水利水电工程地质勘测方法与技术应用

时间：2024-05-19

祁玉峰

（甘肃省张掖市甘兰水利水电建筑设计院，甘肃张掖 734000）

0 引言

社会生产生活建设过程中，电力能源是其中十分重要的能源，在科技革命中产生电力能源，以及社会各个行业发展中凸显着十分重要的作用。伴随经济实现全球化发展，我国抓住重要机遇，积极发展社会主义市场经济，在长时间发展后，社会主义建设事业成就突出，在不同领域中均实现迅猛发展。水利水电工程建设过程中，占据电力能源传输整体项目中的重要部分，基于上述社会背景，以往水利水电工程勘测技术难以满足现阶段工程项目需求，在新型化技术项目开发以及应用过程中具有必要性。将水利水电工程勘测技术作为重要研究对象，分析目前较为常见的先进化勘测技术，为水利水电工程顺利开展提供重要指导。

1 水利水电工程地质勘测作用

水利水电工程中，地质勘测发挥着重要作用。一方面，地质勘测可以提高工程规划建设科学合理性。水利水电工程设计建设规划与工程质量决策有关，尤其需要注重方案是否可行，需要重点考虑工程投资、整体规划、施工管理等方面，保证建设规划科学规范。对于水利水电工程而言，地址标准会影响工程基建质量，若是地址不稳定，不仅会导致施工难度增加，也会导致安全施工受到影响。因此，为提高工程质量，需要保障地质构造，制定可行性的建设规划。另一方面，地质勘测可以提高工程安全性，水利水电工程涉及内容较多，工程施工时间长、难度大，基建施工涉及阶段也比较多，需要保证各阶段施工质量才能够保证工程整体质量。因此，相关人员需要贯彻落实好各阶段施工质量，并对施工工地进行定期检查，将地质勘测作用发挥出来，指导工程施工，保证施工安全性。

2 工程钻探以及山地勘探情况

目前，工程勘察过程中，钻探是其中较为重要的措施，山地勘探阶段，其内容主要包括山硐勘探以及竖井勘探等。勘察工作进行阶段，相比之下平硐的实际钻探量可占据竖井勘探量的十分之一。近些年，勘探工作实现不断发展，过程中会增加平硐以及竖井的勘探量，占比数值逐渐接近五分之一。

2.1 金刚石钻进技术

我国勘探工作的实际起步时间相比于其他国家来说较晚，初步发展时间是在20世纪70年代，直至20世纪80年代才实现逐渐推广。过程中借助这一技术可有效转变钢粒钻进以及硬质合金钻进落后局面，钻探效率得以有效提升。金刚石钻进技术实现不断发展进步，这一过程中也逐渐带动相应设备以及仪器的发展与进步，实现勘探事业的良好有效发展。

2.2 金刚石绳索取芯钻进技术

与其他技术相比，此种技术属于比较先进的技术之一，技术凸显的原理内容是在勘测过程中不提钻的情况下获取岩芯。早在20世纪80年代，此项技术已经应用在深孔中，但在实际浅孔中的应用也凸显着一定的优势。

2.3 砂卵石层钻进技术内容分析

水利水电工程钻探过程中，其中难度较高的技术之一是砂卵石钻进技术，伴随社会不断进步，我国对此项技术的认识逐渐深化，解决该技术难题过程中，深入化研究了砂卵石钻进以及取样技术，难题得到有效解决。这一过程中，研制成功的技术内容有SM植物胶以及MY-1A植物胶，深入化研究砂卵石层钻进阶段提供十分重要的支持作用。

2.4 软弱夹层钻进技术

通常情况下，金刚石钻进技术难以有效处理软弱夹层问题，成功率数值仅仅在50%左右，因此难以满足生产需求，产生较大的成本压力。出于解决这一问题的目的，需采取一定措施。将原有技术作为基础，利用其他新型化技术，例如，悬挂装置或者是扶正装置等。此项技术在长时间应用过程中效果反映较好，因此凸显了较强的实用性，现阶段这一技术已经被纳入行业规范标准中。

3 遥感技术内容分析

3.1 深入化研究区域构造稳定性

遥感技术凸显的主要特点是辽阔的视野，因此使用过程中可形成宏观性线形结构化指征，以此研究人员可更有效掌握地质情况以及水文情况等。施工资料部分可提供给区域构造框架以及断裂体系重要作用。在目前社会生产生活中遥感技术可妥善解决相关问题。

3.2 地质测绘填图技术

使用遥感技术过程中难以实现野外以及成图现场的核对，因此将现场勘测作为基础，借助先进化的遥感技术，发挥重要作用，以此推动勘测工作顺利开展。测绘中小比例尺地质图过程中，可借助遥感成图模式，遥感技术应用可提高准确性，因此在地质测绘填图中发挥着十分重要的作用。

工程建设在前些年发展过程中遥感技术仅仅应用在工程选址以及选线前期阶段，后期勘测工作技术应用较少，不够重视，施工过程中应用遥感技术也比较少。施工过程中，遥感技术应用较少的原因有以下几点，我国地质条件具有复杂性，多数工程施工展示出的地质情况相比于设计资料来说，差别较大。基于此，相关技术人员重视在施工过程中使用这一技术，时间追溯到1991年南昆铁路施工过程中使用过这一技术，为施工提供重要地质资料数据。结局证明，遥感技术可实现在施工过程中的有效应用。工程地质遥感技术实现重要突破，其意义并不仅仅局限于施工阶段，其可证实工程施工阶段可借助这一技术重点发挥作用，因此打破施工阶段使用这一技术是无意义的认识，对工程地质遥感技术应用范围扩大具有重要作用。

4 工程物探

4.1 钻孔彩色电视系统技术

这一系统研究过程中，时间追溯到20世纪70年代中期阶段，直至20世纪70年代末期逐渐发展成熟，葛洲坝建设过程中，技术应用发挥着十分重要的作用。技术应用优势凸显更加强大的电路集成度，系统实际运行效果凸显顺畅性。相比于旧式探头，这一技术应用具有更高的彩色图像识别度，因此该技术使用效果更好，在应用过程中可有效承担钻孔产生的冲击力，体积上进行重要创新，相比于传统模式，重量更轻，产生的能耗也较小。

4.2 地球物理层析成像技术

此项技术应用是借助被钻出的平硐或者是钻孔，借助透射波发射或者是接受，以此开展处理以及采集工作，通过此种方式可详细掌握岩体具体波速值，以此对岩体进行有效判断以及评价。现阶段未出现新型化技术情况下，这一技术应用优越性较强，在勘察空洞完整性过程中凸显独特作用。此项技术应用效果突出情况下，可有效节约工作量，同时深入化了解空洞的物理学力学性知识，掌握整体勘测效果。在工程建设过程中，逐渐提高此项技术重视程度，以此开展技术攻关，实践效果较好。

4.3 浅层地震反射法技术

此种技术内容出现并且实现发展的主要时间段是在20世纪70年代末直至80年代初，其属于新型化的地震勘测技术，实现广泛应用。最初研究是通过加拿大人完成的，初期阶段技术利用形式主要是增强信号，借助窗口技术进行试验。后期阶段逐渐引入我国社会生产中，经过多个阶段的技术攻关后，获取突出成果。针对P波或者是SH波反射上存在较大发展。基于此种基础，其反映出浅层反射震源以及最佳窗口，经过相关试验后，获得重要突破。在横波反射震源方面，设置钉耙震源垫板，以此方式激发横波能量，在选择参数以及系统观测等过程中突破较大，丰富经验，采集以及处理数据过程中获得重要成果。相关工作人员在应用ES数据采集系统，制作与差异性情况相适应的反射数据处理软件。这一过程中采集系统以及软件处理系统可有效整合数据，以此激发工作效率。

4.4 高密度电法勘测技术

分析根本性原因，这一技术属于电阻率法勘测范畴内，出于获取理想化勘测效果目的，这一技术可借助数据采集措施，在野外环境中开展测量工作，将其放置于检测位置上，借助针对性的电极转换开关以及电测仪设备，自动化采集数据。借助测量结果数据，剖面图可有效显示。伴随电子信息技术不断发展进步，将其应用在水利水电工程地质勘测工作中，此举可有效提升工作效率，大幅度提升电力信息采集数量，推动其由之前的一维勘探朝着二维勘探进行跨越。

5 地理信息系统技术应用措施

这一技术主要应用在水利水电工程地质勘探过程中，内容主要涉及图像处理、空间数据处理等，基于此种技术背景，地质勘测工作在数据分析工作以及制图过程中工作效率获得显著提升，通过此种方式有效提升水利水电工程地质勘测效果。现阶段，使用比较广泛的技术系统是GIS系统，其能够凸显较强的专业性，属于地理信息系统软件中的一种。

6 全球定位技术应用措施

此种技术也称作GPS技术，这一技术应用在地质勘测工作中，其主要功能是定位观测点位置的三维坐标。分析其技术优势，这主要有以下几种，定位过程中凸显的精度数值较高，观测时间相对较短，操作比较便利，可实现全天候观测，使用过程中可采集以及储存观测数据，观测人员在数据观测过程中可为其数据分析提供重要支持。基于此，水利水电工程勘测过程中技术应用愈发广泛，针对跨河或者是视野条件较差的林区地质勘测阶段，使用这一技术可在条件恶劣前提下确保勘测精度，缩短作业时间，相比于其他技术来说，这一技术优势比较突出。