新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察中的应用

岩土工程勘察是工程建设的基础工作，其准确性直接关系到工程的安全性、稳定性和经济性。在复杂地质条件下，如山区、岩溶地区、断裂带附近等，传统的勘察方法往往难以满足工程需求。传统的钻探取样、原位测试等方法存在工作效率低、对地质体的扰动较大、难以全面获取地质信息等局限性。随着现代科学技术的发展，新型勘察技术不断涌现，这些技术具有高精度、高效率、非破坏性等优点，为复杂地质岩土工程勘察提供了新的解决方案。因此，深入研究新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察中的应用具有重要意义。

一、新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察中的应用

（一）地质雷达技术

1.技术原理

地质雷达利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，由地面通过发射天线定向送入地下。当电磁波遇到不同电性介质的分界面时，就会发生反射和折射。反射波被接收天线接收后，根据反射波的双程旅行时间、波幅和波形等参数来推断地下介质的结构和性质。

2.应用实例

在某山区高速公路岩土工程勘察中，针对山区复杂地形下的地下溶洞、断层等不良地质体的探测。地质雷达对工作区域进行了大面积扫描，在数据处理后清晰显示了地下溶洞的形状、大小和空间位置。通过与传统钻探结果对比，地质雷达准确地圈定了溶洞的分布范围，为高速公路的路基设计和桥梁基础选址提供了准确的依据，避免了在溶洞发育区进行不合理的工程建设，有效降低了工程建设风险[1]。

（二）地球物理成像技术

1.技术原理

地球物理成像技术是基于岩石物理特性的差异，测量地下介质的物理场（如重力场、磁场、电场、地震波场等），然后通过数学方法对测量数据进行处理和反演，构建地下地质结构的三维或二维图像。不同地质体在物理场中表现出不同的响应特性，例如，岩石的密度、磁性、电性等差异会导致重力、磁场、电学性质的不同，而不同地层的波速差异则反映在地震波场中。

2.应用实例

在某大型城市地铁建设工程的前期勘察中，地质情况复杂，存在软土、砂层、基岩等多种地层类型，还有断裂带等构造。地球物理成像技术被用于详细勘察地下地质结构。通过地震波成像技术，获取了地下不同深度地层的波速分布图像，清晰地识别出了断裂带的位置、走向和规模。结合电法和磁法成像结果，综合判断了地下溶洞、空洞等不良地质体的分布情况。这些信息为地铁线路的规划、车站和隧道的设计提供了重要依据，优化了地铁工程的选址和设计，提高了工程的安全性和经济性。

（三）无人机勘察技术

1.技术原理

无人机搭载多种传感器（如高分辨率相机、激光雷达等），通过预设的飞行航线对勘察区域进行数据采集。高分辨率相机用于获取地表的影像数据，激光雷达则可以快速获取地物的三维坐标信息。然后将采集到的数据进行处理和分析，构建出勘察区域的三维地形模型和地表影像。

2.应用实例

在某大型矿区岩土工程勘察初期，由于矿区面积大、地形复杂，传统勘察方法难以快速获取全面的地形和地物信息。无人机勘察技术发挥了巨大作用。无人机按照规划的航线对整个矿区进行了低空飞行，快速获取了矿区的高分辨率影像和三维地形数据。通过对这些数据的分析，绘制出了精确的地形图，发现了矿区地表的一些潜在地质灾害隐患，如滑坡、崩塌迹象等，为后续的岩土工程勘察和矿山开发规划提供了先期资料，大大提高了勘察效率，减少了人工野外作业的工作量。

二、新型勘察技术应用的优势

（一）提高勘察精度

新型勘察技术能够更精确地获取地质信息。例如地质雷达技术可以精确探测地下浅层结构和细微地质体的分布；地球物理成像技术通过多种物

理场的测量和综合分析，可以更全面地了解地下深部地质结构，比传统勘察技术的精度更高[2]。

（二）提升勘察效率

无人机勘察技术可以在短时间内获取大面积的勘察区域数据，大大缩短了数据采集时间。同样，地球物理成像技术可以进行大面积的快速扫描测量，相比传统的逐点钻探等方式，能够在更短的时间内完成勘察任务，为工程建设节省时间成本。

（三）安全性增强

新型勘察技术大多属于非破坏性的勘察方法。如地质雷达、地球物理成像技术不需要大规模的钻探和挖掘，不会对地质体造成较大破坏，减少了在危险地质环境下作业的风险，提高了勘察人员的安全性。

三、新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察面临的挑战

（一）技术成本较高

一些新型勘察技术设备昂贵，如高精度的地球物理成像设备和先进的无人机设备。同时，相关技术的人员培训、数据处理软件的购买等也增加了成本，这在一定程度上限制了新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察中的广泛应用。

（二）复杂环境适应性有限

尽管新型勘察技术具有诸多优势，但在一些极端复杂环境下，如强干扰电磁环境下的地球物理成像可能会受到干扰，导致数据准确性下降；在山区茂密森林或城市高楼密集区，无人机飞行可能会受到限制，影响勘察数据的获取。

四、新型勘察技术的发展趋势

（一）多技术融合

未来，地质雷达技术、地球物理成像技术和无人机勘察技术等新型勘察技术将不断融合，为地质勘察带来新的突破。例如，把无人机与地质雷达结合，无人机凭借灵活的飞行能力，能快速到达复杂地形区域，再由地质雷达进行精确探测，实现对复杂地形的快速、高精度勘察。将地球物理成像技术与无人机技术结合，无人机采集的数据能通过地球物理成像技术处理，获取更准确的三维地质结构信息。多技术融合充分发挥了各技术的优势，进一步提高了勘察的精度和效率。

（二）智能化发展

新型勘察技术正步入智能化发展新阶段。在数据处理方面，软件智能化升级是关键。其能够自动识别勘察数据，快速解读其中蕴含的地质信息，大大缩短了人工分析数据的时间，提升了勘察效率。无人机的发展也让人眼前一亮。具备自主飞行与避障能力后，其在地质勘察中发挥更大作用。可以按照预设路线自主飞行，灵活避开障碍物，实现更全面、高效的勘察，显著提高自动化水平。地球物理成像技术也在不断革新。智能化的数据采集与分析功能，让勘探过程更加精准。系统能自动调整参数收集数据，同时智能分析结果，有效减少人为操作带来的误差，为地质勘察提供更可靠依据[3]。

五、结束语

综上所述，新型勘察技术在复杂地质岩土工程勘察中具有不可替代的重要作用。尽管目前还面临着技术成本高、复杂环境适应性有限等挑战，但随着多技术融合和智能化发展等趋势的不断推进，这些新型勘察技术将不断完善和提高。在未来的工程建设中，应积极推广和应用新型勘察技术，以提高复杂地质岩土工程勘察的精度和效率，保障工程建设的顺利进行，为我国基础设施建设和社会经济发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]夏岩.岩土工程勘察技术在复杂地形地质条件下的应用分析[J].中国金属通报,2023,(08):201-203.

[2]梁全政.岩土工程勘察技术在复杂地形地质条件下的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(01):130-132.

[3]祁曜刚.复杂地质条件下岩土工程勘察技术的应用探究[J].房地产世界,2022,(04):82-83.