譚萬(wàn)里，張子豪，卞 猛

（遼寧省有色地質(zhì)一〇七隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116033）

0 引言

綜合勘察技術(shù)是巖土勘察的重要手段，有著多樣化的技術(shù)形式，能夠確定地質(zhì)條件的真實(shí)狀況，保障巖土勘察過(guò)程能夠有序進(jìn)行。綜合勘察技術(shù)涉及的技術(shù)種類(lèi)較多，需要合理對(duì)勘察方法進(jìn)行選擇，避免巖土勘察的精度受到影響，并且保證巖土勘察的效率，將巖土勘察與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，消除巖土勘察中的不利因素，全面分析巖土狀況。

1 綜合勘察技術(shù)在巖土勘察中的必要性

1.1 多樣化技術(shù)手段

巖土勘察具有多種技術(shù)形式可供選擇，使巖土勘察呈現(xiàn)多樣化的形式，使巖土勘察方法便于進(jìn)行使用，提高了巖土勘察作業(yè)的靈活性。巖土勘察注重設(shè)備儀器的使用，一般采用便于攜帶的設(shè)備儀器，有助于提高巖土勘察的效率，同時(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜的勘察環(huán)境，使勘察技術(shù)得到充分應(yīng)用。不同巖土勘察技術(shù)具有一定的差別，需要明確不同技術(shù)的應(yīng)用方法，確保勘察操作符合流程要求，合理對(duì)設(shè)備進(jìn)行使用，使巖土勘察技術(shù)更加具有合理性。在多樣化勘察技術(shù)的作用下，使勘察方法上具有可選擇性，通過(guò)適宜的勘察方法可提高勘察結(jié)果的精度，使勘察方法更加適合實(shí)際環(huán)境，降低外界因素對(duì)勘察結(jié)果的干擾，使巖土勘察工作能夠及時(shí)就位，選擇準(zhǔn)確性高、流程簡(jiǎn)單的巖土勘察方式，發(fā)揮出綜合勘察技術(shù)的作用[1]。

1.2 生態(tài)化勘察方式

巖土勘察過(guò)程中，需要考慮到對(duì)環(huán)境的影響，采用生態(tài)化勘察方式，使生態(tài)環(huán)境與勘察手段相兼容，降低自然環(huán)境對(duì)勘察過(guò)程中的干擾。在自然環(huán)境的影響下，巖土勘察技術(shù)將會(huì)受到一定程度的限制，需要明確勘察技術(shù)的指標(biāo)要求，減少地表障礙物對(duì)勘察結(jié)果的影響，使綜合勘察技術(shù)得到有效應(yīng)用。通過(guò)合理選擇巖土勘察技術(shù)，有助于避免周邊環(huán)境遭到破壞，促進(jìn)巖土勘察過(guò)程中的生態(tài)建設(shè)，確?？辈熳鳂I(yè)能夠順利完成。需要注意的是，巖土勘察對(duì)周邊環(huán)境具有一定的影響，需要選擇不宜對(duì)周邊環(huán)境造成破壞的檢測(cè)方法，并且組做好測(cè)量精度的控制，提高巖土勘察的生態(tài)建設(shè)水平，通過(guò)巖土勘察獲得環(huán)境數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)巖土破壞程度的有效控制。

1.3 全面化地質(zhì)狀況

巖土勘察關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)地質(zhì)狀況的檢測(cè)，需要保證巖土勘察技術(shù)的合理性，保證巖土勘察目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在綜合勘察技術(shù)下，巖土勘察應(yīng)注重地質(zhì)信息的全面化，使勘察資料得到有效收集。地質(zhì)勘查狀況應(yīng)包含以下信息：①地質(zhì)特征。對(duì)地貌組合、巖層走向、水流分布等情況展開(kāi)分析，掌握地質(zhì)特征的具體情況，確定巖層的性質(zhì)及規(guī)律，得到不同巖層之間的關(guān)聯(lián)性。②巖層特性。主要確定巖土的礦物組成，分析礦物成分的分布范圍，進(jìn)而確定地質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)，為地質(zhì)分析提供輔助參考。③構(gòu)造形態(tài)。巖土地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)具有一定的復(fù)雜性，形態(tài)方面包括節(jié)理發(fā)育、地層裙皺、地質(zhì)斷層等，需要明確地質(zhì)形態(tài)之間的差異性，對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行全面分析。④巖穴分布。對(duì)巖洞、暗河等地質(zhì)情況進(jìn)行分析，得到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的組成要點(diǎn)，明確洞內(nèi)的堆積物情況，便于掌握暗河的分布趨勢(shì)，提前對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行判斷。⑤水文地質(zhì)。對(duì)地下水位、徑流方向、連通情況等進(jìn)行分析，得到地下水情況的變化規(guī)律，并且結(jié)合巖土信息展開(kāi)分析，對(duì)地下侵蝕情況進(jìn)行判斷。

2 綜合勘察技術(shù)在巖土勘察中的運(yùn)用

2.1 鉆探勘察

鉆探勘察是常用的地質(zhì)勘查手段，用于對(duì)巖土的實(shí)際情況進(jìn)行查明，勘察結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)特征情況的有效檢測(cè)。采用鉆探勘察方式時(shí)，需要確保鉆孔布置的合理性，一般以控制性鉆孔為主，并且不低于總鉆孔數(shù)量的1/2，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔類(lèi)型的有效控制。鉆探過(guò)程中，還要對(duì)鉆孔進(jìn)行護(hù)壁處理，掌握鉆孔的布置形式，防止鉆孔在勘察過(guò)程中塌陷，影響對(duì)地質(zhì)情況的判斷。對(duì)于每一個(gè)鉆孔而言，鉆孔布置應(yīng)具有充分依據(jù)，避免造成鉆孔的浪費(fèi)，否則將會(huì)影響到地質(zhì)勘查結(jié)果。鉆探勘察是確定地質(zhì)情況的重要形式，用于得到巖性情況、土體分布等，對(duì)空間變化規(guī)律進(jìn)行分析。然而，鉆探勘察會(huì)對(duì)巖土造成一定的破壞，并且成本較高，因而鉆探勘察并不是首選方法[2]。

2.2 遙感勘察技術(shù)

遙感勘察技術(shù)利用遙感器從空中得到地面物體的波譜，通過(guò)波譜響應(yīng)情況展開(kāi)分析，能夠?qū)Σ煌匚镱?lèi)型進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而快速展開(kāi)地質(zhì)調(diào)查。通過(guò)對(duì)響應(yīng)波譜進(jìn)行解析，可得到巖土信息的遙感圖像，采用圖像化的分析手段，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行快速識(shí)別。不同巖土類(lèi)型圖像具有一定的差異，一般采用色調(diào)形態(tài)對(duì)地表事物進(jìn)行判斷，如炎熱叢林具有麻點(diǎn)狀分布形態(tài)，色調(diào)上呈現(xiàn)為深色調(diào)，屬于叢林特征的典型形態(tài)，能夠?yàn)榈刭|(zhì)勘查過(guò)程提供參考。在勘察山體巖石分布時(shí)，若地表存在較少的植物，地表將會(huì)呈現(xiàn)白灰色，樹(shù)枝一般為影紋狀，地表特征將變得更加顯著。對(duì)于受到腐蝕的山體巖石，通常呈現(xiàn)為深灰色斑狀圖像，圖像紋路越多，則說(shuō)明巖體受到的腐蝕效果越嚴(yán)重。

2.3 淺層地震反射波技術(shù)

淺層地震反射波技術(shù)以地震波作為波源，通過(guò)地震波的傳遞來(lái)探測(cè)地質(zhì)情況，在淺層地質(zhì)分析中具有較高的精確度，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)狀況的精準(zhǔn)檢測(cè)。地震波可在巖土地質(zhì)中進(jìn)行傳導(dǎo)，巖土勘察原理與山谷回聲原理類(lèi)似，需要對(duì)反射波情況進(jìn)行檢測(cè)，借助專(zhuān)業(yè)的設(shè)備儀器進(jìn)行分析，同時(shí)確定地震波的激發(fā)形態(tài)，保證地震波能夠有效穿透巖層，并且形成清晰的反射波形，提高巖土信息勘察的精準(zhǔn)性，避免對(duì)巖土勘察結(jié)果造成影響。地震波設(shè)置參數(shù)包括頻率、振幅等，應(yīng)確保參數(shù)設(shè)置的匹配性，使地震波能夠滿足波源要求，保證地震波的激發(fā)效果。而且，將地震波作為波源，不會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成損傷，并且不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染，符合地質(zhì)勘查的環(huán)保指標(biāo)要求，保障勘察作業(yè)能夠順利進(jìn)行[3]。

2.4 高密度電阻率技術(shù)

高密度電阻率技術(shù)以陣列勘探作為核心，主要利用巖體介質(zhì)的導(dǎo)電性能，可對(duì)待測(cè)區(qū)域的巖土分布、地質(zhì)條件進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)電阻率來(lái)分析巖體狀況，便于對(duì)巖體特性進(jìn)行把控。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，需要生成穩(wěn)定的電流場(chǎng)，用于對(duì)待測(cè)區(qū)域的電流規(guī)律進(jìn)行探索，通過(guò)電流特征來(lái)確定地質(zhì)情況，保障高密度電阻率技術(shù)得到合理應(yīng)用，如圖1 所示，待測(cè)區(qū)域電流場(chǎng)采用轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，將電流場(chǎng)信號(hào)傳遞給高密度主機(jī)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的方式，由計(jì)算機(jī)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行分析，對(duì)巖土信息進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行二維反演，最終生成地質(zhì)信息的成圖。通過(guò)成圖可對(duì)巖土剖面情況進(jìn)行分析，并且結(jié)合實(shí)際環(huán)境進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)巖土勘察作業(yè)的精準(zhǔn)分析。

圖1 高密度電阻率巖土勘察原理

2.5 橫波反射技術(shù)

橫波反射技術(shù)以地震波作為波源，用于對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行判斷，屬于地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的重要技術(shù)，使勘察結(jié)果更加具有可靠性。巖土勘察過(guò)程中，需要將橫波信號(hào)向地表進(jìn)行發(fā)射，采用橫波檢測(cè)儀接收反射波，獲取波形的反射信息，提高對(duì)反射波的分析效果。通過(guò)橫波反射情況的檢測(cè)，可以確定橫波的分布情況，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析生成巖層圖像，對(duì)地質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)條件的合理勘測(cè)。通常情況下，橫波作為地震波的一種，具有較強(qiáng)的穿透性，有助于提高地質(zhì)勘查的垂直分辨率，形成完善的地質(zhì)勘查條件。以橫波作為波源可減少反向散射效果，減少信號(hào)在傳遞過(guò)程中的衰減，使得到的反射信號(hào)更加的精準(zhǔn)，保障巖土勘察能夠高效進(jìn)行[4]。

2.6 探地雷達(dá)技術(shù)

探地雷達(dá)是一種無(wú)損探測(cè)手段，不會(huì)對(duì)巖土環(huán)境造成損傷，采用高頻電磁波實(shí)現(xiàn)巖土勘察，確定地下空間的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。探地雷達(dá)電磁波為脈沖形式，使探測(cè)波能夠連續(xù)激發(fā)，提高電磁波接收的穩(wěn)定性，對(duì)巖土信息進(jìn)行全面檢驗(yàn)。探地雷達(dá)在操作上較為靈活，可邊移動(dòng)邊進(jìn)行檢驗(yàn)，提高對(duì)待測(cè)區(qū)域的覆蓋面積，有助于復(fù)雜地質(zhì)情況的勘察。探地雷達(dá)可大幅度提高地質(zhì)勘查速度，便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，勘察工作可一次性完成，滿足地質(zhì)勘查檢測(cè)要求。探地雷達(dá)工作頻率在1MHz～1GHz之間，通過(guò)頻率設(shè)定可調(diào)整探地雷達(dá)的穿透能力，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的全面檢驗(yàn)，并且生成地質(zhì)環(huán)境的三維勘探模型，保障地質(zhì)情況得到精準(zhǔn)分析，實(shí)現(xiàn)探地雷達(dá)的合理應(yīng)用。

2.7 多瞬態(tài)面波技術(shù)

多瞬態(tài)面波為一種地震波，屬于低頻率、高強(qiáng)度的波源，減少波形在穿透巖層時(shí)的損耗，實(shí)現(xiàn)多瞬態(tài)面波技術(shù)的有效應(yīng)用。多瞬態(tài)面波具有瞬間沖擊力，以此來(lái)提高對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)穿透性，而且波源需要垂直進(jìn)行發(fā)射，降低多瞬態(tài)面波的散射程度，保障波形能夠進(jìn)行集中反射。多瞬態(tài)面波采用傳感設(shè)備進(jìn)行采集，掌握聲波反射的數(shù)據(jù)變化，有助于對(duì)巖土數(shù)據(jù)的采集效率。收集到的反射數(shù)據(jù)需要進(jìn)行頻散分析，用于確定地質(zhì)結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì)，同時(shí)提高巖土勘察方法的適用性，滿足巖土勘察環(huán)境的需求。需要注意的是，多瞬態(tài)面波技術(shù)對(duì)波源具有較高要求，波源選擇由波源頻率決定，如錘子波源頻率為10～20Hz，沙袋波源頻率為3～10Hz，需要注重波源的合理選擇[5]。

2.8 大地電磁場(chǎng)巖性檢測(cè)技術(shù)

大地電磁場(chǎng)巖性檢測(cè)技術(shù)以電磁波作為檢測(cè)波源，通過(guò)太陽(yáng)風(fēng)引導(dǎo)來(lái)形成電磁波，使得電磁波易于進(jìn)行獲取，而且便于對(duì)電磁波進(jìn)行接受和調(diào)控，使電磁波能夠穿透巖層并形成反射波，進(jìn)而對(duì)大地電場(chǎng)巖性進(jìn)行分析。圖2 為大地電磁場(chǎng)巖性檢測(cè)技術(shù)，依靠地下反射電磁波實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，可通過(guò)CYT-V1 型號(hào)設(shè)備對(duì)反射波進(jìn)行接收，在巖性檢測(cè)上具有較高的可靠性。由于電磁波具有較強(qiáng)的穿透性，在勘察深度上可達(dá)到10km，并且不會(huì)產(chǎn)生較大的檢測(cè)無(wú)法，對(duì)巖性狀況進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。在檢測(cè)儀器的作用下，檢測(cè)結(jié)果以CYT 曲線方式體現(xiàn)，將巖性檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對(duì)地層各部分深度進(jìn)行判斷，確保巖土情況的技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)巖性檢測(cè)的綜合應(yīng)用。

圖2 大地電磁場(chǎng)巖性檢測(cè)技術(shù)

2.9 數(shù)字化勘察技術(shù)

數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土勘察中具有重要地位，通過(guò)對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確保巖層的分布狀況，對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行深入解析。解析方法采用數(shù)字化建模的形式，將地質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成三維立體圖形，以圖形的方式對(duì)地質(zhì)面貌進(jìn)行描述，使地質(zhì)狀況的判斷更加生動(dòng)形象。采用數(shù)字化勘察技術(shù)時(shí)，需要注重勘測(cè)面的構(gòu)建，圍繞勘察數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，構(gòu)建立體化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。同時(shí)，通過(guò)地質(zhì)數(shù)據(jù)確定巖土的屬性情況，分析地質(zhì)的幾何形狀，將地質(zhì)資料整合到結(jié)構(gòu)模型中，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)模型進(jìn)行補(bǔ)充。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綜合勘察技術(shù)需要進(jìn)行靈活運(yùn)用，避免使用單一化的勘察方式，通過(guò)多樣化的勘察手段滿足地質(zhì)勘查需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)狀況的精準(zhǔn)分析。巖土勘察技術(shù)具有一定的難度，需要掌握多種技術(shù)應(yīng)用方法，探測(cè)巖土的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，保障巖土特征能夠得到有效解析。在綜合勘察技術(shù)作用下，巖土勘察具有更多的技術(shù)選擇性，需要采用完善化的技術(shù)運(yùn)用形式，遵守勘察技術(shù)規(guī)范的要求，保障巖土勘察作業(yè)能夠順利進(jìn)行。