礦山巖土工程勘查中的水文地質問題分析

(廣西機電工業學校，廣西 南寧 530022)

0 引言

在礦山巖土工程勘察的過程中經常會出現水文地質問題，這些水文技術問題會嚴重影響工程的整體施工效率和施工質量，防治不當還會造成經濟損失和安全性問題。因此在工程施工之前，對礦區地質地貌進行勘查并分析，對地下水進行查明，從而結合相應的水文地質問題提出相應的改善策略，有效地指導礦區的工程施工，進一步提升礦山巖土工程勘察的整體質量。

1 水文地質問題對于礦山巖土工程的影響

1.1 地下水位的變化

在進行巖土工程施工的過程中如果出現地下水位變化，無論是水位上升或者水位下降，都會對巖土工程造成嚴重的影響。造成水位變化的原因來自于兩方面的因素。

1)人為因素的影響，例如對于地下水資源過度開發和攫取，從而造成地下水位出現嚴重的變化，在人類活動下會使地下水天然動力平衡條件遭到破壞，此時礦山巖石區域壓力出現變化便會危及到礦山巖土工程的安全性，同時地下水位的下降還會使施工場地出現沉降以及地裂地面崩塌等相關現象，而這種現象會直接造成礦山巖土工程遭到損壞[1]。

2)受自然因素的影響，例如長期天氣干旱的延續會造成地下水系出現變化。或者長時期的降雨造成河流洪水泛濫，從而使地下水系發生變化，也會造成地下水位出現變化。此時地下水位不斷提高，會對巖土工程造成腐蝕作用，也會威脅到礦山巖土工程的安全性。基于水位變化對于礦山巖土工程的影響，在進行水文地質問題勘測的過程中，應針對被勘測區域周圍水壓的情況進行詳細的勘測。

1.2 地質災害

礦山巖土工程區域水位出現下降或者變動以后，會引起巖溶塌陷。例如在中國北方巖溶水水位下降而出現的熔巖塌陷達到114處，其他陷坑總共達到5 800多個，而這些都是因為巖溶水的水位下降引起的地質災害問題[2]。在山區巖溶水的含水層會出現疏干，從而向平原松散的含水層進行水量的補給量會逐漸減少，例如在北方地區由于山區的熔巖水出現疏干而向山西太原、天津寶坻等相關區域的熔巖水補給量不斷減少，從而使得該地區的地面出現了沉降和地裂，引起了嚴重的地質災害。再如山東棗莊因為地下熔巖水的變化從而在1986年出現了裂縫，該裂縫導致了大量的房屋開裂坍塌，大量的礦山巖土工程出現塌陷，造成了嚴重的經濟損失[3]。

1.3 礦坑開采突水

礦山巖土工程在進行水文地質問題勘測的過程中，如果不能充分地針對水文地質問題進行分析，會造成礦山巖土工程受到嚴重的破壞。同樣由我國北方地區的煤礦開采為例，在華北平原和魯中山區有非常豐富的熔巖水系統，然而在進行礦山巖土工程勘測時沒有針對熔巖水系統進行有效的研究和分析，從而導致大量的煤炭礦僅出現突水現象，邯鄲煤田、安陽煤田、焦作煤田、平頂山煤田、永州煤田、肥城煤田、永固煤田、淮南礦區等，這些礦土工程均因為巖溶水系而出現過突水事故，嚴重影響了工程的開展進度[4]。而且結合現階段的熔巖水與礦山巖土工程的發展關系進行分析，在未來隨著更多的礦山工程不斷的被開采，同時礦山工程的開采深度越來越大，而巖溶水的壓力也會越來越大，在不斷的發展過程中巖溶水對于礦山工程的影響將會越來越大，尤其是在深層開采過程中出現了突水問題，嚴重影響礦山工程的開展。

2 礦山巖土工程勘查中的水文地質問題解決策略

2.1 地下水位變化問題的解決策略

在進行礦山巖土工程勘察的過程中要充分結合巖土體的地下水作用進行分析，針對相關作用產生的影響進行預測，從而防止可能發生的災害，并針對相關危害提出相應的解決措施。在勘察時勘察人員要結合地基類型進行分類，結合不同的地基分類考察水文地質過程中可能出現的問題，提供詳細的水文地質資料。例如有的礦山巖土工程開采出現膨脹土區域，而相應的軟質巖石基礎持力層受力增加，當地下水位變化或者活動出現巖土體脹縮以后，就會嚴重影響礦山巖土工程安全性。此外結合礦山巖土工程區域的氣候環境進行分析，很多地下水位的變化均是因為降水的影響，在地質因素的影響下會使地下水的水位出現上升，直接影響含水層的性質，從而影響到礦山地質工程的安全。另一方面，還要充分考慮到人為因素對地下水位變化所產生的影響，如果地下水被人為開采使用過量，就會造成礦山巖土工程的地下水位出現漏斗。因此可指派勘查人員采用有效的方法針對礦山巖土工程的實際情況進行勘察，檢測地下水物理和化學性質，通過對地下水層以及巖土工程的結構進行分析，防止礦山巖土工程在后期施工的過程中出現坍塌。

2.2 有效地防止水侵蝕

在礦山巖土工程水質問題勘查的過程中，結合水質問題可能對于礦山巖土工程帶來的侵蝕，應結合礦山巖土工程的基本情況防止水侵蝕作用對工程基礎結構造成的損壞。對水文地質問題進行分析，結合地下水系特點和可能出現的水位變化情況，建立地下水的補給和排泄通道。然后結合地下水的成分進行分析，探測地下水pH值，如果pH值大于6則具有侵蝕性作用，此時應做好礦山巖土工程的防腐蝕工作[5]。例如在礦山巖土工程施工的過程中，混凝土中加入聚合物侵漬、外加劑、環氧樹枝等相關材料，提高混凝土的標號，從而使混凝土結構的密實性進一步增強，防止地下水壓過大，侵襲而腐蝕工程基礎，從而達到防腐防滲的作用。此外還可以采用防水材料，改善施工技術，從而保障礦山巖土工程基礎混凝土工程結構的密實性和防滲漏性。

2.3 做好基坑支護和止水作用

在礦山巖土工程水文地質勘測的過程中，通過預測相應的水文地質問題可能對礦山巖土工程造成損害時，應做好基坑的支護和止水設計。例如熔巖水會造成基坑涌水，而這也是熔巖水區域常見的基坑安全施工重要課題和需要解決的重要問題。因為在熔巖區域進行礦山巖土工程建設，會出現土洞和巖洞相互連通的現象，而這也是造成基坑涌水的重要原因。出現基坑涌水以后會造成基坑外土體瞬間流失，使基坑基礎層受到破壞而出現倒塌。因此針對熔巖水可能對礦山巖土工程造成的損害，我們應做好有效的支護和防止水作用。

1)在進行基坑支護之前應針對礦山巖土工程區域出現的土洞、巖洞進行有效的堵塞止水，堵塞時可采用水泥砂漿灌漿法和物料填充法，針對可能出現的熔巖水涌水通道進行堵塞，從而防止基坑涌水。

2)在支護時所使用的鋼筋混凝土支撐應該為第一道支撐工程。

3)在礦山巖土工程開挖深度較大時，開挖之前預先針對基坑底部進行旋噴或攪拌加固處理，通過這種方法有效地提高基坑底部被動土的壓力，既可以防止基坑變形，同時也可以防止基坑涌水。

4)在基坑外還可以針對溶洞進行注漿堵漏，從巖層豎向形成止水帷幕。在進行礦山巖土工程水文地質勘測過程中對于可能出現的水文地質問題進行有效的預測，可以保障礦山巖土工程的順利施工。

3 結語

在礦山巖土工程水文地質問題勘測的過程中，影響礦山巖土工程施工和安全性的因素較多，應結合礦山巖土工程的實際情況進行水文地質問題的探測，從而為工程的施工和安全性保障提供有力的水文地質參數和相應的解決策略。