新時期水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)與應(yīng)用研究

吳周文

（華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊，安徽 蕪湖 241000）

建筑工程項目在施工、使用過程中都對工程的安全性、穩(wěn)定性有著較高的要求，因此必須針對建筑工程安全性、穩(wěn)定性存在密切聯(lián)系的工作保持較高的關(guān)注度，水工環(huán)地質(zhì)勘察作為影響建筑工程的關(guān)鍵性工作，在這一現(xiàn)實情況的影響下，更要做好對自身工作落實效果的有效保障。在實際工作落實過程中，應(yīng)合理運用多種水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)，做好對地質(zhì)工程相關(guān)工作質(zhì)量的進(jìn)一步優(yōu)化，充分發(fā)揮出水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的價值。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察

1.1 概述

水工環(huán)地質(zhì)勘察是一項涉及社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會規(guī)劃、環(huán)境資源保護(hù)和發(fā)展的綜合性、復(fù)雜性的工作，其價值體現(xiàn)在多個方面，但都對我國的城市化進(jìn)程推進(jìn)和生態(tài)文明建設(shè)有一定的促進(jìn)作用[1]。

在我國持續(xù)發(fā)展的過程中，雖然當(dāng)前已經(jīng)在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，基本能夠在各個行業(yè)中做到環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)與行業(yè)發(fā)展的兼顧，但由于以往對環(huán)境造成的破壞，導(dǎo)致我國的自然資源、環(huán)境仍處于一個需要進(jìn)一步調(diào)整的狀態(tài)。為保護(hù)我國的自然環(huán)境，確保各項工作落實和行業(yè)發(fā)展過程中不會對自然環(huán)境造成過大的影響，或者受到自然環(huán)境因素帶來的損害，因此必須重視水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的落實情況，推動水工環(huán)一體化在地質(zhì)勘察工作中的落實，在我國可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，始終做好對自然和人為因素相關(guān)影響的有效控制，進(jìn)而實現(xiàn)對環(huán)境保護(hù)事業(yè)的有效助力。

1.2 重要性

水工環(huán)包含水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)三個因素，是建筑工程項目動工之前的必要環(huán)節(jié)，對工程建設(shè)、礦山開采都有著極為顯著的影響，為做好對整個工程施工情況的合理化管理，減少工程建設(shè)、礦山開采中可能出現(xiàn)的問題，應(yīng)當(dāng)做好對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作落實情況的有效保障[2]。

在水文地質(zhì)方面，主要針對施工位置目前地質(zhì)條件下的地下水及相關(guān)狀況進(jìn)行分析，做好對水文條件的有效明確。在工程地質(zhì)方面，需要針對該項目的施工所在范圍內(nèi)的土層、地下巖構(gòu)造展開調(diào)查，分析工程地質(zhì)與建筑工程項目所在文職的地形特點，實現(xiàn)對工程地質(zhì)條件的全面分析。在環(huán)境地質(zhì)方面，應(yīng)當(dāng)針對施工位置所在區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率、總體的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，做好對周邊環(huán)境情況的把握，分析在實際工程建設(shè)、礦山開采過程中對周邊環(huán)境的影響，以及如何進(jìn)行調(diào)整和恢復(fù)。

1.3 勘察要點

在落實水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時，需要做好對勘察要求和勘察內(nèi)容的有效明確，確保在工作中有較為明確的工作落實方向，從而做好對工作成果的全面優(yōu)化。

在勘察要求中，水工環(huán)地質(zhì)勘察人員需要按照當(dāng)前工程項目的具體類型和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，做好對勘察方式的選擇，保證勘察方式能夠準(zhǔn)確反映出該施工位置的各項要素，重點針對現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境情況、水層分布狀況進(jìn)行勘察，進(jìn)而實現(xiàn)對施工位置水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)條件的準(zhǔn)確把握，將勘察工作結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，并做好對記錄資料的保管。在勘察內(nèi)容上，則需要做好對水工環(huán)地質(zhì)填圖、物探、水工環(huán)地質(zhì)鉆探、地下水動態(tài)觀測等方面工作內(nèi)容的重點關(guān)注。針對水工環(huán)地質(zhì)勘察檢查、審核相關(guān)部門的要求，做好對地下水與巖土結(jié)構(gòu)測量工作的落實，做好對施工位置測繪數(shù)據(jù)的明確和及時上報，在報告中針對水的形成、地下水分布、工程滲水情況等內(nèi)容展開詳細(xì)分析，保證報告的應(yīng)用、參考價值[3]。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量的影響因素

2.1 技術(shù)因素

在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，對工程及工程相關(guān)工作的要求也在不斷提升，因此需要始終保證水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的先進(jìn)性，才能更好地保障水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，進(jìn)而實現(xiàn)對工程施工、使用安全的有效保障。但是技術(shù)的學(xué)習(xí)、應(yīng)用都需要投入一定的成本，部分企業(yè)不愿意投入該部分成本，導(dǎo)致在實際工作落實過程中所使用的水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)仍具有一定的滯后性，往往無法保障水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的實際落實質(zhì)量，進(jìn)而對工程建設(shè)、礦山開采的順利開展造成了一定的阻礙[4]。面對技術(shù)因素對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作和工程建設(shè)、礦山開采的影響，應(yīng)當(dāng)重新做好對技術(shù)重要性的思考，針對當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察方面先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和合理運用，助力實現(xiàn)工作質(zhì)量的提升。

2.2 人為因素

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的落實情況與相關(guān)技術(shù)人員之間聯(lián)系較為密切，為做好對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量的有效保障，應(yīng)當(dāng)針對人為因素對工作的影響進(jìn)行考慮。在實際工作落實過程中，許多技術(shù)人員都存在對水文地質(zhì)勘察工作重視程度不足的情況，究其原因，出現(xiàn)這一狀況的根源在于相關(guān)制度的不完善，導(dǎo)致在實際勘察工作中呈現(xiàn)出隨意性較強的特點。在另一方面，部分技術(shù)、勘察人員在完成水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時，始終按照自身最初掌握的地質(zhì)勘察技巧、理念來進(jìn)行工作，并未意識到我國水工環(huán)地質(zhì)勘察領(lǐng)域發(fā)生的新變化，加上對統(tǒng)一培訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)的不重視，未能及時做好對自身技術(shù)水平的提升，仍沿用相對滯后、傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察技術(shù)，導(dǎo)致在勘察工作中容易出現(xiàn)勘察問題頻繁的情況，不利于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的順利推進(jìn)。面對人為因素對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作帶來的負(fù)面影響，在后續(xù)人員管理中應(yīng)重視對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作人員綜合素質(zhì)的考核和培養(yǎng)，并通過招聘的方式做好對人才的有效補充。

2.3 政策因素

在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，政策同樣是必須考慮的影響因素，其對工作落實情況的影響主要體現(xiàn)在工作的規(guī)范性、合理性，以及對風(fēng)險因素的控制上。在沒有明確政策指導(dǎo)的情況下，企業(yè)、單位在開展水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的過程中，更多地將眼光放在經(jīng)濟(jì)利益上，導(dǎo)致其他方面的因素容易在工作中被忽視掉，比如工作的風(fēng)險性。面對這一情況，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作人員的生命安全往往難以得到有效保障，并且加上企業(yè)、單位對經(jīng)濟(jì)利益的過分重視，甚至?xí)谒きh(huán)地質(zhì)勘察工作中出現(xiàn)故意縮減水工環(huán)地質(zhì)勘察工作成本投入，將勘察工作流程進(jìn)行簡化的情況，不利于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量的提升，甚至可能給后續(xù)建設(shè)工作帶來較大的安全隱患。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作本身具有專業(yè)性強、復(fù)雜性高的特點，為實現(xiàn)對工作落實效果的有效保障，必須在明確上述影響因素的具體影響位置后，及時做好工作調(diào)整，并考慮當(dāng)前在水工環(huán)地質(zhì)勘察方面較為先進(jìn)的技術(shù)，按照工程項目的施工、使用需求選擇合適的技術(shù)，從而實現(xiàn)對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量和對整個工程項目質(zhì)量的全面優(yōu)化、提升。

3.1 瞬變電磁技術(shù)

瞬變電磁技術(shù)（TEM），該技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察中的應(yīng)用價值在于克服復(fù)雜的地形，并且在技術(shù)應(yīng)用方式、條件等方面具有較強的便利性，因此在實際工作中受到了較為廣泛的認(rèn)可和使用，多應(yīng)用于對特定參數(shù)的判定和捕捉。相對而言，TEM 技術(shù)的原理相對簡單，水工環(huán)地質(zhì)勘察想要在短時間內(nèi)做好對TEM 技術(shù)的掌握，在難度方面也不會太高。但在實際應(yīng)用過程中，為了更好地發(fā)揮出其在測量準(zhǔn)確性、資料真實性方面的重要價值，在TEM 技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)針對施工現(xiàn)場的各項影響因素，做好對現(xiàn)場變化規(guī)律的準(zhǔn)確把握，并針對不同影響因素的變化所帶來的具體影響進(jìn)行明確，有計劃地做好對工作的安排和調(diào)整，進(jìn)而實現(xiàn)對TEM 技術(shù)應(yīng)用價值的有效維護(hù)[5]。

3.2 全球定位系統(tǒng)技術(shù)

全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS）具有探測精度高、覆蓋范圍廣、使用方便、信息獲取快速等一系列優(yōu)點。GPS技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的實際應(yīng)用過程中，其主要價值在于對環(huán)境地質(zhì)的明確上，能夠借助技術(shù)特點，在相對較短的時間內(nèi)做好對環(huán)境地質(zhì)污染的具體位置的明確，從而做好對水工環(huán)地質(zhì)勘察成果的有效保障，讓水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的價值得到充分發(fā)揮。GPS 技術(shù)的主要應(yīng)用價值在于做好對水工環(huán)地質(zhì)勘察所在施工位置具體數(shù)據(jù)信息的實時采集，實現(xiàn)對施工位置情況的準(zhǔn)確了解，從而將水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的成果反映到工程建設(shè)、礦山開采中。

3.3 探測雷達(dá)技術(shù)

探測雷達(dá)技術(shù)（GPR）在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中的應(yīng)用價值主要在于對工作所屬工程項目的施工位置情況進(jìn)行全面反映，主要包括該施工位置的地質(zhì)特征、土壤特征和地下構(gòu)造特征等方面的情況，能夠為工程建設(shè)、礦山開采提供較為詳細(xì)的地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息、資料。對GPR 技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察中能夠?qū)κ┕の恢玫牡叵掠绊戇M(jìn)行明確，借此實現(xiàn)對地下情況變化的準(zhǔn)確把握，確保能夠為工程建設(shè)、礦山開采提供相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保證工程建設(shè)、礦山開采方案能夠具有一定的針對性，從實際出發(fā)，做好對工程建設(shè)、礦山開采位置問題的調(diào)整。

3.4 實時動態(tài)差分定位技術(shù)

實時動態(tài)差分定位技術(shù)（RTK）是GRS 衛(wèi)星接收系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理與發(fā)送的一種新技術(shù)，具有較強的先進(jìn)性，在實際應(yīng)用過程中對水工環(huán)地質(zhì)勘察人員的技術(shù)水平有著較高的要求。

具體而言，其應(yīng)用原理為在不同的環(huán)境下利用多個衛(wèi)星對4 個以上的衛(wèi)星進(jìn)行實時的觀測和對幾何信息進(jìn)行處理，同時應(yīng)用模糊綜合分析與求解方法。經(jīng)過驗證、分析和結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，RTK 技術(shù)對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的整體處理效率有著較強的促進(jìn)作用，并且還能在一定程度上做好對工作質(zhì)量的保障[6]。對RTK技術(shù)的應(yīng)用需要移動觀測站的配合，在使用RTK 技術(shù)的過程中，重點做好對測量準(zhǔn)確性的調(diào)整，考慮RTK技術(shù)應(yīng)用中GPS 技術(shù)相關(guān)條件變化帶來的應(yīng)用，加強技術(shù)控制能力，保證定位誤差能夠控制在相對合理的范圍內(nèi)，從而為移動觀測站的數(shù)據(jù)處理、觀測工作提供相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

3.5 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)（RS）作為當(dāng)前我國相對成熟的現(xiàn)代綜合技術(shù)，其應(yīng)用范圍較為廣泛，而在水文地質(zhì)勘察工作中想要保證其應(yīng)用的充分發(fā)揮必須做好對各類設(shè)備設(shè)施的完善和補充，提供較為全面的設(shè)備支持，目前在RS 技術(shù)的應(yīng)用中主要需要的設(shè)備支持包括傳感器、衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星、地面站、專用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中對RS 技術(shù)的應(yīng)用大致分為三個步驟：

第一，使用航拍做好對施工位置地面各項地理信息的收集，選擇對應(yīng)成像模式做好對數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的明確。

第二，針對收集到的各項地理信息進(jìn)行重新梳理、轉(zhuǎn)化，形成具體的地圖影響，做好對施工位置地形地貌、植被分布、人類活動范圍等一系列信息的準(zhǔn)確展示。

第三，深度分析地圖影響，主要針對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行分析，明確人類活動對植物、環(huán)境帶來的影響，從而實現(xiàn)對地區(qū)環(huán)境的準(zhǔn)確把握。

4 結(jié)語

綜上所述，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的專業(yè)性、復(fù)雜性較強，要做好對工作成果的有效保障，必須針對以往水工環(huán)地質(zhì)勘察工作出現(xiàn)的問題和工作過程中呈現(xiàn)出的疏漏進(jìn)行明確，通過這種方式持續(xù)優(yōu)化水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，為工程建設(shè)、礦山開采提供更加優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。借助新型技術(shù)做好對水工環(huán)地質(zhì)勘察體系的完善，從而更好地發(fā)揮出水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的價值，助力實現(xiàn)工作建設(shè)施工質(zhì)量的提升。