周國勝

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程地質(zhì)勘察在礦山基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用作用

工程地質(zhì)勘察在礦山基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用，具有重要作用，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是能夠為礦山工程施工奠定扎實基礎(chǔ)，提供技術(shù)保障。每一項工程所處的地質(zhì)環(huán)境都有所不同，在施工之前如若無法掌握施工現(xiàn)場的實際情況，了解其地質(zhì)環(huán)境特征，那么在施工過程中便很可能出現(xiàn)安全隱患，影響工程施工質(zhì)量及安全?；诖?，利用科學(xué)的工程地質(zhì)勘察技術(shù)，能夠全面掌握目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境指標(biāo)，為礦山基礎(chǔ)工程施工提供可靠的數(shù)據(jù)資料，降低施工中的風(fēng)險系數(shù)，保障工程施工的順利開展[1]；二是有利于為礦山基礎(chǔ)工程選址提供指導(dǎo)。為有效開展工程施工，則必須重視工程選址環(huán)節(jié)。通過工程地質(zhì)勘察技術(shù)，能夠全面了解工程建設(shè)現(xiàn)場及其周邊的環(huán)境，可根據(jù)勘察結(jié)果來判斷此區(qū)域是否適合建設(shè)工程項目，為礦山基礎(chǔ)工程施工設(shè)計人員提供參考依據(jù)；三是合理應(yīng)用工程地質(zhì)勘察技術(shù)，有利于保障施工效率，提高工程施工安全性，有利于維護施工人員的生命財產(chǎn)安全。

2 礦山基礎(chǔ)工程中工程地質(zhì)勘察技術(shù)類型

2.1 地質(zhì)雷達技術(shù)應(yīng)用

在礦山基礎(chǔ)工程地質(zhì)勘察中，地質(zhì)雷達技術(shù)是重要技術(shù)手段之一，其具有較好的抗干擾性，像素分辨率較高，有著較大的技術(shù)優(yōu)勢，能夠利用天線來發(fā)射高頻電磁波，使之以寬頻帶短脈沖形式進入到地下，從而在不同地質(zhì)體中傳遞信號。在傳遞過程中如果遇到被檢測目標(biāo)，則會反射信號，可直接將發(fā)射信號輸送至接收器中，直接于顯示器上客觀展示。在礦山基礎(chǔ)工程施工中應(yīng)用地質(zhì)雷達技術(shù)，能夠取得較好的應(yīng)用效果，其能夠直接展示檢測目標(biāo)的具體位置，可利用計算機信息技術(shù)，來計算檢測目標(biāo)之間的距離[2]。通過地質(zhì)雷達技術(shù)的應(yīng)用，可合理劃分地層結(jié)構(gòu)，有效檢測混凝土襯砌質(zhì)量，但需要注意的是此項技術(shù)受各項因素的影響較大，若想要取得較好的勘察效果，則必須做到以下幾點：一是檢測目標(biāo)與周圍介質(zhì)之間，應(yīng)當(dāng)有著較大的電磁波阻抗差異，而且需要位于地下水位線上；二是檢測目標(biāo)規(guī)模較大，厚度大于電磁波的有效波長，如水平位置上兩者較近，其最小距離不可低于第一菲涅爾半徑；三是檢測上方不可出現(xiàn)極低阻屏異常狀況，不可有電磁干擾。

2.2 高密度電阻率技術(shù)應(yīng)用

將高密度電阻率技術(shù)應(yīng)用于礦山基礎(chǔ)工程勘察工作中，能夠取得較好的勘察效果，尤其是針對于一些掩埋過深、自身規(guī)模相對較小的工程中，這類工程在進行勘察的時候，對密度、間距的要求更加細致。

傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘察技術(shù)無法滿足于現(xiàn)代工程建設(shè)的要求，會影響整體勘察效果，對此，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮高密度電阻率技術(shù)的作用，通過簡單布線來采集大量的點數(shù)據(jù)，并做好相應(yīng)的記錄工作，大大提升了工程地質(zhì)勘察工作效率。而且，在此過程中，能夠自主采集有關(guān)于地質(zhì)環(huán)境評價的各項信息，可通過現(xiàn)代技術(shù)軟件來處理這些數(shù)據(jù)，全面了解勘察現(xiàn)場的實際狀況，并得出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，同時自動繪制相應(yīng)的等值線圖。高密度電阻率技術(shù)的應(yīng)用，提高了工程地質(zhì)勘察的智能化水平，即使是地下掩埋較深的物體，也能夠被精準(zhǔn)探測。需要注意的是高密度電阻率技術(shù)的應(yīng)用，涉及到多種裝置設(shè)備，要合理布局勘察現(xiàn)場，全面了解檢測現(xiàn)場的深度情況，控制好電極距與最大隔離系數(shù)的設(shè)置，根據(jù)實際情況來選擇適宜的方式，最終通過目標(biāo)算法來科學(xué)分析其所得到的數(shù)據(jù)，從而為礦山基礎(chǔ)工程施工奠定扎實基礎(chǔ)，提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

2.3 瞬變電磁技術(shù)應(yīng)用

在礦山基礎(chǔ)工程中應(yīng)用瞬變電磁技術(shù)，是利用人工發(fā)射圈來進行電流脈沖，然后使之產(chǎn)生瞬變電磁場，線圈于縱向發(fā)射并傳播到兩個方向上。通常情況下，在使用瞬變電磁勘察技術(shù)的時候，應(yīng)當(dāng)合理布置發(fā)射線圈，基于半空間傳播原理來進行操作[3]。磁場沿著地表向地殼深處傳播時，可能產(chǎn)生渦流場，或是出現(xiàn)氫原子，其會沿著磁場實際方向進行定向化排列。在移除外部施加的瞬態(tài)磁場之后，渦流場被釋放，并且包含大量氫原子液體中的氫原子排列被相應(yīng)地恢復(fù)，這些現(xiàn)象的恢復(fù)可以借助磁場完全釋放獲得的能量。接收感應(yīng)電動勢由接收線圈測量，這里所說的感應(yīng)電動勢主要包括地下介質(zhì)測得的實際電特性。通過各種技術(shù)手段，對隱藏在地下巖層中的實際結(jié)構(gòu)進行合理劃分。金屬感應(yīng)電動勢時，使用線圈意味著空間對電磁場的敏感度提高。為了減少干擾，在使用各種技術(shù)的過程中盡可能多地發(fā)射更大的電流，保證磁場激勵最大化，有效抑制現(xiàn)有干擾因素。目前該技術(shù)主要用于尋找地下空洞，有充水空洞低阻和無水高阻兩種狀況。

3 礦山基礎(chǔ)工程勘察工作中存在的不足

在礦山基礎(chǔ)工程勘察工作中還存在一定問題，有待于進一步解決，其問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

一是在進行礦產(chǎn)開采工作的時候，部分人員并未意識到地質(zhì)勘察工作的重要性，忽視了地質(zhì)勘察前的準(zhǔn)備工作，沒有將實際情況和獲得的勘察數(shù)據(jù)、結(jié)果，作為礦產(chǎn)資源開發(fā)的參考依據(jù)，以致于在實施礦產(chǎn)開采工作時，不符合實際情況，影響了開采方案的合理性。部分技術(shù)人員也缺乏對地質(zhì)勘察工作的認(rèn)知，未貫徹落實自身的工作職責(zé)，在編寫勘察報告的時候不夠細心和仔細，流于表面形式，以致于地質(zhì)勘察工作準(zhǔn)確性受到影響。傳統(tǒng)的工作觀念已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的地質(zhì)勘察需求，致使勘察數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度無法保障，容易造成礦山開采工作的順利開展，與此同時也存在一定的安全風(fēng)險。

二是未建立健全的管理體系。地質(zhì)勘察工作在礦山基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用，還缺乏完善的管理制度予以支持，未建立健全的地質(zhì)勘察體系，以致于勘察工作無據(jù)可循、無法可依，缺乏制度保障。而且部分人員的責(zé)任意識不清，在執(zhí)行勘察工作的時候缺乏主動性，容易遇到各種各樣的問題，但其解決問題的能力不高。還有部分勘察單位為降低工作成本，所采用的勘察設(shè)備儀器較為落后，以致于勘察工作效率較低，而且無法保證勘察數(shù)據(jù)的精確性，安全威脅系數(shù)較大。

三是工作人員的技術(shù)水平還有待提升。部分技術(shù)人員的地質(zhì)勘察專業(yè)能力還不能滿足當(dāng)前的實際需求，以致于其在開展地質(zhì)勘察工作的時候，缺乏專業(yè)性，態(tài)度不夠積極主動，大多數(shù)人都只是按部就班的完成工作，卻并沒有提升自身能力的意識，也未認(rèn)識到地質(zhì)勘察工作的重要性。而地質(zhì)勘察工作并不可停滯不前，其需要不斷地創(chuàng)新，保持深入探索的意識，如若沒有，那么則會致使整個地質(zhì)勘察隊伍落后，學(xué)習(xí)水平下降，長遠來看會對地質(zhì)勘察工作造成不利影響。

4 現(xiàn)階段工程地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用途徑分析

現(xiàn)階段工程地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用途徑主要有兩種：一種是野外勘驗。在礦山基礎(chǔ)工程施工過程中，會涉及到野外地質(zhì)勘察工作，其主要目的在于了解工程建設(shè)區(qū)域野外地質(zhì)環(huán)境的實際狀況。在地質(zhì)勘探工作中開展野外作業(yè)十分必要，需要在實踐中進行理論性檢驗，才能真正發(fā)揮工程地質(zhì)勘察技術(shù)的作用，提高地質(zhì)勘察工作質(zhì)量。在實施野外勘察工作的時候，需要勘察人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行作業(yè)，必須親身參與到工作中才能確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但需要注意的是，工程地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用，受諸多因素的影響，需要合理安排野外勘探作業(yè)計劃，以確保此項工作的順利開展。在實際勘察過程中，要進行分層勘測，根據(jù)地質(zhì)體的不同特性來進行相應(yīng)的記錄，做好數(shù)據(jù)保存；另一種是室內(nèi)測試。就目前而言我國在這方面的技術(shù)應(yīng)用還較為薄弱，在實際工作中可能存在一定的問題，需要把控好每一個細節(jié)，合理使用勘察技術(shù)手段，做好現(xiàn)場取樣及測試工作，以保障勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5 礦山基礎(chǔ)工程中的工程地質(zhì)勘察技術(shù)

工程地質(zhì)勘察技術(shù)主要有以下幾種：第一種是鉆探技術(shù)。地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用，是為了全面了解施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境狀況，采集各項準(zhǔn)確的參數(shù)信息，以便于為礦山基礎(chǔ)工程工作的開展提供重要依據(jù)。需做好技術(shù)準(zhǔn)備工作，探索深層次的地層，可充分應(yīng)用鉆探技術(shù)來保證勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)當(dāng)根據(jù)地層的實際情況來選擇適宜的探頭型號，制定適宜的工作目標(biāo)，保障勘察工作的順利進行；第二種是槽探技術(shù)。如若是在平原地區(qū)進行地質(zhì)勘探工作，那么可使用鉆探技術(shù)；如若所實施的地質(zhì)勘察工作在地形、地貌上較為復(fù)雜，則需要使用槽探技術(shù)。如一些山地區(qū)域，或是陡坡較多的地區(qū)，這種勘察技術(shù)的優(yōu)勢在于準(zhǔn)確性高，效率好，能夠在短時間內(nèi)完成勘察工作；第三種是地探技術(shù)。如若在使用鉆探技術(shù)和槽探技術(shù)后，仍然無法獲取準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)，那么便可以使用地探技術(shù)來進行地質(zhì)勘察。地探技術(shù)的專業(yè)性較高，對設(shè)備和人員的要求比較高，可根據(jù)不同的需求來選擇化學(xué)探測或是物理探測技術(shù)。

6 工程地質(zhì)勘察在礦山基礎(chǔ)工程各階段的有效應(yīng)用

6.1 初步勘察和分析階段

在進行礦山基礎(chǔ)工程施工之前，需要先實施初步勘察工作，在這個階段可以利用工程地質(zhì)勘察技術(shù)來有效勘察地下工程。因當(dāng)前城市土地資源緊張，高層建筑已經(jīng)成為當(dāng)前的主流建筑類型，這類建筑工程受地下水的影響比較大，因此，在實際施工過程中，其需要利用工程地質(zhì)勘察技術(shù)來合理分析地下工程的實際情況，并將其作為工程建設(shè)中的重點內(nèi)容來予以關(guān)注。需要采集全面的相關(guān)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并對其進行科學(xué)分析，以采取針對性措施避免地下工程對工程施工造成的不利影響。同時，在地質(zhì)構(gòu)造勘察工作中，同樣可以應(yīng)用工程地質(zhì)勘察技術(shù)，旨在采集施工建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)狀況，對其數(shù)據(jù)進行全面分析，以便于掌握其實際環(huán)境狀況，由此來預(yù)測可能產(chǎn)生的影響因素，制定適宜的應(yīng)急預(yù)案。工程地質(zhì)勘察技術(shù)在工程施工現(xiàn)場工作中的應(yīng)用也十分廣泛，能夠取得不錯的效果，有利于把握住施工影響因素，找出施工中的安全隱患和不足，并做好有效的預(yù)防工作，從而提高工程施工效果，保障礦山基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量[4]。

除此之外，在實施地質(zhì)勘察工作的時候，還應(yīng)當(dāng)合理分析地質(zhì)狀況，這需要有充足的數(shù)據(jù)予以支持，應(yīng)當(dāng)利用礦山工程地質(zhì)勘察技術(shù)來獲取完整的數(shù)據(jù)信息，有效整合各項信息，掌握施工建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境特征，了解其地下水的分布狀況，把控地下構(gòu)造特征，從而利用科學(xué)技術(shù)來進行全方位分析，找出施工中的重難點，實施有效的預(yù)防處理措施。

6.2 詳細勘察和后期勘察階段

在進行礦山基礎(chǔ)工程施工的時候，還需進行詳細的勘察工作，然后根據(jù)勘察得到的結(jié)果來完善施工圖紙。為了保障施工圖紙的可行性，應(yīng)當(dāng)細致地規(guī)劃每一個部分，需由專業(yè)人員來開展作業(yè)。在實際工作中，應(yīng)當(dāng)實地勘察目標(biāo)施工區(qū)域，了解其地層特性，將其和初步地質(zhì)勘察工作相結(jié)合，綜合兩個階段的數(shù)據(jù)，來進行準(zhǔn)確分析，合理劃分建設(shè)區(qū)域的地層，并在此基礎(chǔ)上了解該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造分布特征，發(fā)現(xiàn)其中的變化規(guī)律，掌握各類物質(zhì)的分布信息，以明確礦山基礎(chǔ)工程建設(shè)中的難點環(huán)節(jié)。根據(jù)過往的施工經(jīng)驗，來制定適宜的施工方案，采取有效的措施來降低施工風(fēng)險，提高工程施工的安全性，保障最終的施工質(zhì)量。進入到礦山基礎(chǔ)工程地質(zhì)勘察工作后期時，則要根據(jù)當(dāng)前所掌握的勘察數(shù)據(jù)和結(jié)果，來提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，給工程建設(shè)工作的開展提供可靠的依據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)危險因素，采取有效的預(yù)防措施，從而確保整個工程施工的順利開展，提升礦山基礎(chǔ)工程施工效率。

7 地質(zhì)勘察在礦山工程中的應(yīng)用

7.1 礦山地質(zhì)勘察的主要工作內(nèi)容

隨著國家對建設(shè)項目的高度重視，礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)資源調(diào)查技術(shù)得到了質(zhì)的突破，但由于我國山川寬廣，自然地形復(fù)雜，對于礦區(qū)復(fù)雜的自然地形說，現(xiàn)有的勘察技術(shù)還未能滿足當(dāng)前的地質(zhì)勘察工作需求。因此，積極運用綜合勘探技術(shù)開展礦山地質(zhì)綜合勘探，對改善礦山作業(yè)十分有利。工作人員應(yīng)充分利用礦山綜合物探的應(yīng)用技術(shù)，縮短大規(guī)模礦山地質(zhì)物探的應(yīng)用時間，并采取各種相應(yīng)的新技術(shù)，不斷改進、優(yōu)化和創(chuàng)新礦山勘探的應(yīng)用方法，從而提高找礦應(yīng)用的實際研究效果。

20世紀(jì)60年代，歐美國家創(chuàng)造和發(fā)展了一種新的地質(zhì)技術(shù)管理體系，即礦山工程地質(zhì)管理。礦山地質(zhì)勘察在礦體和地下土體地質(zhì)勘探中所發(fā)現(xiàn)的問題，主要內(nèi)容包括但不限于礦山地基、礦體基礎(chǔ)、邊坡地質(zhì)問題等。我國地質(zhì)資源勘察中的主要調(diào)查對象包括了土木建筑工程中涉及到的礦石、土、水、地下等部分。

7.2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘察綜合應(yīng)用

在礦產(chǎn)工程中進行地質(zhì)勘察工作，可充分發(fā)揮綜合物探探測技術(shù)的作用。

首先，可使用地球物理模型。通過對各勘探區(qū)整個地質(zhì)變化區(qū)地層重磁、磁場、電磁、密度地震等基本地質(zhì)物理勘探技術(shù)的研究，來分析各地質(zhì)變化區(qū)地層重磁、密度、地震波速度等基本地質(zhì)物理特征，據(jù)此來幫助地質(zhì)調(diào)查人員實施更加科學(xué)合理的分析，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合分析各調(diào)查區(qū)整體地質(zhì)變化背景及相關(guān)地理數(shù)據(jù)，初步構(gòu)建地球地質(zhì)物理特征模型。通過上述地球物理勘探技術(shù)，工作人員不僅可以準(zhǔn)確估計和確定調(diào)查反探礦的實際地質(zhì)資源和儲量，還可以進行勘探劃分和估算。通過進一步的客觀評價，對該區(qū)資源開發(fā)利用前景進行了評價。

其次，要選擇適宜的物探措施。地球物理勘察區(qū)技術(shù)曲線是一種利用不同的物理勘察區(qū)數(shù)據(jù)，在同一勘察區(qū)測量礦山質(zhì)量的曲線，主要包括兩種計算方式，一種是橫向曲線測量，另一種是礦山縱向曲線測量。工作人員不僅可以將測量前的數(shù)據(jù)直接實施科學(xué)計算修正，轉(zhuǎn)化為礦區(qū)的主要地質(zhì)源信息，并進行橫向、縱向綜合對比，最后通過計算得出準(zhǔn)確的信息。礦區(qū)地質(zhì)資源資料調(diào)查及時、科學(xué)。在實際地質(zhì)勘探過程中，應(yīng)根據(jù)實際地質(zhì)勘探情況，合理選擇各種適宜的地質(zhì)勘探技術(shù)，并結(jié)合各種地質(zhì)勘探技術(shù)和方法，提高實際地質(zhì)動態(tài)勘探的準(zhǔn)確性和可靠性。在使用勘探方法的時候，要根據(jù)礦山地質(zhì)層結(jié)構(gòu)的特點，以及礦區(qū)的實際情況，地質(zhì)儲存條件，來進行科學(xué)的測量，作出準(zhǔn)確分析，如若存在明顯的差異，那么則表明地質(zhì)測量儀器設(shè)備出現(xiàn)異常，數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。在礦山資源應(yīng)用中實施地質(zhì)勘探技術(shù)的目的在于了解地質(zhì)儲存量情況、準(zhǔn)確劃分資源、判斷巖石下是否存在地質(zhì)斷裂結(jié)構(gòu)。

8 結(jié)語

總而言之，在礦山基礎(chǔ)工程施工過程中，應(yīng)當(dāng)科學(xué)應(yīng)用工程地質(zhì)勘察技術(shù)，可根據(jù)實際情況來選擇適宜的勘察技術(shù)手段，以提高工程施工效率，保障施工質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到地質(zhì)勘察工作的重要性，將其有效應(yīng)用于礦山工程中，實施多樣化的勘察技術(shù)來提高礦山工程效率。

與此同時，還要嚴(yán)格貫徹落實地質(zhì)勘察工作的要求，明確地質(zhì)勘察工作內(nèi)容，遵循因地制宜原則，使用適宜的勘察方法。