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1、简论地质勘探中综合运用钻孔雷达与数字摄像的益处摘要：随着经济发展、科技进步，人类认识自然和改造自然的能力不断增强。通过新设备和新技术的应用，人类对于地层、地貌等的研究和探索也进入了一个新的时期。地质勘探工作从深度到广度都有了新的拓展。如何合理应用新技术和新设备，提高地质勘察的工作效率，增加勘察的准确性和完整性，是新时期我们应该思考的问题。关键词：钻孔雷达；数字摄像；问题；结合；益处在地质勘探工作中，利用传统的现场钻探手段在准确获知地质结构的空间特征以及周围岩体的地质信息方面还存在着一些局限性。随着勘察技术的发展，人们将钻孔地质雷达和数字钻孔成像两种勘察方法有效结合起来，对钻孔孔壁以及周围岩体进
2、行探测，获取工程场址的地质信息，快速评估所关心区域是否存在不良地质体。这种勘察方法能有效发挥两种勘察技术的特点，结合两者的数据信息，从很大程度上提高了对钻孔周围的岩体地质特征描述的准确性和时效性。 1.钻探勘察手段存在的问题 在很长一段时间里，在各类工程中，我们都将现场钻探作为评价岩体质量的主要手段。这种方法在各大工程中都曾经发挥重要作用。然而，就目前的钻探技术水平来说，由于地质条件的复杂性和特殊性，想利用这种手段准确地评价岩体质量还存在很多问题： 1.1测量手段相对落后，测量准确度较低； 1.2在钻进过程中，人们对于机械扰动导致岩心破碎的因素考虑不足，影响勘察结果的准确性； 1.3钻探岩心提
3、供的是一维信息，无法及时、有效地反应周围岩体的真实情况，很难准确获知周围岩体信息； 1.4传统勘察手段钻探工作量较大，不能根据现场实际情况对钻探范围做及时调整； 1.5传统勘察手段人工投入量大、施工周期长、成本投入高。 基于钻探勘测应用中存在的问题，要求我们对如何将目前较为先进的勘察技术进行综合应用做深入探讨并积极实践，利用不同勘察技术的特点，相互补充，提高岩体评价的准确性和稳定性。 2.钻孔雷达与数字摄像技术的综合运用 2.1钻孔雷达的技术原理 钻孔雷达的测量通常有三种模式：单孔反射模式、跨孔模式和VRP模式。钻孔雷达方法是一种确定地下介质分布的光谱电磁技术，具备在岩石介质中穿透一定距离的能
4、力。从原理上来说，钻孔雷达与地面使用的地质雷达原理相同。它通过一个天线发射高频宽带电磁波，另一个天线接收来自地下岩石介质的发射波。在雷达波的传播过程中，受到岩土电磁性质和几何形态的影响，接收端电磁波强度和波形也随之变化。根据收集整理接收端电磁波的双程走时、振幅和波形等资料，并经过计算和分析，就可以推测出地下岩土介质的结构特征。如果地下岩土介质电导率超过某一数值，则单孔反射模式失效。应采取跨孔测量或VRP模式进行测量。 2.2数字摄像的技术原理 数字钻孔摄像技术是在数字钻孔摄像系统基础上发展起来的全景技术与数字技术相结合的新型岩土检测技术。数字钻孔摄像技术可以观测钻孔中地质体的特征和细微变化，如
5、岩石结构、断层、岩溶等。数字钻孔摄像系统是由全景摄像头、深度测量轮、绞车、发生器、磁带录音机、视频监视器、计算机和打印机在内的七大部分组成的。 2.3钻孔雷达与数字摄像在地质勘探中的综合运用 2.3.1综合勘察技术的概念 数字摄像和钻孔雷达的综合勘查技术是一项多学科相结合的综合性应用研究，它从孔内成像技术、勘探技术和计算机技术的有机结合入手，探测传统勘察手法难以到达的深部岩体，为勘察工作提供更完整更准确的第一手地质资料。资料包括准确的结构信息和精确的特征信息。在此基础上，综合勘察技术还能够帮助我们解决实际工程中遇到的地质勘探方面的问题，为各类岩土工程创造必要的条件，并对工程地质勘查技术的发展起
6、到推动作用。 2.3.2关于钻孔雷达和数字摄像技术在地址勘探中的综合运用，笔者以个人研究和实践经验为例，简单列举需要解决的主要问题： (1)从技术角度上来说，需要做好数字成像技术的软件和硬件的维护、图像处理分析方法的研究，以及钻孔地质雷达的数据处理分析； (2)从理论角度上来说，需要研究钻孔摄像和钻孔雷达的综合勘察技术的操作流程和综合分析方法； (3)从实践角度上来说，需要研究钻孔摄像和钻孔雷达的综合勘察技术的工程应用研究。 这三方面的问题涵盖了钻孔雷达和数字摄像技术综合运用从技术到理论再到实践的全部过程。其中每一项都务必做到事无巨细，计划周密。由于篇幅原因，在此不做展开论述。下面我们重点讲一
7、下钻孔雷达和数字摄像技术综合运用给我们所带来的益处。 3.地质勘探中综合运用钻孔雷达与数字摄像的益处 在地址勘探中，对于钻孔雷达和数字摄像技术的综合应用，能够充分发挥两种技术的优势，并形成互补，是勘探方法的创新和进步。 3.1数字摄像的优势 钻孔摄像系统能够直接观察钻孔孔壁、形成高精度孔壁图像、完整描述钻孔内地质信息。同时，钻孔摄像系统还具备准确获得如裂缝产状、隙宽等结构参数的能力，使工程地质勘探更具完整性和准确性，大大提升了工程地质勘探的技术水平和勘察精度。 3.2钻孔雷达的优势 钻孔地质雷达具备通过钻孔直接进入地下深部的能力，同时，还具备很高的分辨率。钻孔地质雷达可以获取钻孔周围高分辨率地
8、下深部岩体信息，打破了传统勘察方法只能获取一维信息的限制，是获取钻孔周围二维信息的有效手段。 3.3钻孔雷达和数字摄像综合运用产生的新优势 首先，数字摄像与钻孔雷达都隶属于井中成像勘察技术，分别采用光学成像和电磁波成像，二者成像具有一定的共性，解译结果可以相互补充。裂缝、空洞、金属物、地表干扰等都可以在可见光图像和雷达图像中找到各自的图像表征。钻孔图像能够准确描述钻孔内结构特征，包括细小的节理裂隙，而雷达图像则可以清晰反应钻孔侧壁周围的各种目标体，通过对数字摄像和钻孔雷达的数据分析对比，很容易建立钻孔图像中的结构特征与雷达图像中目标特征直观的对应关系。两种技术相结合，并将解译成果与钻探等方法有
9、机结合，应用到具体勘测工作中，对于建立起一种全新的、有效的工程地质勘探方法意义重大，这种方法可用于初步分析岩体的完整性。 其次，钻孔雷达和数字摄像技术的综合运用，对于减少勘察的工作量、提高勘察的准确性和完整性以及推动地质勘探中新方法和新技术的研发以及应用意义重大。随着数字摄像与钻孔雷达技术相结合的勘察方法日趋成熟和完善，可以广泛应用到工程建设中，对于降低工程造价、减少不良地质对工程的危害，保证工程基础的安全性和稳定性能够起到很大的作用。 结束语： 随着建筑行业的发展，如何减少在地质勘察中的施工量和成本投入，提高勘察的准确性和完整性，是当前工程地质勘察研究的重点。本文从传统勘察方法中存在的问题、
10、钻孔技术和数字摄像技术在地质勘探中的综合应用以及地质勘探中综合运用钻孔雷达与数字摄像技术的益处三个部分进行了阐述，意在与同行交流分享的同时，引起广大同行对这种新的勘察方法的重视，大家共同研究和探讨，促进勘察技术的进步与完善。 参考文献： 【1】 刘四新，曾昭发，徐波.利用钻孔雷达探测地下含水裂缝.地球物理学进展，2006. 【2】 秦英译，王川婴.前视井下电视和数字钻孔摄像在工程中的应用.岩石力学与工程学报，2007. 【3】 谢猛，甄春阳，张显明等.数字全景钻孔摄像技术在铁路工程地质勘察中的引用.铁道勘察，2009(01). 【4】 黄家会，宋雷.应用跨孔雷达层析成像技术研究深部岩层特性.中国矿业大学学报，1999(06). 【5】 王川婴，葛修润，白世伟.数字式全景钻孔摄像系统研究.岩石力学与工程学报，2002.