礦山地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的研究

■黃穎光

（廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊廣西南寧530023）

礦山地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的研究

■黃穎光

（廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊廣西南寧530023）

隨著社會不斷的發(fā)展，人類生活品質(zhì)需求的不斷提高，礦山的建設(shè)與生產(chǎn)對人類的影響日趨突出，特別是礦山水文地質(zhì)問題受到了人們的普遍關(guān)注。為保證礦山建設(shè)生產(chǎn)工作順利實施和礦山安全運行，減少礦山建設(shè)開采對人類生產(chǎn)生活的影響，礦山建設(shè)開采需要開展礦山水文地質(zhì)勘察。為提高勘察質(zhì)量，確保工程的安全性，水文地質(zhì)勘察是礦山地質(zhì)勘察中非常重要的方面。

礦山地質(zhì) 水文地質(zhì)勘察 影響

0 前言

近幾年隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，礦山生產(chǎn)和建設(shè)日益突顯，其一個重要的前提就是對礦山水文地質(zhì)勘察的研究，這對礦山生產(chǎn)和建設(shè)起到了重要的作用，而且熟悉掌握礦山水文地質(zhì)的實際情況，對采礦作業(yè)和礦山安全防治工作也是不可缺少的。由于礦山勘察中對水文地質(zhì)條件調(diào)查、研究的不深入以及沒有足夠的重視，導(dǎo)致地下水引起的各種巖土礦山危害時有發(fā)生。為此，要正確評價地下水對巖土工程和建筑物的影響，避免其對礦山造成不必要的損失和危害。

1 水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

在以往常規(guī)的巖土礦山勘察中，由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成的礦山工程的質(zhì)量事故。針對過去的經(jīng)驗和教訓(xùn)，在以后的水文地質(zhì)勘察中應(yīng)主要考慮巖土的水理性質(zhì)對礦山工程施工地區(qū)的水文地質(zhì)問題做出客觀評價。與巖土的物理性質(zhì)相類似，巖土的水理性質(zhì)也是巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的重要標(biāo)志。巖土水理性質(zhì)指的是巖土與地下水之間相互作用而顯現(xiàn)出來的一些性質(zhì)，會直接影響到巖土的強(qiáng)度，進(jìn)而影響到礦山工程的穩(wěn)定性。過去的勘察工作往往比較重視巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，而水文地質(zhì)勘察往往被當(dāng)做一種象征性的工作，繼而忽略了對巖土水理性質(zhì)的重要性，所以對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價不夠全面。

2 水文地質(zhì)勘察的重要性

水文地質(zhì)勘察是礦山工程地質(zhì)中一個非常重要的方面，對地下水正確的分析和評價，不僅關(guān)系到礦山工程的順利施工和正常使用，而且關(guān)系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。它可以分析地下水對礦山工程地區(qū)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的影響，作出客觀的評價和預(yù)測。在建筑施工過程中，應(yīng)避免地下水對巖土工程造成危害。水文地質(zhì)勘察的重要性體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 地下水位變化引起的巖土工程危害

地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。在天然條件下地下水位一般是季節(jié)性變化，雨季水位上升，旱季水位下降。這種天然變化是區(qū)域性的，漸變的，而且變化幅度較小。但是，人為因素引起的局部性地下水位升降變化往往比自然變化的幅度大，導(dǎo)致的巖土工程危害也更加嚴(yán)重。地下水位的升降超過一定程度有可能引起粉土以及粉細(xì)砂飽和液化而出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象；也可能導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物；一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化；地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)；地裂、地面沉降、地面塌陷等災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大的威脅。

2.2 地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，但是在礦山工程活動當(dāng)中，由于改變了地下水天然動力平衡條件，在一定的動水壓力作用下，也會導(dǎo)致一些后果嚴(yán)重的巖土工程危害。如管涌、流砂、基坑突涌等，造成安全隱患，并影響工程質(zhì)量，所以需要及時做好這方面的水文地質(zhì)勘察工作。當(dāng)建議采用樁基時，應(yīng)評價采用樁的適宜性；對樁的類型、平面布置、直徑、長度和樁基持力層，提出建議；對樁尖持力層的選擇進(jìn)行論證；提出樁的側(cè)摩阻力和端阻力；提出單樁承載力的建議；在大面積堆載及欠壓密地區(qū)，尚應(yīng)分析樁周土對樁的負(fù)摩阻力；對預(yù)制樁或沉管樁的沉樁可能性，進(jìn)行論證；挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝，成孔過程可能出現(xiàn)的問題及施工技術(shù)措施，樁的施工質(zhì)量控制方法和要求；

2.3 地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴(yán)重者形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行巖土礦山工程勘察時應(yīng)特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究，特別是地下水在升降變化中的高度和變化規(guī)律，這對地基基礎(chǔ)深度的選擇（宜選在地下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有主要的參考價值。

在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下，具有明顯的變化規(guī)律土體從上到下，有天然含水量、孔隙比由小一大一小，壓縮模量、承載力由大一小一大的變化規(guī)律。這是由于地下水位以上部位，經(jīng)長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結(jié)和充填作用，增大了土粒間粘接力，往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高，而位于地下水位變動帶的土層，由于地下水積極交替，土中的鐵鋁成分淋失，土質(zhì)變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低。位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢，氧化、水解作用減弱，加之上部土層的自重壓力作用，土質(zhì)比較密實，因而含水量、孔隙比減小，壓縮模、承載力增高。

巖土物理力學(xué)性質(zhì)的與地下水位之間有著非常密切的聯(lián)系，尤其是那些風(fēng)化殘積土、軟質(zhì)巖石以及不同成因的粘性土等。所以要高度重視地下水位對巖土物理力學(xué)變化的影響，做好預(yù)測和指導(dǎo)工作，避免建筑工程出現(xiàn)因工程地質(zhì)問題而導(dǎo)致的質(zhì)量安全事故。

3 結(jié)論

在今后的工程勘察中，應(yīng)對水文地質(zhì)問題的評價主要考慮以下內(nèi)容：地下水對巖土體和礦山工程的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施；密切結(jié)合礦山工程基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料；從工程角度按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題。

[1]韓愛臣.水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性 [J].今日科苑，2009.

[2]田學(xué)君.淺析水文地質(zhì)對工程地質(zhì)勘察的影響 [J].考試周刊，2010.

[3]徐偉軍.工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì) [J].城市建設(shè)·下旬刊，2010.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-341-1