复杂地质条件下岩土工程勘测技术
郑铣琳
淮滨县自然资源局
1 复杂地形矿山地质岩土工程勘察技术的应用
1.1 探地雷达技术
向岩土层发射一定强度的高频电磁脉冲波,工作人员利用探地雷达技术能够分析地下介质环境中波变化情况,判断地形地质特征。多种介质在传播中,会对电磁波产生不同的变化,接收反射、散射等信息进行深度处理,能够准确评估地下岩层结构、物质组成等问题。探地雷达技术具有快速性、连续性、分辨率高等特点,能够做好各种复杂地形地质环境下的勘察任务。为充分发挥探地雷达技术的应用价值,工作人员首先应该全面分析工程建设规模与要求,在整个探测区间内合理布线,重点覆盖关键区域,尤其是断层、岩溶等危险地区应该适当加密测线布置,高效开展探测工作。在地下介质中,不同频率的电磁波传播特点不同,工作人员应当根据地下价值特性,确定最佳的探测频率,以获取准确的探测结果。此外,工作人员在三维数据采集时,可以选择多道或多阵列天线,丰富地下参数能够全面展现出地下岩层结构特点,确保工程设计方案更加可行。单一勘察方式难以直观呈现出复杂地形环境中地质特征,工作人员可以集成传统钻探、物探等工艺,构建一体化勘察体系,推动岩土工程勘察工作顺利进行。最终整合所有探地雷达收集的信息,通过小波变换、神经网络等数据处理形式,提高数据准确性、真实性,为后期工程建设提供有力数据支撑。
1.2 数字化勘察技术
集成地理信息系统、遥感技术等的数字化勘察技术,能够高精度采集海量信息,快速处理与智能化分析后全面表现出复杂地形环境现况,能够确保各项数据更加准确。首先,工作人员采用无人机设备进行测绘,灵活性的设备能够迅速提取整个区域内地面影像信息,构建三维模型后还原地形地貌特点,有助于工作人员直观了解地质环境,且提前找出潜在地质危险,优化工程设计细节。同时,作为数字化勘察的重要平台,GIS 系统可以集成多种来源的地形、地貌、岩性等数据,经由空间分析功能深入研究复杂地质环境,准确评估地质灾害易发位置,也能够模拟地下水流动情况,找出岩土工程建设中潜在的安全隐患。
1.3 无人机(UAV)遥感测量技术
无人机遥感测量技术是一种利用无人机搭载高分辨率数码相机,获取被测区域高清影像,并通过多视影像匹配和空中三角测量等方法获取地表三维信息的技术。首先,根据测区面积和地形复杂程度等因素,选择合适的无人机平台和数码相机,如大疆精灵Phantom4RTK 搭载 2000 万像素相机等。其次,科学规划航线,航向重叠度需保持在 80% 以上,旁向重叠度不得低于 60% ,飞行高度则根据所需的地面分辨率灵活设定,通常在100~500m 之间。最后,利用高精度 GPS 对地面控制点进行测量,平面和高程精度优于 5cm[5]。无人机自动驾驶仪会严格按照预设航线自主飞行,并捕获高分辨率的垂直和斜向影像。在数据处理阶段,首先进行影像预处理,如去畸变和增强;然后通过特征提取与匹配、相对定向和绝对定向,获得影像的外方位元素;随后,采用 PMVS 和 SGM等稠密匹配技术,生成密集的点云数据;最后,通过点云滤波和分类,构建高精度的数字表面模型(DSM)和正射影像图(DOM)。利用获得的 DSM 和 DOM,可以进行地形地貌分析,如提取断层、滑坡和泥石流等地质灾害体;计算岩体产状、节理面理等构造特征参数;研究岩溶发育形态和分布规律。结合传统地质调查和钻探数据,无人机遥感测量技术在复杂地质条件下的岩土工程勘察中展现了其独特优势。
2 复杂地形矿山地质条件下岩土工程勘察技术应用措施
2.1 建立完善的勘察技术应用系统
复杂的地形、地质环境,会对矿山区域岩土工程勘察工作产生较大影响,使得勘察工作难度大幅上升。这就要求勘察单位必须针对复杂地形地质情况建立完善的勘察技术应用系统,重视做好勘察基础样式、勘察结构形式等的合理构建,实现对周边地形、地质情况的及时掌握。勘察技术的选择需要确保较好的勘察深度以及较高的勘察间距精准性,充分满足复杂矿山岩土勘察工作要求。就技术应用角度而言,勘察作业人员需要结合对勘察深度、地质情况等的全面分析,对勘察间距进行合理设计,做好勘探孔深的合理控制,尽可能地获取准确的矿山岩土勘察数据,为矿山岩土工程的建设安全提供有效的数据信息,做好针对性的防控措施,确保矿山建设的安全、顺利进行。
2.2 提高勘察作业专业水平
面对复杂的地形矿山地质条件,岩土勘察工作对于专业性有着更高要求。勘察人员作为勘察作业的主要实施主体,必须确保具备较高的专业素养与实践能力,才能获得较为准确的勘察结果。所以勘察单位必须加大对勘察作业人员的培训力度,采用开展专项培训、专家授课、专家现场指导等方式,有效提高勘察作业人员的专业能力,提高勘察作业的规范性,更好地保障勘察数据的准确、有效。为有效提高矿山岩土工程的建设质量,必须重视加强对综合能力较强的专业勘察团队的建设力度,对勘察团队进行合理的班组划分,确保各个班组能够胜任派遣的勘察任务要求。同时需要加强对勘察作业人员的定期考核,确保其工作能力充分满足岗位需求。对于考核不合格的人员需要进行重新地培训、考核,直到考核合格之后才能参与实际勘察工作。为有效提高勘察作业人员的工作积极性,提高对勘察培训学习的高度重视,勘察单位有必要建立相应绩效考核机制,将勘察人员工作成效与其绩效挂钩,提高勘察作业人员的工作积极性,进而更为认真地投入到勘察工作当中,避免人为因素导致的勘察问题,确保较好的勘察质量。
结束语
综上所述,随着科学技术水平的不断提升,岩土工程智能勘察技术的出现,能够提升应对复杂地形地质勘察要求的技能。整合无人机、地质雷达等工艺,精准采集并深度分析复杂地质环境现况,通过大数据分析、人工智能等方式深入处理海量勘察信息,提升岩土工程勘察成效,且确保勘察结果更加真实、有效。在今后发展中,广大从业人员还应与时俱进,持续探究新型岩土工程智能勘察手段,为工程设计提供坚实数据支撑,充分彰显出地质灾害预警、环境保护等方面的重要作用,推动岩土工程建设行业稳定发展。
参考文献
[1] 王培星. 探究复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用[J]. 中国住宅设施,2023(11):49-51.
[2]王守彪.基于复杂地形地质条件下岩土工程勘察技术的研究[J].冶金与材料,2021,41(4):99-100.