礦山工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的重要性分析

林 莉

（河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000）

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，工程項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大。然而，建筑安全仍然是人們高度重視的焦點(diǎn)。在實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和容限與水文地質(zhì)密切相關(guān)。但在實(shí)際勘探工作中，水文地質(zhì)勘探工作容易被忽視，會(huì)對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)、施工、工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，甚至使工程建筑物無(wú)法正常使用。因此，做好水文地質(zhì)勘查分析工作，避免地下水等災(zāi)害的發(fā)生是十分必要的，提高礦山工程施工質(zhì)量。

1 水文地質(zhì)的勘查內(nèi)容

在開展礦山工程水文地質(zhì)勘查過(guò)程中，其主要內(nèi)容針對(duì)的是自然地理?xiàng)l件，勘查內(nèi)容包括水文特征，地形地貌等。地貌是指實(shí)際建設(shè)區(qū)域和周圍水系的平原情況，調(diào)查區(qū)域是否被侵蝕和地形是否開闊。水文特征是指項(xiàng)目范圍內(nèi)的氣候、降水、溫度等條件。從地質(zhì)條件來(lái)看，水文地質(zhì)條件對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量有著重要的影響，也在一定程度上影響著整體結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定和容忍度。因此需要高度重視對(duì)于礦山地質(zhì)條件勘查。在地下水位上，在礦山工程施工中由于地下水位的存在且不斷變化，會(huì)導(dǎo)致地基下沉和變形，想做好地下水位的勘查工作，在進(jìn)行勘查地下水時(shí)，需要對(duì)近年來(lái)的地下水最高位，最低位，全年地下水位情況進(jìn)行勘查。對(duì)于含水層和隔離層來(lái)說(shuō)涵蓋了地下水位的類型，流向含水層厚度，深度分布情況，以及水位變化的幅度。

圖1 礦山礦區(qū)的潛水位分布

在礦山工程水文地質(zhì)勘查中土層中會(huì)存在非承壓含水層和隔離層，非承壓含水層具有較弱的表面，基于這種水面上能夠使氣壓與水壓形成平衡。礦山礦區(qū)的潛水位分布如下所示。

導(dǎo)致前水位上升，包括人文和自然因素。隨季節(jié)更替，降水量會(huì)導(dǎo)致地下水位上升，而這些河流水會(huì)滲透到地表，導(dǎo)致水域水位升高。人為因素是采取了不恰當(dāng)?shù)目碧椒椒ǎ狈?duì)于水文地質(zhì)分析，選用不恰當(dāng)?shù)目辈榉椒ǎ瑢?dǎo)致潛水位發(fā)生前明顯變化。潛水位上升之后會(huì)使進(jìn)入水中面積增加，土壤會(huì)產(chǎn)生鹽堿化，使礦物土壤發(fā)生軟化，不僅影響礦物元素同時(shí)在物理上能夠加快土壤的腐蝕速度，降低礦山穩(wěn)定性，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)山體滑坡問(wèn)題。這種災(zāi)害可以采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備檢測(cè)潛水位的變化，以更好地確保工程施工質(zhì)量，其次，能夠改變圖案內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于地下水壓是指地下水相對(duì)于基準(zhǔn)面的高度，地下水流系統(tǒng)運(yùn)作能夠維持補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)域流動(dòng)。從結(jié)構(gòu)上可以分為含水與非含水層。在礦山地質(zhì)勘查中，地下水壓處于一個(gè)正常波動(dòng)值，當(dāng)其超出其正常值則為水壓發(fā)生異常波動(dòng)。

2 水文勘查重要性分析

礦業(yè)工程勘探的基本鏈接在工程項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程中，和針對(duì)水文地質(zhì)勘探是關(guān)鍵，水文地質(zhì)勘探過(guò)程中起著重要的作用，在設(shè)計(jì)我的項(xiàng)目的施工之前，礦山地質(zhì)勘探的需要首先，了解地質(zhì)條件，并做出客觀的評(píng)價(jià)，可以為后續(xù)項(xiàng)目提供重要的參考數(shù)據(jù)，并制定有效的施工方案，由于許多因素導(dǎo)致地下水位的變化，目前的變化在一定程度上，可能會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和地基。目前，許多工程項(xiàng)目在一定程度上與巖土工程有關(guān)，因此在工程建設(shè)前有必要了解水文地質(zhì)情況。在日常工程建設(shè)中，水文地質(zhì)會(huì)影響礦山工程的地質(zhì)狀況，也會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不利影響，主要是耐久性和穩(wěn)定性這兩個(gè)因素。

我們以礦山為例。礦山工程位于高原上，是由剝蝕和溶蝕作用組成的地質(zhì)構(gòu)造。施工區(qū)內(nèi)含水層大，溶洞多，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。這個(gè)地區(qū)地下水豐富。在該地區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)勘探時(shí)，可以了解該地區(qū)水位和地下水的變化情況。對(duì)于礦山工程建設(shè)的影響和勘查來(lái)說(shuō)，我們可以參考巖土工程勘查要求，對(duì)巖土工程進(jìn)行開展中可以利用物探技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)勘查，通過(guò)勘查我們發(fā)現(xiàn)該地下水流向?yàn)闁|西向，埋藏條件中上部為滯水潛水以及巖溶水，部分含水層分布于粉質(zhì)粘土中，防水層影響上層滯水深度，小于5m。通過(guò)鉆孔勘探，可以發(fā)現(xiàn)溶洞的地下水位。

從礦山地質(zhì)作用來(lái)看，我們針對(duì)實(shí)際調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，該礦山工程所在區(qū)域是由溶蝕和河流切割構(gòu)成的河岸地貌形態(tài)，該區(qū)域河流地上基巖面較為平緩，高度在1200m的范圍內(nèi)，同時(shí)可以切斷對(duì)其影響最大深度低于15米。景觀物探結(jié)束發(fā)現(xiàn)，該建設(shè)區(qū)域的覆蓋層深度高于80m。河流切割所產(chǎn)生的深度低于該深度，間接說(shuō)明該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造中的巖溶是由時(shí)間延遲引起的。

總而言之，在該礦區(qū)工程場(chǎng)地分析中我們發(fā)現(xiàn)，該工程位于巖溶溝道內(nèi)，溝道大小不等，水流和地下水侵蝕嚴(yán)重。由于其所處的地質(zhì)構(gòu)造條件，將對(duì)工程安全和上部結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生不利影響。礦山工程南側(cè)為可溶性巖與非可溶性巖的巖性邊界。這種類型的地質(zhì)與巖石組合具有發(fā)展條件。該區(qū)域地下水通暢，能夠補(bǔ)給主要的徑流，地下水含有豐富的二氧化碳，PH較低，經(jīng)過(guò)發(fā)現(xiàn)該地下水具有一定的腐蝕性。而之前的研究表明當(dāng)PH高于6時(shí)，具有強(qiáng)腐蝕性。由于該地下水PH大于6，說(shuō)明該區(qū)域的地下水有較強(qiáng)的腐蝕性作用，能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕性。

解決措施，為了能夠避免地下水對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的侵蝕和損壞作用，可以采取有效的預(yù)防措施，比如可以采用防水材料，可以利用冷施工技術(shù)，確保混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的防滲透性和密實(shí)性，不需要添加其他的粘接劑。通過(guò)該礦工程水文地質(zhì)勘查，可以認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)資料在水文地質(zhì)勘查中的重要性。在本研究中，如果在地質(zhì)礦產(chǎn)工程建設(shè)前沒(méi)有進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，則無(wú)法發(fā)現(xiàn)地下水對(duì)其的腐蝕作用，在沒(méi)有了解這些數(shù)據(jù)信息的情況下完成施工設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)給后期工程施工帶來(lái)不利影響，甚至影響正常施工，導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性喪失，危害人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。本礦山工程中我們利用物探技術(shù)完成了礦區(qū)水文地質(zhì)勘查，了解礦區(qū)地下水的性質(zhì)，避免其對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施安全的不利影響，采取有效的預(yù)防措施，減少地下水的腐蝕問(wèn)題，確保工程能夠順利開展。

3 小結(jié)

總之，在礦山工程施工過(guò)程中水文地質(zhì)勘查具有十分重要的作用，能夠作為工程地質(zhì)勘查的重要參考，其直接影響礦山工程技術(shù)結(jié)構(gòu)的安全性，穩(wěn)定性以及耐腐蝕性。因此在進(jìn)行工程地質(zhì)勘查是需要做好水文地質(zhì)勘查，能夠及時(shí)獲取有關(guān)信息，并指導(dǎo)后續(xù)工程設(shè)計(jì)以及施工方案，為工程提供可靠的參考依據(jù)。