樊俊鋒
(江西省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質大隊,江西 南昌 330095)
我國的地形復雜多樣,一些礦山開采項目的水文地質條件比較差,施工環境惡劣,極易導致滑坡、崩塌等地質災害,施工風險極大。在復雜地形地質條件下的地質勘查工作難度更大,挑戰也更大。復雜地質勘查技術能夠對復雜的地形地質情況加以了解,從而采取相應開采措施,提高礦山開采及建設的安全性與可靠性。
復雜地質條件下勘查工作的首要任務是,掌握當前項目區域內的復雜地質條件和水文條件,從而對項目的可行性進行判斷,制定相應的地基處理對策。在進行地質勘探時,由于復雜地質條件下土層的非均質性很高,受力情況比較復雜,需要采取多種勘查方法結合的方式。復雜地質條件加上自然環境變化,使得地質查工作存在許多問題[1]。
在地質勘查工作中,若沒有提前掌握好現場的詳細地質情況,就不能為礦區項目建設提供準確有效的地質信息,將會影響到工程建設的順利進行。地質勘查工作中存在著許多問題,例如在開展勘查工作時,勘查人員只關注了施工現場的水文地質情況,而忽視了礦區周邊的地質環境情況,導致后期能源開采及建設出現很多質量問題,加重后期施工難度。一些勘查人員技能水平不足,缺乏相應的實踐經驗,不能靈活運用勘查技術,對勘查活動造成了一定影響,影響了地質勘查的質量,可能會產生非常嚴重的安全問題。
勘查技術選擇是地質勘查過程中的重要環節,選擇的關鍵是有針對性的選擇符合實際情況的技術。在復雜地質條件下的勘查技術一般包括以下幾種。
(1)地質測繪。復雜地質條件下的勘查工作需要結合高質量的測繪技術,對所勘查現場的礦層構成以及周圍地質狀況給予全方位分析,幫助勘查工作形成更具針對性的描述。
礦區地質勘查測繪技術的主要作用是,詳細調查工程所在地的地形情況并加以分析,掌握地貌特點、地質構造、礦層情況以及不良地質情況等。對復雜地質條件下的巖土地質情況進行了解,有助于推測礦層的風化程度,以便據此展開相應的工作。
在進行測繪過程匯總時,需要充分考慮到地層性質改變的原因并進行精準分析,特別要對區域內礦物的風化狀況進行精準記錄,探究礦物風化的原因,以便為后期建設工作提供強大的數據支持。
(2)鉆探。鉆探設備可以根據需要選用臺式鉆機或車裝鉆機。地質鉆探的目的是探查地層結構及其分布規律。可以采用回旋鉆進,泥漿護壁,全部采芯的方法。對于不同土質的巖芯采集率不同,粘性土的采取率一般不低于90%,砂土層的采取率則不低于75%。采集過程中要時刻關注土層的特點,注意觀查記錄各土層的宏觀特征。對不同深度的土層采樣進行分析試驗,以確定地基土的物理力學性質指標及地基承載力,確保鉆探工作的準確性與可靠性。
(3)原位測試試驗。采用原裝液壓靜力觸探探頭進行測試,并將測試數據上傳到電腦進行整合分析。在進行標準貫入試驗前要先進行清孔,清除雜質,以確保測試結果的準確性。進行標準落錘自由落體試驗。落錘下落頻率控制在20次/min左右。可以對地基進行動力勘查實驗作為初步勘查,對風化礦層的物理指標進行綜合考評。
(4)室內測試試驗。進行室內測試試驗的目的是準確模擬勘查現場出現的一些問題,從而作為判定實際礦層物理學性質的依據。室內測試需要測定的指標主要有土層物理性質、土層中的水質測定以及土層顆粒分析等試驗指標。在勘查過程中,室內試驗的完成需要結合項目的具體狀況,對采集的巖土樣品進行實驗分析,為具體的施工操作提供判斷依據。
(5)聲波測井。復制地形地質的勘查工作需要通過聲波完成測井任務。其作用原理是利用聲波在固體和液體等介質中的傳播存在時差,溶洞或裂縫等會對聲波的傳播速度產生影響,從而能夠對礦層的物理特性進行勘查分析,獲取礦層的具體物性特征信息。
(1)合理選擇勘查技術。地質勘查技術種類很多,且適應的環境條件不同,各有利弊。在不同的復雜地質條件下,需要以項目工程實際地形地質情況為依據,結合礦區的環境及氣候條件,科學選擇,合理搭配不同的勘查技術,確保勘查工作能夠滿足工程勘查需求。
(2)合理控制探孔深度。勘探孔的深度控制對于勘探工程質量有著舉足輕重的作用,在進行勘查工作時,需要根據工程的外形、結構和單柱受力荷載等因素確定勘探孔的深度。某些工程單位為了降低項目經費,在實際操作過程中勘探孔深度沒有達到設計要求,如忽略軟弱下臥層對勘測深度的要求,致使勘查工作質量得不到保證,最終導致經費浪費和工期拖延,甚至導致安全事故的發生。
(3)控制勘查進度控制。以項目負責人為責任主體,分項負責人為責任參與者形成進度控制責任體系,協調統一工程進度。合理制定分項工作進度計劃表和人力資源及設備調度表。優化勘查工作程序,使各工序之間有效街接,提高作業效率。
(4)加強技術創新與優化。為了確保復雜地形地質條件下地質勘查工作的順利進行,提升勘查工作的準確性,可以從勘查工作的各個環節考慮優化勘查技術,包括地質測繪,工程勘查,礦層取樣。進行技術創新必須結合實際的勘查工作,通過不斷改良,精進技術和設備,提高勘查工作的精確程度和工作效率,使勘查工作能夠更好的發揮價值,最大限度的實現礦企經濟效益。
復雜地質條件下的礦區地質勘查工作難度較高,勘查過程繁瑣,勘查質量不易保證,并且極有可能導致安全事故,為保證地質勘查質量,需要加強相關勘查技術的研究工作,結合項目實際情況,科學合理的選取勘查技術提高勘查結果的準確性。