浅析水利水电工程地质勘测方法与技术应用

1、浅析水利水电工程地质勘测方法与技术应用摘要：在讨论工程地质测绘与编录主要内容的根底上，重点对水利水电工程地质勘测的方法及相关技术的应用及开展状况进展了详细的阐述，以期对工程地质勘测过程中勘测方法的采用起到一定的参考作用。关键词：地质勘测；水利水电；地球物理1、引言近几十年来，随着我国的经济快速开展，各项工程建立脚步快速飞跃，而在日新月异的高科技的带动下，我国水利水电工程的地质勘测技术日益成熟，如遥感技术工程物探等技术的应用使得我国的地质勘测方法日益丰富，同时也使得我们的水利水电工程的地质勘测效率都有极大的进步。2、工程地质测绘与编录工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最根本、最重要的

2、最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据，并以此为根底，利用地质学、工程地质及相关经历来估测勘测地段内的地质体演变过程，再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题，并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性，只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲，我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1：25000-1：100，并且相关的专题研究也都有一定的成果，如我们熟悉的三峡工程，工程测绘比例尺是从1：50000-1：25000地质测绘，以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种

3、高新技术的应用，工程地质测绘和编录仍是根底技术，再辅以先进且有效的探测手段，进而更准确的判断出地质分布、构造特征，其应用所获得的优异成果可以很好的为工程设计提供根据。3、工程地质勘探钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位，是直接获得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大，地质勘探一般可以分为三类：3.1山地勘测山地勘探合适用于探测浅层地质，其主要工作手段是人工或机械剥土，再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平哃和竖井两类勘探，在工程勘测中，这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1，这与国外兴旺国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有

4、所增加，与钻探工作量的比值也逐渐接近兴旺国家的0.2。3.2工程钻探工程钻探不断的结合高科技技术，为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助，极大的进步了劳动消费率、缩短了勘探周期、进步了勘探质量，引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工程度的快速进步，其表现如下：(1)钻探设备的打破。如金刚石钻井技术，过去使用的钢粒或硬质合金钻头所获得的效果明显不如金刚石钻头的效果，这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。(2)一些特殊地质层的钻进技术的打破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。3.3、工程物探地球物理勘探，简称为物探，它是指采用观测仪器对被勘探区的相关

5、地球物理场进展观测，然后根据对被测量场的相关数据进展处理及分析的根底上，根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的详细信息，包括详细位置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括：以位场理论为根底的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法；和以波动理论为根本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。(1)重力尝磁场勘测法重力尝磁场勘探法是一种最先采用的，可以说是一种比拟古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲，在精度与可靠度等方面都有差距。但是，随着技术的不断进步，一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用，这使得重力尝磁场勘探所能到达的精度得到了极大的进步。同

6、时，伴随着神经网络技术在等在重力尝磁位场勘探法中的应用，而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发，这些因素都使得重力尝磁场勘探法又得到的广泛的应用，重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用，使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。(2)地震勘测法地震勘探法，是指在工程地质勘探的过程中，利用人工激发震源产生的地震波来进展勘探的一种方法。其中，人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看，地震勘探法在水利水电工程建立领域中的应用程度不断加快。例如，在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进展定性评价时所采用的弹性波纵波就获得了良好的工程效益和经济效益；另外，由中铁西南

7、科学研究院所开发的程度地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等，在解决利用反射波地震勘探法对隧道进展超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看，地震T已逐步开展成为一整套系列的方法，尤其是其成像方式得到了极大的开展，它可以利用直达波、折射波、面涉及反射波等多种波进展组合，同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进展二维和三维的地质成像，使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。(3)电磁勘测法电磁勘探法，主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即T法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即E法)两种。由于电磁勘探法的独特优势，

8、其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如，采用人工和天然的两种场源、多场源，二维与三维电阻率成像技术，采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用，诸如对深埋长隧洞围岩介质的构造、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。(4)电法勘测法电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所根据的根本理论的不同，又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种，而在水利水电工程的地质勘察过程中，使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步开展起来的高密度电法勘探，虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处，但是

9、就其根本理论来讲仍然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改良，具有相关的技术优势，诸如能实现数据的自动、快速采集，测量结果的实时显示及处理，由传统的一维勘探开展成为二维勘探。假如再结合单源、单点测量技术，可以开展成为三维勘探技术。(5)地球物理测井法上世纪90年代开场，随着数值模拟方法以及计算机技术的快速开展，动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时，随着数字技术的开展，钻孔彩色电视的可适范围从之前的90钻孔逐步开展到50钻孔，同时还可以实现对数字化后的图像进展采集、压缩和存储，使得图像的后期制作及处理工作成为可能。4、3S技术3S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统，三大技术系统的集成与整合。其中，遥感技术作为3S技术的根底，主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到准确定位的功能，GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来，国内外在一些大型、特大型的水