下告鐵礦2#尾礦庫工程地質勘察中的水文地質問題探討

王洪波

摘要：結合下告鐵礦2#尾礦庫工程的地質實際情況，分析了其水文地質特征，總結了巖土工程勘察中應注意的水文地質問題，介紹了做好水文地質評價工作的要點，以保證勘察工作的順利進行，提高工程施工質量。本文就工程地質勘察中的水文地質問題進行研究，解讀水文地質問題在工程地質勘察中的作用。

關鍵詞：建筑工程；水文地質；地下水

1.概述.

廣東省河源市紫金天鷗公司下告鐵礦2#尾礦庫工程位于廣東省紫金縣青溪鎮南坑村，位于下告鐵礦礦區西南側約1.8kin處。下告鐵礦2#尾礦庫所在為“U”字形山谷，是一座以攔蓄礦渣為主的二等庫。2#尾礦庫所在谷底原始地貌為沖溝溝谷，庫區大致走向呈北東方向，為一不規則的長條形，縱向最長約1290m、橫向最寬約850m。水文地質深深影響著工程地質勘察的質量。在實施工程前一定要做好水文地質勘察，對工程地質中水文地質問題進行必要的研究，為工程設計提供準確的水文地質數據，使工程技術人員在施工過程中及時消除可能產生的水文地質方面的危害。

2.下告鐵礦2#尾礦庫工程地質概況

下告礦區地處河源新華夏構造帶的南東側，南嶺東西向復雜構造帶第三帶東段和以合水斷裂帶為代表的北東向構造帶反接復合部位，地勢總體呈北高南低，東、西高中間低，為低山丘陵地區。礦床內地表水系不發育，僅有下告河及其支流。區內地層較單一，巖性簡單，地層從老到新依次為：三疊系上統大頂組、燕山期早期和第四系地層。區內抗震設防烈度為6度。

3.下告礦區2#尾礦庫工程水文地質特征

下告礦區2#尾礦庫工程含水巖組主要為第四系沖洪積松散孑L隙含水巖組石炭系中、上統壺天群碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、碎屑巖類裂隙含水巖組及巖漿巖類裂隙含水巖組。水質分析結果表明，該區地下水為HC0₃-Ca及HC0₃一Ca·Na型，pH值為7.0～7.6。地下水的補給以垂直補給為主，側向補給較弱，盆地內大氣降水就地入滲補給和河水的下滲補給是礦床內地下水主要補給形式，大氣降水和河水直接補給第四系孔隙水，第四系孔隙水通過“天窗”和越流補給巖溶水。地下水的流向與地表水基本一致，順地勢由西北向東南徑流，水力坡度較平緩；礦床內巖溶水原以泉群向外排泄，泉群消失后，現在主要是通過下游“天窗”頂托補給第四系孔隙水經地下徑流流向區外，蒸發為其另一排泄方式。（詳見下告鐵礦綜合水文地質圖）

4.下告礦區2#尾礦庫工程巖土工程勘察水文地質問題及評價

4.1地下水問題的危害

（1）應注意下告鐵礦地下開采導致地下水位下降對下告鐵礦2#尾礦庫區域巖土體以及尾礦庫所產生的影響。

（2）注意在地基基礎應力擴散范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時，可能發生潛蝕、流沙、管涌的問題。

（3）注意地下水對強風化巖體可能產生的軟化、崩解、脹縮等問題。注意礦坑在排水時，會導致基坑周圍出現地面沉降、變形等問題。

4.2下告礦區2#尾礦庫工程勘察中水文地質評價

結合下告礦區2#尾礦庫工程的實際情況，認為做好下告礦區2#尾礦庫工程巖土工程勘察中的水文地質評價重點在于以下幾點：

（1）預測工程勘察中可能發生情況。在預測時要具體情況具體分析，收集工程周圍水文、地質等資料，預測分析巖土工程勘察中水位上升、水文下降和水位多變等水文地質問題的危害，并針對其危害類型，提前提出防治預案。

（2）水文地質參數測定的準確性：水文地質參數是水文地質評價的基礎，其準確性是保證質量的決定性因素，下告礦區2#尾礦庫工程水文地質試驗采用抽水、注水、壓水等試驗方法，計算滲透系數。通過本次水文地質試驗得出，初期壩中風化粉砂巖滲透系數（k）為3.7×10～5.05×10cm/s，平均滲透系數為2.4×10cm/s，滲透性等級為弱～中等透水；花崗巖滲透系數（k）為9.5×10～7.96×10cm/s，平均滲透系數為2.9×10cm/s，滲透性等級為弱～中等透水。強風化粉砂巖滲透系數為1.03×10cm/s，為中等透水。壩端與壩肩接觸部位存在滲漏可能性，應作必要的防滲處理。

初期壩的水文地質條件簡單，地表水主要由大氣降水、上游地表水影響，其水位受降雨大小、季節影響，易形成山洪；地下水主要賦存于條件第四系松散孔隙、三疊系上統大頂組、燕山期早期基巖風化裂隙、孔隙中，其水位由大氣降水和地表水入滲補給。壩址位于低山丘陵地貌，處于地下水排泄區，初期壩走向近乎東西向，壩址范圍內地表水、地下水流向大體由北往東流。地下水勘察期間測得初期壩地下水位在5.30m至35.00m之間（zK5號鉆孔無穩定水位），地下水位標高在164.98m至203.20m之間。本次勘察在鉆孔ZK4中采取鉆孔水樣進行了地下水水質分析，在鉆孔ZK4附近水溝采取地表水樣進行了地表水水質分析，根據廣東省核工業二九二大隊中心實驗室所提供的《水質分析報告》的試驗結果，按《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）（2009年版）的有關水質評價標準，綜合評定場地地下水對混凝土及混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性，對鋼結構具微腐蝕性。

（3）運用合理的方法進行水文地質評價。下告鐵礦為一四面環山中間低洼的盆地，工作群北西、南東測為三疊系粉細砂巖，南西側為燕山期花崗巖，構成了一個近似三角形分布的、周邊為粉細砂巖、花崗巖組成的隔水邊界封閉的潛水盆地。故水文地質模型可概化為三邊由隔水邊界封閉的直角三角形潛水盆地，未來礦坑涌水量以消耗靜儲量為主，大氣降水是礦床內地下水的唯一補給源。根據勘察結果，庫區各構筑物地基地質條件良好，部分基巖出露，可根據設計需要，選擇合理的巖（土）體作為基礎持力層。根據巖土層壓水、注水試驗成果計算表及室內樣品試驗成果分析：粉質黏土為弱透水；含礫粉質黏土為弱透水；全風化粉砂巖、強風化粉砂巖、全風化花崗巖、強風化花崗巖為中等～強透水；中風化粉砂巖為弱～中等透水、中風化花崗巖微。中等透水，淺部巖石節理裂隙較發育，存在漏水現象。故滲漏是庫區主要水文地質問題，滲漏的特點主要有兩點：A、相對較緩慢，不經處理，滲漏速度將逐漸加快，滲漏量增大；B、相對分散，各種裂隙及巖石層面，壩體各土層的空隙都可能產生滲漏。

5.結語

初期壩、堆積壩的壩址和壩肩巖土為弱～中等透水層，局部為強透水層，因此存在一定程度的滲漏問題，主要采取有效的滲透變形處理措施。在壩基、壩肩施工過程中，建議長期對壩進行水位觀測，要做好必要的降、排水、邊坡支護以及雨季防洪措施，庫區在雨季強降水易形成山洪，施工過程中應主要人生及財產安全，以免造成損失。壩端與壩肩接觸部位存在滲漏可能性，應作必要的防滲處理。工程地質勘察中每個階段都必須重視水文地質問題，地下水問題占有相當重要的位置，對建筑物的危害不容小覷，所以做好對水文地質的勘察、評價及水文地質跟蹤監測極為重要。endprint