某礦區(qū)孔隙水防治工程水文地質(zhì)勘察要點簡析

王璐

摘 要：本文簡單介紹了遼寧朝陽某礦區(qū)水文地質(zhì)勘察項目的概況、工作內(nèi)容、勘察成果及礦區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)的計算等要點，查清了擬治理區(qū)水文地質(zhì)條件，為礦區(qū)周邊地表水及地下水對礦區(qū)露天采場的影響防治提供依據(jù)，提出防滲治理措施。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)；防滲；水文地質(zhì)；勘察

中圖分類號：P641 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.項目概況

遼寧朝陽某礦區(qū)及附近地形低緩，河谷寬廣，屬剝蝕侵蝕堆積立棱山間溝谷地。礦區(qū)地形標(biāo)高319m～240m。礦區(qū)三面均有季節(jié)性河流，僅在雨季有水流通過。井口附近的最高洪水位為239m。

本勘察工作擬對礦區(qū)露天采場由東至南段（約1300m）進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作，查清擬治理區(qū)水文地質(zhì)條件，為礦區(qū)周邊地表水及地下水對礦區(qū)露天采場的影響防治提供依據(jù)，提出防滲治理措施。

2.勘察工作內(nèi)容

2.1 水文地質(zhì)鉆探

（1）鉆孔施工宜采用清水鉆進(jìn)，當(dāng)?shù)貙悠扑椴荒苡们逅@進(jìn)時，應(yīng)在主要含水層或試驗段（觀測段）用清水鉆進(jìn)，若必須采用泥漿鉆進(jìn)時，應(yīng)采取有效地洗井措施。

（2）鉆孔孔徑視鉆孔目的確定，抽水試驗孔試驗段孔徑以滿足設(shè)計的抽水量和安裝抽水設(shè)備為原則，一般不小于91mm，水位觀測孔觀測段孔徑應(yīng)滿足止水和水位觀測的要求。

（3）鉆孔應(yīng)取芯鉆進(jìn)。巖芯采取率：巖石大于70%，破碎帶大于60%，黏土大于70%，砂和砂礫層大于50%。當(dāng)采用水文物探測井，能正確劃分含（隔）水層位置和厚度時，可適當(dāng)減少取芯。

（4）鉆孔的孔斜應(yīng)滿足選用抽水設(shè)備和水位觀測儀器的工藝要求。

2.2 抽水試驗工作

（1）對勘察區(qū)所有鉆孔及地表水體的靜水位、動水位、恢復(fù)水位應(yīng)進(jìn)行測量。水位的測量可選擇電測式。測量導(dǎo)線的長度應(yīng)每天校正。

（2）當(dāng)孔內(nèi)水量較小時，宜采用長度容積法測量水量，但充滿容器的時間不能小于15s，當(dāng)鉆孔涌水量較大時，可選用三角堰、矩形堰、梯形堰、孔板流量計或水量表。

（3）抽水孔（井）的出水量、動水位、觀測孔的動水位和恢復(fù)水位的測量，應(yīng)同時進(jìn)行。

（4）抽水試驗的排水，應(yīng)根據(jù)抽水場地情況，確定排水方向和距離。

（5）抽水試驗前應(yīng)對勘察區(qū)內(nèi)地表水體、建筑物進(jìn)行觀測。對抽水試驗中地表水體的水位及地面沉降等變化情況做好記錄。當(dāng)出現(xiàn)孔內(nèi)大量涌砂及危及地面建筑安全時應(yīng)立即停止試驗。

（6）當(dāng)抽水孔（井）和觀測孔的動水位與區(qū)域地下水變化趨勢及幅度基本一致時，可視為穩(wěn)定。

（7）試驗結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)水位觀測，并應(yīng)符合下列要求：①停泵時按1min、3min、5min、10min、15min、30min的間隔進(jìn)行水位為觀測，以后每小時進(jìn)行一次；②對受區(qū)域自然水位變化影響的水位觀測，計算水位時應(yīng)消除影響值。

3.地層巖性及水文地質(zhì)條件

3.1 地層巖性

據(jù)勘探及地質(zhì)調(diào)繪揭示，此區(qū)域表覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工堆積層、第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉質(zhì)黏土、砂土、圓礫、角礫，下伏侏羅系土城子組混合巖。各地層巖性分述如下：

第四系全新統(tǒng)人工堆積層（Q4ml）

①素填土：灰黑色，黑褐色，稍濕，稍密，主要由黏性土、中粗砂、少量碎石等組成。厚度0.8m～4.9m。

第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）

②粗砂：黃褐色，稍濕-濕，稍密-中密，主要成分為石英、長石，混粒及均粒結(jié)構(gòu)，含少量碎石及黏性土。厚度0.7m～5.2m。

②1細(xì)砂：黃褐色，稍濕，稍密，主要成分由石英、長石組成，均粒結(jié)構(gòu)，含少量礫石，混10%黏性土。厚度3.3m。

③粉質(zhì)黏土：黑褐色，軟塑～硬塑，由粉粒、黏粒組成，切面稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。厚度0.7m～5.8m。

④圓礫：黃褐色，稍濕-飽和，稍密-密實，母巖成分以混合巖為主，呈渾圓狀，一般粒徑2mm～20mm，占含量約50%，最大粒徑約80mm，有中粗砂及少量黏性土填充。厚度1.3m～7.1m。

④1中砂：黃褐色，稍濕，稍密，主要成分由石英、長石質(zhì)組成，均粒結(jié)構(gòu)，混少量黏性土及碎石。厚度1.1m。

④2粉砂：黃褐色，稍濕-飽和，中密，主要成分由石英、長石質(zhì)組成，均粒結(jié)構(gòu)，混10%黏性土。厚度2.1m。

④3角礫：黃褐色，飽和，密實，角礫成分以混合巖為主，呈棱角狀，一般粒徑20mm～60mm，占含量約60%，最大粒徑約80mm，由中粗砂及黏性土填充。厚度3.1m。

侏羅系土城子組（J3t）

⑤1全風(fēng)化混合巖：黃褐色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖芯呈土夾砂狀。厚度0.5m～7.2m。

⑤2強(qiáng)風(fēng)化混合巖：淺黃色-灰褐色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯呈碎塊狀、塊狀。厚度1.0m～7.4m。

⑤3中風(fēng)化混合巖：黃褐色，灰色，中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀，柱狀。厚度1.3m～1.7m。

3.2 勘察區(qū)水文地質(zhì)條件

根據(jù)勘察區(qū)地下水賦存條件劃分，本次勘察控制范圍內(nèi)地下水類型可劃分為兩種：第四系松散巖層孔隙水和基巖裂隙水。

（1）第四系松散巖層孔隙水

勘察區(qū)第四系地層主要由素填土、粗砂、粉質(zhì)粘土、圓礫等組成，其中含水層主要為圓礫。根據(jù)地下水的埋藏條件，該層地下水類型為潛水，地下水埋深4.1m～6.1m，含水層厚度2.5m～4.2m。地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水，另外也有地表水的滲入。地下水的徑流過程，主要靠自身的水勢能作用，沿著含水介質(zhì)的通道運(yùn)移。地下水的排泄方式，主要為地面蒸發(fā)、人工抽取及地下徑流。

（2）基巖裂隙水

勘察區(qū)主要為混合巖，基巖裂隙發(fā)育，地下水主要賦存于基巖裂隙中，為潛水，水量較小，屬弱透水層。

4.水文地質(zhì)參數(shù)計算

4.1 影響半徑

4.3 計算結(jié)果

經(jīng)計算，結(jié)果如下：

涌水量為0.73L/s～1.25L/s，滲透系數(shù)為0.0001973m/s～0.0005275m/s，影響半徑為12.89m～34.51m。

結(jié)論

（1）擬治理區(qū)地形平坦低緩，地貌較簡單，無明顯不良地質(zhì)作用跡象；（2）擬治理區(qū)地下水為第四系孔隙潛水，含水層主要為圓礫，地下水埋深4.1m～6.1m，含水層厚度2.5m～4.2m。據(jù)抽水試驗成果：涌水量為0.73L/s～1.25L/s，滲透系數(shù)為0.0001973m/s～0.0005275m/s，影響半徑為12.89m～34.51m。（3）該區(qū)域水對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性，對混凝土中鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性；（4）建議采用高壓噴射防滲墻灌漿技術(shù)建造第四系潛水防滲墻。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 12719-1991，礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范[S].

[2] YS 5215-2000，抽水試驗規(guī)程[S].

[3] GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].