期勘察

基础地质工程的后期勘察阶段主要是审核最终分析结果的科学性和可靠性，通过仔细核对勘察的方法、内容和数据的准确性，来分析控制工程整体项目的质量和安全。对于一些特别突出的问题，工作人员要仔细排查所有的不良隐患，并结合实际情况提出多种可选的解决对策，来避免工程开展后期会发生的问题。

4 结语

开展基础地质工程和地质勘察工作的应用研究是提升土建工程项目质量和安全的重要内容。文章从地质勘察意义、主要技术手段、不同阶段应用探讨三方面对这一问题进行了阐述和分析。希望业界能不断围绕工程流程和技术手段进行创新研究，在提高工作人员的综合素质基础上，实现地质勘察工作的实用性和科学性，提升我国基础地质工程的国际水平。