水文地质勘查技术在岩土工程中的应用

2022-08-17崔长兴

居业 2022年7期

崔长兴

(山东方元地理信息工程有限责任公司，山东潍坊 261000)

岩土工程是指在地下、岩石、土壤、水中的土木工程。而水文地质勘查结果作为岩土工程方案设计的主要依据，通过科学运用配套勘查技术，可以保证勘查结果的准确性，提高岩土工程施工效果，因此，应深入分析勘查技术的应用，以更好地将此类技术应用到岩土工程中，优化岩土工程的完工效果。

1 水文勘查技术在岩土工程中的应用

1.1 水文深度钻探技术的应用

在水文勘查领域，此项勘查技术属于一项应用较为广泛的技术，其不仅能够适用于陆地上常规的岩土工程水文勘查，也可以用于深海的岩土工程水文勘查。在此项技术的应用中应当注意，此技术较为复杂，目前并不能实现完全的自动化操作，而是需要运用金刚石钻探设备，结合根管钻进施工技术来完成。但在此过程中还要注意，由于水下环境通常比较复杂，因此，深度钻探技术的应用需要面对更高的钻进偏差风险，影响勘查结果数据的准确性。为此，在技术应用中，先做好实地考察，根据岩土工程需求，以分层钻探、测量的方式，进行水文深度钻探技术操作，由此将数据误差控制在5cm以内，提高该技术的应用效果。此外，也要把控好深度钻探速度，保持速度的均匀合理，一旦出现强制钻进失效的情况，则要立刻进行风险排查，防止设备损坏或发生事故。

1.2 水文测试勘查技术的应用

水文测试勘查技术是指通过试验、检测来得出所需勘探数据的水文勘查技术。一般来说，此项技术中涵盖的试验、检测项目包括注水试压、钻孔抽水试验、地下水实际流速测定等。但就目前来看，钻孔抽水试验在岩土工程中的应用最为常见。在岩土工程中，此项技术措施实施的主要目的是检测地下水涌水量、动静水位、水温这几项参数，然后借此明确岩土工程的水文环境，为后续的工程施工方案设计提供依据。在技术应用中具体的抽水方法包括单孔抽水、群孔抽水，以及多孔抽水，需要根据岩土工程的实际情况和需求，选择合适的抽水方法，而且所用的抽水管直径要在108mm以上，以免出现堵塞问题。此外，如果岩土工程位于岩溶区域，则要时刻关注钻孔位置周围的地面结构稳定情况，并及时做好措施，防止塌陷等事故的发生，保证技术应用效果。

1.3 水文物探技术的应用

物探技术属于较为先进的勘察技术，此项技术同时适用于岩土工程水文、地质的勘察。其中，在岩土工程水文勘查中，此技术的具体应用方法较多，包括放射性法、电磁波法、声波法等，可以根据工程具体条件，选用合适的技术方法，完成岩土工程的物探。但在技术应用中需要注意，应选择至少2种以上技术方法，分别对各项水文参数进行勘查，然后通过分析多种技术方法应用下勘查结果数据的重复性，以判断此次勘查结果是否准确、是否可以作为岩土工程依据。如果重复性较低，就需要对技术操作过程进行复盘，以及时发现和修正技术应用中存在的问题，提高技术应用的准确性。

1.4 水文勘查测绘技术的应用

水文勘查测绘技术是指一种以地质图为底图，通过将观测数据记录到该底图上，帮助人们查明、了解岩土工程建设所面临问题的勘查技术(见图1)。在该技术的应用中，如没有地质图纸，也可以考虑运用地形图作为底图。但应当注意，需有效运用遥感影像，改善技术的落实质量和效率，而且应当注重室内与现场验证相结合，以获得更好的技术应用效果。此外，为了压缩勘查工作成本，也可以通过查阅相关部门提供的历史勘查资料，来获取测绘所需的数据信息，提高技术应用效率，降低技术应用成本，由此加快推进岩土工程的落成。

图1 地质图图例

2 地质勘查技术在岩土工程中的应用

2.1 地质槽探勘查技术的应用

在岩土工程中，人们可以运用此项勘查技术来揭露基岩，观察地质现象，为岩土工程建设提供依据。一般来说，技术应用时所挖掘出的槽，深度通常在3m以内，断面规格则需要根据具体深度，以及浮土性质确定，但不管怎样设置槽的尺寸规格，均应遵循安全且利于工作的原则。在当前的地质勘察中，此技术的应用形式有两种，即主干槽探形式和辅助槽探形式。前者需要工作者尽量垂直于含矿层、围岩、含矿带、构造带的走向，进行探槽挖掘，这样可以更清晰地了解地层剖面、矿化规律等信息，为岩土工程施工提供参考。但这种方式的工程量较大，需要花费一定的技术成本。后者则是一种通过在主干槽之间设置短槽，以此加密槽的密度，以便于全面地揭露矿体界限和地质界限，提高勘查结果完整性的技术应用形式(见图2)。但应当注意的是，虽然要求辅助槽要与主干槽平行，但如果有需要也可以不平行。

图2 主干槽图

2.2 取样勘查技术的应用

在岩土工程地质勘查中，此项技术是一项常用技术，该技术的应用原理为通过运用钻进等方式获取地质样本，然后对其进行分析检测，即可得出所需的勘查结果，实现地质勘探。在技术的应用中，可用的取样方法比较多，包括钻进、挖坑等，工作者需要根据工程项目的实际条件与需求，选择相应的取样方法，以保证技术的适用性。但在后续的样品检测中应当注意，目前勘查领域内已经形成了较为完善的检测试验技术规程体系，因此，为了保证最终勘查数据的可靠性，一定要严格按照现行的技术规程，进行各项样品检测操作，提高技术应用的准确性，促进岩土工程的高效、高质量落成[1]。

2.3 电法勘查技术的应用

电法勘查技术属于一种物探技术，该技术通过利用各类岩土层的电磁特性、电化学特性，可以检测分析出具体的地质信息，作为岩土工程参考。在实际的应用中，借助该技术得出的岩土工程地质勘查数据结果，具有极高的精准度和可靠性，但同时，该技术对工作者操作能力的要求也比较高，因此，在岩土工程电法地质勘查中，需要注意规避人等因素对技术应用效果产生的影响。在此过程中，需要选择操作能力过硬、技术掌握熟练的工作者负责技术操作，而且要在操作之前，根据实际情况，确立一个具体的操作流程和标准，并与操作人员进行充分交底，确认无问题后，才能开展勘查工作，以确保该技术的应用效果能够顺利达到预期。此外，还要注意需再选择一种物探方法，用来验证该技术所得出数据的准确性，以更好地完成地质勘察[2]。

2.4 原位测试与室内实验勘查技术的应用

在原位测试技术应用中，工作者需要在原位应力的条件下，勘查周围的环境数据，同时，运用室内实验的方式，检测分析岩土样本，然后将借助两个技术分别得出的勘查结果进行综合统筹分析，由此得出更有参考价值的地质勘查信息作为岩土工程施工设计的参考。在此过程中，室内实验技术的作用主要是验证原位测试技术操作所得结果的准确性，而室内实验技术的操作成本较低，运用该技术手段，代替原位验证测试技术手段，可以压缩整体的地质勘查成本，提升技术应用水平，例如：在岩土工程地质勘探中，如果运用物探法进行原位测试，就需要同时运用两种物探法进行测试，予以相互验证，两种物探方法的总体操作成本较高，由于室内测试技术的应用成本低于原位物探测试成本，因此，使用原位测试和室内测试技术相结合的方式进行勘查，就会让勘查工作更具经济性优势[3]。

3 水文地质勘查技术在岩土工程中应用的优化措施

3.1 保证操作人员的专业水平

就目前来看，很大一部分勘查技术在应用过程中均呈现出了较高的自动化水平，对人工干预的依赖性逐渐降低，但依然存在较多的技术环节需要人工操作来完成，这使得操作人员的专业水平和业务熟练度会直接影响此技术在岩土工程中的应用效果。为此，在岩土工程中，为了保证勘查技术的应用效果，需做好操作人员专业水平的建设，并通过培训等方式，帮助其迅速熟悉业务，确保各项技术环节的准确落实，优化勘查技术的应用。在此过程中，需要将技术操作流程、注意事项以及相关的技术规程标准，纳入到培训内容建设中，帮助其积累理论知识，同时，还要加强实践操作培训，定期开展培训考核，并将考核结果作为绩效计算依据，督促操作人员积极参与培训，优化操作人员的技术操作能力，保证技术应用效果。

3.2 优化配套设备使用性能

在岩土工程中，大部分勘查技术应用中均需要依托于配套的设备，这使得配套设备的使用性能会在很大程度上影响技术的应用效果，因此，为了优化勘查技术的应用，需从配套设备入手，并通过做好设备的质量验收与日常维护保持技术配套设备的良好使用状态，增强技术应用效果。此外，也要按照现行的技术规程，对设备性能进行定期检查，并更换老旧设备，以此深入优化技术应用水平。但应当注意由于勘查技术的应用对部分配套设备的精密性要求较高，而经过一段时间的使用后，设备的测量误差就会积累，导致其精密度下降，所以还要定期进行设备的校准，并做好相应记录，以确保设备的精密度能够满足技术的应用要求，为技术的实施提供更加有利的条件。

3.3 做好前期技术选用

根据上述论述，勘查技术的种类较多，而各类技术的适用情况和应用优劣势也存在差异，因此，为了获得更好的技术应用效果，还要根据实际情况，结合具体的岩土工程勘查需求，选用合适的勘查技术。在此过程中，尤其要注意对技术可行性方面的考虑，并全面衡量现有的设备、人员和经济条件是否支持该技术的应用，以保证技术的顺利投入使用，增强勘查技术在岩土工程中的应用效果。此外，在前期技术选用上，如果条件允许，也可以考虑优先选择新兴技术，来提高勘查工作的效率和效果，但需要做好相应的技术操作监督工作，深入优化技术的应用效果。

3.4 做好勘查技术应用方案编制

在水文勘查领域，配套的勘查技术种类繁多，技术操作、实践方法也呈多样化的状态，而不同的技术和技术操作实践方法，对于勘查条件的要求也不同。因此，为了保证勘查技术的顺利落实，需要在勘查工作开始之前，根据实际情况和需求，编制出一套具体的技术应用方案，以指导现场勘查工作，确保各项勘查技术的应用效果能够达到预期。在技术应用方案编制中，考虑到现阶段技术配套规程已经出台，同时规程中对各类技术的应用也做出了详细的规定，所以，一定要严格按照现行的规程标准进行方案编制，以保证技术应用的规范性，同时，还要注意需合理选择技术配套设备，并将结合以往的技术实践经验，将注意事项在方案中予以明确、详细的阐释，由此提高方案的指导价值，增强勘查技术在水文勘查工作中的应用效果。此外，如果勘查工作中，涉及到了勘查新技术的应用，就应对相应的技术方案进行重点审核，确认无问题后，才能进行技术应用，以保证勘查结果的可靠性。