礦山地質(zhì)災(zāi)害評估中的工程地質(zhì)問題

吳海云

（海南省地質(zhì)綜合勘察院，海南 ?？?570206）

礦山開采可以形成巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但是其生產(chǎn)系統(tǒng)中也存在不少隱患因素，危險程度極高。針對礦山進(jìn)行施工時，必須要預(yù)先展開地質(zhì)災(zāi)害評估，借助評估結(jié)果對礦山環(huán)境形成更加深入的了解?，F(xiàn)重點研究評估礦山地質(zhì)災(zāi)害時存在的主要工程地質(zhì)問題。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害評估要點

1.1 評估內(nèi)容

評估單位在獲取礦業(yè)建設(shè)項目評估委托后，需要前往勘測現(xiàn)場結(jié)合工程的實際建設(shè)需求，完成初步分析的工作，分析內(nèi)容包括礦層情況與礦山地質(zhì)環(huán)境的基本特征，結(jié)合分析結(jié)果確定進(jìn)行礦山施工時會形成影響的各種自然因素，重點評估可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，并精準(zhǔn)劃分災(zāi)害的級別以及類型，對評估信息進(jìn)行整合，并形成規(guī)范化的書面材料；以評估信息為參考對象，安排地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查活動，對地質(zhì)災(zāi)害類型進(jìn)行進(jìn)一步確定，對重要的評價要素進(jìn)行選取，完成最后的綜合評估工作，根據(jù)現(xiàn)狀預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展。在評估工作中，可以根據(jù)發(fā)展速率、發(fā)生概率等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估[1]。

1.2 評估要點

首先需對評估范圍進(jìn)行核實，確認(rèn)礦山邊界區(qū)域的實際情況。開設(shè)礦山建設(shè)項目時，應(yīng)當(dāng)考慮到前期的建設(shè)行為可能會使原本的地貌形態(tài)產(chǎn)生變動，實測地形圖可能無法對真實地形進(jìn)行展示與反映，必須要將結(jié)合多種與地形地勢相關(guān)的信息，才能清晰識別第一斜坡帶，評估時可能還會遭遇泥石流溝，如果在近期時間段，出現(xiàn)泥石流，且發(fā)生原因不能確定，需要在評估中充分考慮到泥石流災(zāi)害的影響，因為這一災(zāi)害出現(xiàn)的概率極大，確定評估范圍是，需要將泥石流溝的所有流域納入到考慮范圍中。

對地質(zhì)災(zāi)害的具體出現(xiàn)位置進(jìn)行預(yù)測之后，需要通過量測等方式確定構(gòu)筑物與災(zāi)害體之間的位置關(guān)系，在應(yīng)對地裂縫、地面塌陷、不穩(wěn)定斜坡以及滑坡等災(zāi)害體時，應(yīng)通過實際測量的方式形成剖面圖，同時繪制平面圖，并拍攝實測區(qū)域的照片，將其歸納到野外調(diào)查表中；在原場地中的巖土工程中獲取地質(zhì)勘察資料，對試驗、取樣、井探與槽探等力學(xué)參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充，使調(diào)查內(nèi)容更加完整。調(diào)查分析過程中應(yīng)當(dāng)重視綜合評價、定量評價與定性評價等評價結(jié)論；將綜合評價結(jié)果與計算結(jié)果加以結(jié)合，以危險性程度為依據(jù)進(jìn)行分區(qū)，實現(xiàn)對影響區(qū)與風(fēng)險區(qū)的有效劃分。最后再結(jié)合評估調(diào)查結(jié)果，形成對地質(zhì)災(zāi)害的有效防治措施[1]。

2 工程地質(zhì)問題

2.1 前期評估中的地質(zhì)問題

前期評估工作往往需要在礦山項目合同成立前實施，借助各種初步調(diào)查手段，明確礦區(qū)周邊以及施工范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，以此來對礦山環(huán)境以及地質(zhì)系統(tǒng)形成初步了解，這一階段中，需要重點關(guān)注的問題主要出自于礦業(yè)工程本身，具體包括基礎(chǔ)信息，如項目典型特征、建設(shè)目的、面積區(qū)間以及規(guī)模等信息，綜合信息選擇高程類型；評估中需要掌握地質(zhì)災(zāi)害級別與發(fā)生時間等信息，在剖析地質(zhì)問題時，必須掌握礦山工程的特殊需求；在已有評估經(jīng)驗的支持下，遵守評估規(guī)范要求，選擇合適的調(diào)查方法，在礦區(qū)展開全面的環(huán)境調(diào)查工作，在地質(zhì)的基礎(chǔ)上，還需掌握水文等其他環(huán)境信息；很多礦山施工行為都會改變地質(zhì)環(huán)境，產(chǎn)生地質(zhì)問題，如開鑿深井、布置管線與形成采空區(qū)等，必須圍繞地質(zhì)問題進(jìn)行調(diào)查，為后續(xù)的評估做好準(zhǔn)備[3]。

2.2 評估實施期間的地質(zhì)問題

評估過程中需要關(guān)注的地質(zhì)問題也是較為多樣的，首先必須掌握工程的相關(guān)基礎(chǔ)類資料，具體有施工區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害實際發(fā)生的頻率以及現(xiàn)有環(huán)境資料等，通過摸底考察的方式，分析礦山地質(zhì)災(zāi)害的實際危險程度，結(jié)合規(guī)范與評估標(biāo)準(zhǔn)，列舉地形、地貌所具有的特點，并對特征變化進(jìn)行考慮，把握發(fā)展規(guī)律，以實際的災(zāi)害形成條件為基準(zhǔn)，完善災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，評價不僅需要提供有參考價值的地質(zhì)災(zāi)害信息，還需提供應(yīng)對措施，把控環(huán)境與人為生產(chǎn)行為之間存在的相互影響；定量評價主要以工程地質(zhì)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，按照第四系場地對應(yīng)的分布規(guī)律，以物理學(xué)角度切入，分析顆粒級配、礦體組成與礦體厚度，研究土層的承載力，實現(xiàn)這部分工程問題的預(yù)測需求；還可以以微觀視角切入，實現(xiàn)定量評價的目標(biāo)，探索不同層次上的礦體的分布情況與物理特征；評估內(nèi)容還包括地質(zhì)具有穩(wěn)定性，水源分布給礦區(qū)形成的影響以及工程地質(zhì)受其他因素的影響情況[4]。

進(jìn)行現(xiàn)狀評估時存在一定的工程地質(zhì)問題，需要進(jìn)行定性評價，具體評價內(nèi)容包括綜合因素導(dǎo)致場地環(huán)境發(fā)生改變，人文活動導(dǎo)致地質(zhì)條件產(chǎn)生變化，場地地層的基本情況與自然工程的地質(zhì)情況，這一類評估內(nèi)容具有宏觀性；微觀定量評價包括地下水、地表水分布情況對于巖土穩(wěn)定性的影響，巖土體具有的物理力學(xué)性質(zhì)，特殊巖土體具有的分布特征、巖土體處于不同層位時的顆粒借配、組成以及厚度；場地地層的組合情況。

2.3 評估后期采取防治措施的地質(zhì)問題

評估地質(zhì)災(zāi)害的最終目的是為了規(guī)避災(zāi)害給礦山工程帶去的災(zāi)害，進(jìn)而減少損失，因此評估后期不僅要驗證評估結(jié)果的真實性，還需要對地質(zhì)災(zāi)害要素有系統(tǒng)性的認(rèn)識，以防御難度、危險系數(shù)為指標(biāo)，劃分地質(zhì)災(zāi)害的類別，給礦山建設(shè)提供可行的災(zāi)害應(yīng)對方案，評估礦山項目的實施可行性，對于災(zāi)害頻率加以精準(zhǔn)預(yù)測，確定規(guī)避方案，提升工程安全防范力度，將人為因素對工程的影響降低到最低程度。處理分析這一階段的工程地質(zhì)問題時，必須要根據(jù)礦山生產(chǎn)區(qū)域的人為改造情況、地貌地質(zhì)特點、場區(qū)自然高差、高度以及經(jīng)緯度信息，分析潛在的地層問題與地質(zhì)災(zāi)害，確定人工邊坡失穩(wěn)、水土融陷、沙土液化、天然溶洞以及濕陷性黃土等問題；地下水與地表水可能會對工程地基部分形成間接影響或者直接影響，結(jié)合評估中獲取的危害因素信息，可對地質(zhì)災(zāi)害的防治以及治理工作提供依據(jù)，根據(jù)地裂縫、地面塌陷、滑坡以及泥石流等程度極為嚴(yán)重的地質(zhì)問題，確定礦山工程所收到間接或者直接危害，預(yù)測危害所能夠形成的最大程度，確保防治措施形成更強(qiáng)的針對性。

3 評估礦山地質(zhì)災(zāi)害的有效措施

3.1 明確礦山地質(zhì)災(zāi)害評估的基本內(nèi)容

評估礦山地質(zhì)災(zāi)害時需要將評估方法與工程地質(zhì)情況進(jìn)行結(jié)合，以此來增強(qiáng)評估方法的針對性，首先需要形成地質(zhì)災(zāi)害模型，在指定區(qū)域內(nèi)分析地形地質(zhì)情況，深度剖析工程區(qū)域周邊環(huán)境狀況與內(nèi)部自然情況，結(jié)合已有信息來預(yù)測災(zāi)害發(fā)生周期、災(zāi)害形成頻率與地質(zhì)災(zāi)害的主要類型，在各種工程地質(zhì)信息都完整的情況下，可通過災(zāi)害模型，分析災(zāi)害頻率、強(qiáng)度與建設(shè)行為之間的關(guān)系。初步了解工程受到災(zāi)害的實際影響后，可對影響程度與范圍進(jìn)行確認(rèn)，綜合地質(zhì)因素對建設(shè)行為、設(shè)備以及礦山內(nèi)部購構(gòu)筑物的影響進(jìn)行分析，設(shè)計抗災(zāi)性能模型時還可融入工程經(jīng)濟(jì)效益、具體用途等信息，使抗災(zāi)行為更具針對性。評估過程中必須對地質(zhì)災(zāi)害等風(fēng)險事件的等級進(jìn)行有效劃分，不同的風(fēng)險現(xiàn)象給工程形成的具體影響也存在差異，因此不能遺漏風(fēng)險構(gòu)成的潛在損失這一重要評估事項，確定風(fēng)險空間分布情況，加大對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的把控力度。

3.2 把握重點地質(zhì)工程問題

評估工作要保障全面化，注重評估細(xì)節(jié)，從多個角度上實施評估工作，結(jié)合地質(zhì)信息來分析地層的穩(wěn)定程度。所有的礦山工程建設(shè)工作都要結(jié)合礦山的基本地質(zhì)結(jié)構(gòu)來開展，施工項目的所有行為都要配合地質(zhì)環(huán)境，以此來降低地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)概率[5]。在評估與分析工作中，需要對處于工程重點位置的土層進(jìn)行分析，結(jié)合區(qū)域情況進(jìn)行評估，保障施工規(guī)劃與礦山土層的實際情況基本相符；部分工程還需面對巖土層，對巖土層進(jìn)行深度剖析時，應(yīng)當(dāng)著重進(jìn)行穩(wěn)定性方面的分析工作，使用專業(yè)設(shè)備，了解巖土層的穩(wěn)定性與承重范圍后，能夠?qū)﹂_采以及施工行為加以約束，避免出現(xiàn)超出承重范圍的操作；進(jìn)行綜合評估時，不能忽視水資源給土層形成的影響。

3.3 在現(xiàn)場展開評估準(zhǔn)備工作，強(qiáng)化風(fēng)險監(jiān)測力度

基于工程地質(zhì)問題，必須重視現(xiàn)場調(diào)查與評估工作，無論是礦山開采方案的設(shè)計者，還是執(zhí)行方案的施工隊伍，都必須要在評估信息的支持下進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計與施工，由此可知評估工作在礦山工程的重要性，在使用技術(shù)手段進(jìn)行評估的同時，還要運(yùn)用管理手段，實現(xiàn)對災(zāi)害評估的有效監(jiān)管。相比其他的工程項目，礦山工程往往需要形成更大的施工量，施工過程也比較繁瑣，地質(zhì)災(zāi)害還提升了礦山生產(chǎn)與施工的難度，評估人員與監(jiān)測人員都應(yīng)把握地質(zhì)災(zāi)害評估的特殊性，評估實施前進(jìn)行有效準(zhǔn)備，實地測量項目的占地面積、項目規(guī)模與具體用途，在工程開始前進(jìn)行有效且完整的評估工作，引進(jìn)新型地質(zhì)勘測技術(shù)，充分把控地質(zhì)災(zāi)害信息，在對災(zāi)害的發(fā)生率進(jìn)行評測時，還可運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)?？疾鞎r采用綜合化的評估方式，全面掌握地質(zhì)災(zāi)害形成的客觀因素。監(jiān)測人員則需要在評估實施期間有針對性地落實監(jiān)測工作，保障地質(zhì)災(zāi)害評估結(jié)果的可靠性與真實性。

3.4 做好外業(yè)與室內(nèi)評估的結(jié)合工作

當(dāng)前評估單位在行業(yè)中的數(shù)量持續(xù)增加，但是在對評估項目進(jìn)行接納并進(jìn)行運(yùn)作時，評估單位的表現(xiàn)存在較大差異，很多單位主要依靠外業(yè)活動來支持評估工作，具體評估手段為收集資料，不需要過多的投入，最終的評估質(zhì)量多受到評估人員的影響，評估人員的素質(zhì)高，評估質(zhì)量水平就相對比較高，評估結(jié)果中的預(yù)測價值、實用價值以及評估風(fēng)格具有一致性，評估角度也比較統(tǒng)一，差異主要體現(xiàn)在評估深度與廣度方面，部分呈現(xiàn)在評估報告中的結(jié)果缺少參考依據(jù)。在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評估工作時，需要高度重視外業(yè)活動獲取的材料，同時兼顧評估內(nèi)容的深度與廣度，賦予評估內(nèi)容高度適用性與指導(dǎo)性。評估工作不能缺少基礎(chǔ)資料所給予的支持[6]。當(dāng)外業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題，出現(xiàn)缺陷后，內(nèi)業(yè)的研究工作就會隨之受到阻礙。這就要求外業(yè)工作人員要采用精度更高的勘察方式，以此滿足評估要求。外業(yè)人員不斷進(jìn)行自我提升，采用更科學(xué)的方式獲取更加全面的地質(zhì)資料，從多個角度來呈現(xiàn)工程地質(zhì)問題，給內(nèi)業(yè)負(fù)責(zé)研究工作的人員，提供支持，內(nèi)業(yè)人員可形成更加可靠完整的評估依據(jù)，提供更具有可信度的地質(zhì)評估結(jié)果，給礦山項目更多信息支持，使施工與生產(chǎn)活動都可以形成安全的條件，以此突顯出地質(zhì)災(zāi)害評估的必要性。

4 結(jié)論

本文從工程地質(zhì)的角度切入，對地質(zhì)災(zāi)害評估工作進(jìn)行解析，在不同的評估環(huán)節(jié)中，需要關(guān)注的評估重點內(nèi)容也有所不同，評估人員必須要在現(xiàn)有評估技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷地結(jié)合運(yùn)用新方法與技術(shù)手段，使評估工作在礦山等工程中具有更高的價值，給后續(xù)建設(shè)施工工作提供關(guān)鍵的信息依據(jù)，實現(xiàn)對地質(zhì)問題以及地質(zhì)災(zāi)害的精準(zhǔn)評估，強(qiáng)化防治措施的有效性。