礦山地質勘察中水文地質問題的研究

■黃穎光

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

礦山地質勘察中水文地質問題的研究

■黃穎光

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

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

礦山地質 水文地質勘察 影響

0 前言

近幾年隨著社會經濟的不斷發展，礦山生產和建設日益突顯，其一個重要的前提就是對礦山水文地質勘察的研究，這對礦山生產和建設起到了重要的作用，而且熟悉掌握礦山水文地質的實際情況，對采礦作業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條件調查、研究的不深入以及沒有足夠的重視，導致地下水引起的各種巖土礦山危害時有發生。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 水文地質勘察的內容

在以往常規的巖土礦山勘察中，由于缺少結合基礎設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，在很多地區已發生多起因地下水造成的礦山工程的質量事故。針對過去的經驗和教訓，在以后的水文地質勘察中應主要考慮巖土的水理性質對礦山工程施工地區的水文地質問題做出客觀評價。與巖土的物理性質相類似，巖土的水理性質也是巖土工程地質性質的重要標志。巖土水理性質指的是巖土與地下水之間相互作用而顯現出來的一些性質，會直接影響到巖土的強度，進而影響到礦山工程的穩定性。過去的勘察工作往往比較重視巖土的物理力學性質，而水文地質勘察往往被當做一種象征性的工作，繼而忽略了對巖土水理性質的重要性，所以對巖土工程地質性質的評價不夠全面。

2 水文地質勘察的重要性

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

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性變化，雨季水位上升，旱季水位下降。這種天然變化是區域性的，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，導致的巖土工程危害也更加嚴重。地下水位的升降超過一定程度有可能引起粉土以及粉細砂飽和液化而出現流砂、管涌等現象；也可能導致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物；一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化；地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩；地裂、地面沉降、地面塌陷等災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大的威脅。

2.2 地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，但是在礦山工程活動當中，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，也會導致一些后果嚴重的巖土工程危害。如管涌、流砂、基坑突涌等，造成安全隱患，并影響工程質量，所以需要及時做好這方面的水文地質勘察工作。當建議采用樁基時，應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行論證；提出樁的側摩阻力和端阻力；提出單樁承載力的建議；在大面積堆載及欠壓密地區，尚應分析樁周土對樁的負摩阻力；對預制樁或沉管樁的沉樁可能性，進行論證；挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝，成孔過程可能出現的問題及施工技術措施，樁的施工質量控制方法和要求；

2.3 地下水位對巖土物理力學性質的影響

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，嚴重者形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當地下水升降頻繁時或變化幅度大時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區進行巖土礦山工程勘察時應特別注意對場地水文地質條件的研究，特別是地下水在升降變化中的高度和變化規律，這對地基基礎深度的選擇（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）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律。這是由于地下水位以上部位，經長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結和充填作用，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。

巖土物理力學性質的與地下水位之間有著非常密切的聯系，尤其是那些風化殘積土、軟質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變化的影響，做好預測和指導工作，避免建筑工程出現因工程地質問題而導致的質量安全事故。

3 結論

在今后的工程勘察中，應對水文地質問題的評價主要考慮以下內容：地下水對巖土體和礦山工程的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施；密切結合礦山工程基礎類型的需要，查明有關水文質問題，提供選型所需的水文地質資料；從工程角度按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。

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

[2]田學君.淺析水文地質對工程地質勘察的影響 [J].考試周刊，2010.

[3]徐偉軍.工程地質勘察與水文地質 [J].城市建設·下旬刊，2010.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-341-1